[發明專利]一種基于視覺觀察的非拓撲一致性三維地質塊體追蹤方法

有效

• 申請號: 201711097143.9
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107886572B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 鄧飛;隆振海;房鵬
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T17/20
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 曹少華

本發明公開了一種基于視覺觀察的非拓撲一致性三維地質塊體追蹤方法，包括步驟如下：(1)導入三維地層面三角網模型，用戶設置對所述三維地質模型空間進行網格體劃分的網格精度；(2)對所述三維地層面三角網模型進行固定網格體劃分；(3)記錄下每個網格體內含有的所有三角形信息；(4)運用基于視覺觀察的漫水塊體追蹤法，得到各個塊體對應的外表面三角形集合。本發明的優點在于：使用的算法不但能對不具有拓撲一致性的三維地層面三角網模型機型塊體追蹤，并且在原三維地層面三角網模型不具有拓撲一致性的情況下仍然能得出準確的結果。

技術領域

本發明涉及三維地質建模技術領域，特別涉及一種基于視覺觀察的非拓撲一致性三維地質塊體追蹤方法。

背景技術

三維地質建模中，地層面均是由三角網表示的。對塊體進行追蹤是指找出所述三角網中能作為所述塊體表面的三角形集合。當多個層面相交的情況出現時，若多個層面相交部分的三角形沒有出現拓撲結構錯亂的情況，則稱這些層面具有拓撲一致性。傳統的塊體追蹤算法，為了在執行之前確保曲面模型的拓撲一致性，需要進行曲面求交和裁剪操作。當地質模型較為復雜時，多次的求交和裁剪使得三角網在交線附近變得密集且不均勻，三角網尺寸差異變大，難以得到拓撲一致的三角網曲面。使用傳統的塊體追蹤算法對這種局部非拓撲一致的模型進行塊體追蹤會出現不可預期的錯誤：可能會得出不封閉的塊體，交線處出現犬齒交錯的現象；也可能會完全丟失塊體。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷，提供了一種基于視覺觀察的非拓撲一致性三維地質塊體追蹤方法，能有效地解決上述現有技術存在的問題。

為了實現以上發明目的，本發明采取的技術方案如下：

一種基于視覺觀察的非拓撲一致性三維地質塊體追蹤方法，包括如下步驟：

S1：導入三維地層面三角網模型，用戶設置對所述三維地層面三角網模型空間進行網格體劃分的網格精度；

S2：對所述三維地層面三角網模型進行固定網格體劃分；

S3：記錄下每個網格體內含有的所有三角形信息；

S4：運用基于視覺觀察的漫水塊體追蹤法，得到各個塊體對應的表面三角形集合。

進一步，所述步驟S1中的網格體劃分的網格精度是指所述三維地層面三角網模型將要被劃分為的單位網格的大小；

進一步，所述步驟S2中的對三維地層面三角網模型進行固定網格體劃分是指根據用戶指定的網格精度，將所三維地層面三角網模型平均劃分為符合用戶指定精度的網格，之后再用一個三維數組將所述劃分出的網格體存儲起來；

進一步，所述步驟S3中記錄每個網格體內含有的三角形信息的具體步驟為：

S31：遍歷每一個地層面三角網，對于每一個地層面三角網，進行步驟32所述的操作；

S32：遍歷所述地層面三角網上的每一個三角形，對于每一個三角形，進行步驟S33所述的操作；

S33：遍歷所述三角形的每一個頂點，對于每一個頂點，進行步驟S34所述的操作；

S34：通過所述頂點的坐標計算出該頂點所在的網格體在所述三維數組中的下標，以此取得所述頂點所在的網格體，對所述頂點所在網格體進行步驟S35所述的操作；

S35：將所述地層面三角網編號以及所述三角形在其所在地層面三角網中的編號加入到所述網格體已保存的三角形信息集合中。

進一步，所述步驟S34中，通過所述頂點的坐標計算出該頂點所在的網格體在三維數組中的下標的具體做法為：用每一維的坐標分別除去網格體在該維度上的規模并向下取整，即為網格體在該維度上的下標；由頂點坐標三個維度上的值分別進行同樣的處理即可得到該點所在的網格在所述三維數組中的下標。