[发明专利]一种基于视觉观察的非拓扑一致性三维地质块体追踪方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉观察的非拓扑一致性三维地质块体追踪方法，包括步骤如下：(1)导入三维地层面三角网模型，用户设置对所述三维地质模型空间进行网格体划分的网格精度；(2)对所述三维地层面三角网模型进行固定网格体划分；(3)记录下每个网格体内含有的所有三角形信息；(4)运用基于视觉观察的漫水块体追踪法，得到各个块体对应的外表面三角形集合。本发明的优点在于：使用的算法不但能对不具有拓扑一致性的三维地层面三角网模型机型块体追踪，并且在原三维地层面三角网模型不具有拓扑一致性的情况下仍然能得出准确的结果。

技术领域

本发明涉及三维地质建模技术领域，特别涉及一种基于视觉观察的非拓扑一致性三维地质块体追踪方法。

背景技术

三维地质建模中，地层面均是由三角网表示的。对块体进行追踪是指找出所述三角网中能作为所述块体表面的三角形集合。当多个层面相交的情况出现时，若多个层面相交部分的三角形没有出现拓扑结构错乱的情况，则称这些层面具有拓扑一致性。传统的块体追踪算法，为了在执行之前确保曲面模型的拓扑一致性，需要进行曲面求交和裁剪操作。当地质模型较为复杂时，多次的求交和裁剪使得三角网在交线附近变得密集且不均匀，三角网尺寸差异变大，难以得到拓扑一致的三角网曲面。使用传统的块体追踪算法对这种局部非拓扑一致的模型进行块体追踪会出现不可预期的错误：可能会得出不封闭的块体，交线处出现犬齿交错的现象；也可能会完全丢失块体。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种基于视觉观察的非拓扑一致性三维地质块体追踪方法，能有效地解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于视觉观察的非拓扑一致性三维地质块体追踪方法，包括如下步骤：

S1：导入三维地层面三角网模型，用户设置对所述三维地层面三角网模型空间进行网格体划分的网格精度；

S2：对所述三维地层面三角网模型进行固定网格体划分；

S3：记录下每个网格体内含有的所有三角形信息；

S4：运用基于视觉观察的漫水块体追踪法，得到各个块体对应的表面三角形集合。

进一步，所述步骤S1中的网格体划分的网格精度是指所述三维地层面三角网模型将要被划分为的单位网格的大小；

进一步，所述步骤S2中的对三维地层面三角网模型进行固定网格体划分是指根据用户指定的网格精度，将所三维地层面三角网模型平均划分为符合用户指定精度的网格，之后再用一个三维数组将所述划分出的网格体存储起来；

进一步，所述步骤S3中记录每个网格体内含有的三角形信息的具体步骤为：

S31：遍历每一个地层面三角网，对于每一个地层面三角网，进行步骤32所述的操作；

S32：遍历所述地层面三角网上的每一个三角形，对于每一个三角形，进行步骤S33所述的操作；

S33：遍历所述三角形的每一个顶点，对于每一个顶点，进行步骤S34所述的操作；

S34：通过所述顶点的坐标计算出该顶点所在的网格体在所述三维数组中的下标，以此取得所述顶点所在的网格体，对所述顶点所在网格体进行步骤S35所述的操作；

S35：将所述地层面三角网编号以及所述三角形在其所在地层面三角网中的编号加入到所述网格体已保存的三角形信息集合中。

进一步，所述步骤S34中，通过所述顶点的坐标计算出该顶点所在的网格体在三维数组中的下标的具体做法为：用每一维的坐标分别除去网格体在该维度上的规模并向下取整，即为网格体在该维度上的下标；由顶点坐标三个维度上的值分别进行同样的处理即可得到该点所在的网格在所述三维数组中的下标。