一种三维地层模型内部自由漫游方法与流程

本发明属于地质与工程信息技术领域，特别涉及一种三维地层模型内部自由漫游方法，适用于实现视点在三维地层模型内部的任意漫游，查看视点附近地层分布情况。

背景技术：

三维地质建模是将地质信息以三维模型的形式呈现，能立体、清晰地展示地下地层的分布情况，是当今地质信息系统建设的重要工作之一，为了能直观地查看三维模型内部的地层分布，人们常常使用三维漫游技术来解决这一问题。三维漫游即通过控制视点移动，对三维场景进行观察，但是与一般三维漫游不同的是，内部漫游是在地层内部进行，漫游过程中会被模型内部的面遮挡，难以观察到地层的分布情况。目前该领域常用的内部漫游方法是预设一条路径，再根据预设路径预先计算出路径附近的地层情况，难以做到在三维地层模型内部的自由漫游。本发明提供了一种三维地层模型内部自由漫游方法，通过实时在视点周围建立一系列平板，根据这些平板与地层模型的相互位置关系对平板进行岩性花纹绘制，模拟视点附近地层分布情况。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，发明了一种三维地层模型内部自由漫游方法，可以实现视点在三维地层模型内部的自由漫游，查看视点附近地层分布情况。

一种三维地层模型内部自由漫游方法，包括以下步骤：

(1)隐去所有地层图像，使其只能参与计算，但不绘制图像；

(2)根据视点位置，在视点前方、左侧、右侧、上方、下方的一定距离建立出5个平板，这5个平板的位置形成缺一个面的长方体形状，视点在长方体的缺面处的中点；

(3)在各平板上确定若干条间距相等的线段，线段间距越小，漫游精度越高，同时漫游过程对计算机计算能力的要求越高；

(4)计算每条线段的端点所在的地层，以及线段与各地层分界面的交点位置(与线段端点统称为关键节点)，建立关键节点和所在地层的对应关系。将关键节点根据其在线段中的位置进行排序，相邻两点间的范围即为该线段上对应地层的范围；

(5)在同一平板上，把各相邻的线段上相同的地层连接起来，即为平板与各地层的相交范围，在相交范围内，绘制该地层对应的岩性花纹；

(6)当视角移动或旋转后，删除原有平板，重复步骤(2)到(5)。

本发明具有以下优点：

(1)一种三维地层模型内部自由漫游方法，可以排除三维模型内部面的遮挡，观察到视点附近的多个地层分布情况；

(2)一种三维地层模型内部自由漫游方法，可以在三维模型内部自由移动和旋转，不必预先设定漫游路径；

(3)一种三维地层模型内部自由漫游方法，可以通过调节漫游面板上计算点的密集程度，找到同时兼顾地层绘制精度和漫游体验的最佳设置。

附图说明：

图1为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法流程图

图2为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法中视角与平板的位置关系示意图

图3为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法中平板上关键节点示意图

图4为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法中平板岩性绘制示意图

图中：1-视点；2-前方平板；3-上方平板；4-下方平板；5-地层分界面；6-关键节点；7-等距线段；8-岩性花纹

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步说明。

一种三维地层模型内部自由漫游方法，主要包括了：确定绘制平板的位置、平板与地层的相互位置关系确定、岩性花纹绘制。具体如下：

图2为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法中视角与平板的位置关系示意图，此图为侧视图，左侧、右侧的平板由于角度原因，未在图中体现，它们与前方平板(2)、上方平板(3)、下方平板(4)共同形成平板组，充满视点(1)的所有可视范围；地层分界面(5)设置为可与各平板进行相互位置关系计算，但不会被视点绘制。

图3为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法中平板上关键节点示意图，以前方平板(2)为例，关键节点(6)为等距线段(7)上的各关键点，包括等距线段(7)的起止点以及等距线段(7)与地层分界面的交点。

图4为为本发明一种三维地层模型内部自由漫游方法中平板岩性绘制示意图，根据关键节点(6)的划分，将相同的地层相连，填充对应的岩性花纹(8)。

其它平板的绘制与前方平板(2)的绘制类似。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种三维地层模型内部自由漫游方法，属于地质与工程信息技术领域。其特征是：不直接绘制地层模型中的各个面，而是通过建立一组平板，计算平板与各地层的相互位置关系，在平板的对应位置绘制岩性花纹，来等效地展示视角附近的地层分布；此方法可以排除地层模型内部杂乱的面对视点绘制区域的遮挡等影响，使漫游过程直观简洁，因此也可满足在模型内部自由漫游的需求。

技术研发人员：周翠英;杜子纯;刘镇
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：2018.09.17
技术公布日：2019.03.01