[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

权利要求书

1.一种基于视觉观察的非拓扑一致性三维地质块体追踪方法，其特征在于包括如下步骤：

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；

所述步骤S4中，基于视觉观察的漫水块体追踪算法的具体过程是：

S41：将一个新的块体作为当前块体，尝试从三维地质空间中取得一个未被访问过且不含有三角形的网格体作为当前块体起始网格体，若不能找到不含有三角形且未被访问过的网格体则块体追踪过程结束，否则将所述起始网格体加入到遍历队列中并进行步骤S42；

S42：若遍历队列为空则重新进行步骤S41，否则从遍历队列中取出一个网格体进行步骤S43；

S43：对所述取出的网格体，若其已经被访问过，则重新进行步骤S42，否则将其标记为已经被访问过，并进行步骤S44；

S44：对所述网格体，找到其周围的六个邻接网格体，对每一个邻接网格体，更新所述邻接网格体的投影方向，并进行步骤S45的操作；

步骤S44中更新投影方向是指求出所述网格体的中心点到所述邻接网格体的中心点的向量，求得的向量即为邻接网格体的当前投影方向；

S45：对所述邻接网格体，若其中不含有三角形，则将其加入到遍历列表中，之后返回进行步骤S42，否则对所述邻接网格体中的三角形进行所属块体判别之后再进行步骤S42。

2.根据权利要求1所述的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，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的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，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的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，其特征在于：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。

5.根据权利要求4所述的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，其特征在于：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。

6.根据权利要求1所述的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，其特征在于：步骤S45中判定三角形归属块体的具体做法为：

S451：遍历一次所述网格体中已保存的所有三角形信息，并记录下所述网格体中的三角形是否来自同一个地层面三角网；

S452：若所述网格体中的三角形均来自同一个地层面，则直接将网格体中记录的所有三角形判定为当前块体的外边界，否则进行步骤S453；

S453：创建一个颜色表，所述颜色表中颜色的数量应大于或等于当前网格体中已记录的三角形信息数量且不存在两个相同的颜色；

S454：构造一个平行投影视景体，所述视景体远近裁剪面大小均为与所述网格体投影方向垂直的面的大小，近裁剪面为内侧法向量与投影方向相同的面，远裁剪面为内侧法向量与投影方向相反的面；

S455：利用所述视景体对所述网格体中含有的三角形进行平行投影绘制得出绘制结果，其中每个三角形均使用颜色表中已记录的一个颜色，三角形与颜色表中的颜色一一对应；

S456：统计出绘制结果中每种颜色绘制结果中的面积占比，所述颜色对应面积占比大于2％的颜色认定为有效颜色，有效颜色对应的三角形认定为有效三角形；

S457：将有效三角形判定为当前块体的表面三角形。