[发明专利]一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法

权利要求书

1.一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于该方法包括：

(1)将水平构造地貌的面状地层图层中所有面状地层转换成地层界线；

(2)根据地层界线的轮廓外接矩形，将每个地层界线分为4段，存储到对应的地层界线分段集合中；

(3)获取一个地层界线，基于该地层界线的分段集合采用反距离加权插值算法对该地层界线包围的区域A进行分区处理，生成三个区域A1、A2、A3；

(4)基于Morphing四边插值算法，生成A2区域的层面插值点集合MPts；

(5)基于反距离加权插值算法，生成A1、A3区域的层面插值点集APts；

(6)基于层面插值点集合MPts和APts，以区域A为约束，采用TIN构建方法，构建地层层面TIN模型；

(7)循环执行步骤(3)-(6)，直至完成所有地层界线的处理；

(8)以水平构造地貌的面状地层覆盖区域为约束，以其范围内的等高线为数据源，利用TIN构建方法，逐个构建地层侧面TIN模型；

(9)将各个地层的上、下层面和侧面TIN模型转换为OBJ三维模型，缝合后得到水平构造地貌实体的三维模型。

2.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(1)具体包括：

(1-1)获取水平构造地貌的面状地层图层数据，将其中的面状地层保存至面状要素集合SPolypon＝{Spg_i1|i1＝0,1,…,m-1}，其中，Spg_i1表示第i1个面状地层，m为面状地层的个数；

(1-2)将面状要素集合SPolypon中所有的面状地层转换为地层界线，并保存至集合SPolyline＝{Spl_i2|i2＝0,1,…,n-1}，其中，Spl_i2表示第i2个地层界线，n为地层界线的个数，且n＝m+1。

3.根据权利要求1所述的水平构造地貌实体的三维模型构建方法，其特征在于步骤(2)具体包括：

(2-1)获取任意一个地层界线Spl_i2，计算其轮廓外接矩形的四个顶点以及外接矩形宽度width和高度height，并将四个顶点保存至顶点集合VP＝{vp_j|j＝0,1,2,3}；

(2-2)基于设定距离系数r，根据外接矩形宽度width计算得到距离d：d＝r*width；

(2-3)基于外接矩形两个短边y1、y2和距离d，在矩形内分别生成与矩形短边平行且与短边距离为d的两平行线y11和y22；

(2-4)分别获取直线y11、y22与外接矩形两个长边y3、y4的交点，并保存至交点集合IP＝{ip_j|j＝0,1,2,3}；

(2-5)将地层界线Spl_i2离散为点集，并计算各点的高程，将其保存至离散点集合StraPts_i2；

(2-6)遍历StraPts_i2，找到距离集合IP中各点最近的点作为特征点，并保存至特征点集合FP＝{fp_j|j＝0,1,2,3}，其中，fp_j是第j个特征点；

(2-7)以点fp₀为StraPts_i2的首点，对StraPts_i2中所有的点按顺时针方向重新排序；

(2-8)根据特征点集合FP中的点fp₁、fp₂、fp₃，将离散点集合StraPts_i2划分为四个离散点子集合，将每个子集合中所有的离散点组合成一个线段，并保存至地层界线分段集合InitialLine_i2＝{inl_i2,j|j＝0,1,2,3}，其中，inl_i2,j表示根据地层界线Spl_i2得到的第j个地层界线分段；

(2-9)重复(2-1)-(2-8)，直到处理完所有的地层界线。