[发明专利]基于随机算子发生器的槽状交错层理花纹自动填充方法

摘要

本发明提供了基于随机算子发生器的槽状交错层理花纹自动填充方法，根据待填充区域边界及自定义中心轴，确定三个绘制中心点；利用随机函数生成器得到每一次填充过程中的中心点坐标和绘制半径，将参数及随机度等传入随机算子发生器，求取与待填充边界相交的弧段；将新的填充区添加到已填充区列表并更新；依次以中左右的顺序进行循环绘制，得到铺满整个填充区域的槽状交错层理图案。本发明利用随机函数及算子映射理论，并结合具有随机特征的槽状交错层理的特点，通过用户界面进行各参数及随机度的控制，具有很好的灵活性和可控性，可自动绘制和填充任意区域边界的槽状交错层理图案，符合国家及行业标准规范要求，可应用于数字地质图件自动编绘。

主权项

一种基于随机算子发生器的槽状交错层理花纹自动填充方法，其特征在于包括以下步骤：(1)输入待填充区F，将与地层层理主体弯曲方向相一致的直线设为中心轴线；(2)确定待填充区F的边界矩形，在中心轴正方向一侧射线上选取一点p_M作为中间中心点，其坐标为(x_M,y_M)，在过p_M且垂直于中心轴线的直线上，分别选取中心轴线左侧的点p_L和中心轴线右侧的点p_R作为左中心点和右中心点，坐标分别为(x_L,y_L)和(x_R,y_R)；分别以p_L、p_R和p_M为圆心做待填充区F的外接圆，确定3个外接圆的半径分别为R_L、R_R和R_M；(3)设置参数，所述参数包括半径变化步长d，p_L、p_R和p_M分别对应的循环绘制次数N_L、N_M和N_R，以及位置随机度pR和步长随机度sR；初始化左绘制是否结束的标识变量flag_L＝1、中绘制是否结束的标识变量flag_M＝1、右绘制是否结束的标识变量flag_R＝1，初始化待分割区F_c＝F，初始化有效绘制次数t＝0；(4)以中间中心点p_M为绘制中心，初始化i＝0，执行步骤(4‑1)至步骤(4‑9)进行绘制：(4‑1)根据中间中心点p_M，利用随机数生成器Random(μ,σ)计算得到第i次的绘制中心坐标p'_M(x'_M,y'_M)和绘制半径R_M，其中，$p_M^{\′}:\left\{\begin{array}{c}{x}_M^{\′}=Random(x_M,pR)\\ y_M^{\′}=Random(y_M,pR)\end{array}\right.$$\left\{\begin{array}{c}{d}_c=Random(d,sR)\\ R_M=R_M-d_c\end{array}\right.$(4‑2)以p'_M为圆心，做半径为R_M的圆弧段，求取与待分割区F_c的交点个数n_M；(4‑3)如果n_M＝＝0，则令flag_M＝0；(4‑4)判断flag_M＝＝0是否成立，不成立则转下一步，如果成立则转步骤(4‑8)；(4‑5)以圆弧段为分界将待分割区F_c划分为F_内和F_外两部分，将F_外添加到已分割区对象列表listF中，即listF[t]＝F_外；(4‑6)以圆弧段为分界将待填充区F划分为F_内'和F_外'两部分，并与列表listF中所有对象做相交计算，擦除每个区对象弧段内侧部分，并更新列表listF；(4‑7)更新待分割区F_c，令F_c＝F_内'；(4‑8)令i＝i+1，t＝t+1；(4‑9)判断i＜N_M是否成立，如果成立则转步骤(4‑1)继续绘制，否则转下一步；(5)以左侧中心点p_L为绘制中心，初始化j＝0，执行步骤(5‑1)至步骤(5‑9)进行绘制：(5‑1)根据左侧中心点p_L，利用随机数生成器Random(μ,σ)计算得到第j次的绘制中心坐标p'_L(x'_L,y'_L)和绘制半径R_L，其中，$p_L^{\′}:\left\{\begin{array}{c}{x}_L^{\′}=Random(x_L,pR)\\ y_L^{\′}=Random(y_L,pR)\end{array}\right.$$\left\{\begin{array}{c}{d}_c=Random(d,sR)\\ R_L=R_L-d_c\end{array}\right.$(5‑2)以p'_L为圆心，做半径为R_L的圆弧段，求取与待分割区F_c的交点个数n_L；(5‑3)如果n_L＝＝0，则令flag_L＝0；(5‑4)判断flag_L＝＝0是否成立，不成立则转下一步，如果成立则转步骤(5‑8)；(5‑5)以圆弧段为分界将待分割区F_c划分为F_内和F_外两部分，将F_外添加到已分割区对象列表listF中，即listF[t]＝F_外；(5‑6)以圆弧段为分界将待填充区F划分为F_内'和F_外'两部分，并与列表listF中所有对象做相交计算，擦除每个区对象弧段内侧部分，并更新列表listF；(5‑7)更新待分割区F_c，令F_c＝F_内'；(5‑8)令j＝j+1，t＝t+1；(5‑9)判断j＜N_L是否成立，如果成立则转步骤(5‑1)继续绘制，否则转下一步；(6)以中间中心点p_M为绘制中心，初始化k＝0，执行步骤(6‑1)至步骤(6‑9)进行绘制：(6‑1)根据中间中心点p_R，利用随机数生成器Random(μ,σ)计算得到第k次的绘制中心坐标p'_R(x'_R,y'_R)和绘制半径R_R，其中，$p_R^{\′}:\left\{\begin{array}{c}{x}_R^{\′}=Random(x_R,pR)\\ y_R^{\′}=Random(y_R,pR)\end{array}\right.$$\left\{\begin{array}{c}{d}_c=Random(d,sR)\\ R_R=R_R-d_c\end{array}\right.$(6‑2)以p'_R为圆心，做半径为R_R的圆弧段，求取与待分割区F_c的交点个数n_R；(6‑3)如果n_R＝＝0，则令flag_R＝0；(6‑4)判断flag_R＝＝0是否成立，不成立则转下一步，如果成立则转步骤(6‑8)；(6‑5)以圆弧段为分界将待分割区F_c划分为F_内和F_外两部分，将F_外添加到已分割区对象列表listF中，即listF[t]＝F_外；(6‑6)以圆弧段为分界将待填充区F划分为F_内'和F_外'两部分，并与列表listF中所有对象做相交计算，擦除每个区对象弧段内侧部分，并更新列表listF；(6‑7)更新待分割区F_c，令F_c＝F_内'；(6‑8)令k＝k+1，t＝t+1；(6‑9)判断k＜N_R是否成立，如果成立则转步骤(6‑1)继续绘制，否则转下一步；(7)判断待填充区F是否填充完成，如果表达式flag_L＝＝1||flag_M＝＝1||flag_R＝＝1成立，则表示填充未完成，转步骤(4)继续填充，否则转下一步；(8)绘制最终填充结果，构建列表listF中所有区对象，并进行可视化表达，得到铺满整个待填充区域F的槽状交错层理图案。