[发明专利]一种针对复杂矿体的开挖分析方法

权利要求书

1.一种针对复杂矿体的开挖分析方法，主要包括以下步骤：

1）建立复杂矿体结构模型，选择感兴趣的单层或多层结构，并对所选矿体结构模型进行识别分类，对其进行分类存储；

2）根据应用需要设置内外区域模式、立体剖面模式和栅状图模式；通过调用交互式工具，捕捉三维空间坐标信息，设计所需的位置、走向等参数，并计算切割面方程，如果存在多个切割面，则需要进行切割面组合，并实时生成相应的曲面；也可以从数据库中导入切割面的曲面，并存储到切割面缓冲区*pCutBuffer中；

3）实施碰撞检测，并进行曲面-曲面布尔运算，定义矿体结构模型为S1，切割面为S2，S1与S2可能的关系有不相交、相切、相交三种情况；

4）重构并优化区域Ω；

5）基于交线集合的属性特征自动识别，获取开挖区域的属性； 

6）测试切割面缓冲区*pCutBuffer是否为空，如果非空，转3）继续下一个切割面的处理；

7）对开挖区域属性进行纹理映射；

8）对开挖区域进行面积、体积、储量等计算。

2.根据权利要求1所述的针对复杂矿体的开挖分析方法，其特征在于：所述的矿体结构分为：层状结构；包含透镜体、金矿、铁矿等结构；相邻结构及相交结构四种结构。

3.根据权利要求1所述的针对复杂矿体的开挖分析方法，其特征在于：所述的内外区域模式主要设置区域的开放或闭合边界、各个切割面的高度和坐标、及走向、内外取值等参数；立体剖面模式主要设置一个切割面的位置及其切割方向、左右取值等参数；栅状图模式允许设置多个平行或相交的切割面的坐标位置等参数。

4.根据权利要求1所述的针对复杂矿体的开挖分析方法，其特征在于：所述的碰撞检测是指基于包围球、轴向包围盒、方向包围盒、离散方向多面体等包围盒技术，检测S1与S2的相交区域，为相交区域和相交影响区域（记为Ω）建立动态包围树；所述的建立动态包围树的方法为：取最小单元三角形为构成曲面的网格单元，设第i个三角形的中心为：cⁱ = (pⁱ+qⁱ+rⁱ)/3，其中pⁱ,qⁱ,rⁱ是第i个三角形的顶点，Aⁱ是第i个三角形面积，A^H是所有三角形面积，则包围盒的中心为：

                                                                             

通过计算包围盒的中心以及轴向长度，可以动态建立S1与S2相交关系的包围树，以确定相交的包围盒。

5.根据权利要求1所述的针对复杂矿体的开挖分析方法，其特征在于：所述的曲面-曲面布尔运算方法为：通过遍历算法从动态包围树中记录的相交区域任意选择一个叶子作为起始节点n1，并获得组成相交区域的网格单元U1∈S1和U2∈S2；设网格单元由M条边组成，则对于U1中的每条边e_1i（i=1,2,…,M），求e_1i与U2方程Ax+By+Cz+D=0的解，并进行有效性测试，其计算结果分为无交点、一个交点、两个交点和无限交点四种情况；基于曲面的拓扑结构，从n1搜索下一个叶子n2并继续上述求解，直至包围树中记录的相交区域全部遍历一遍为止；采用降维方法分类计算出S1和S2的所有交点，并保存在*pIList缓存区中。