[发明专利]一种基于多轮廓线三角网重构的三维实体建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维地质建模技术领域，具体地，涉及一种基于多轮廓线三角网重构的三维实体建模方法。

背景技术

三维地质建模(3D Geoscience Modeling)是指在三维环境下，利用计算机技术，将空间数据管理、地质信息表达、空间数据分析及可视化等结合起来，并进行地学分析的一门交叉学科，三维地质建模自从由加拿大Houlding S W提出后，国内外众多学者在这一领域进行了大量研究，并就描述三维地质对象提出了许多三维数据模型和建模方法，用于解决三维地质对象的表达问题。三维地质建模方法依据表达方式的不同主要可以划分为：基于面模型、体模型和混合模型的建模方法，依据数据源的不同主要可以划分为：基于钻孔、剖面、离散点和多源数据的建模方法。

基于面模型的建模方法侧重于三维实体的表面表示。通过三维曲面的方式模拟三维地质体对象，是目前比较常用的一种建模方法。数据模型主要包括：不规则三角网(TIN)、规则格网(Grid)、边界表示(B-Rep)和参数函数等。比较成熟的建模方法主要包括：多层DEM法、断面构模法、线框构模法、NURBS曲面模型等。基于体模型的建模方法侧重于表达三维空间实体边界和内部属性。通过剖分地质体内部空间，使用大量的体元(体素)对地质体内部进行描述，每个体元具有独立的尺寸和属性，适合空间分析等操作。依据体元的面数常用的有：四面体、六面体、棱柱体和多面体等。依据体元的规整性可以划分为两种：规则体元、不规则体元。规则体元模型包括：体素(Voxel)、结构实体几何(CSG)、八叉树(Octree)、规则块体(Regular Block)等模型；不规则体元模型包括：三棱柱(TP)、金字塔(Pyramid)、四面体格网(TEN)、地质细胞(Geocellular)、非规则块体(Irregular Block)等模型。基于面模型的建模方法虽然可以很好的表达地质体形态，如：地形表面、地层界面、断层等，具有结构简单、便于显示及更新等优点，但是也存在无法表达地质体内部属性信息，不利于进行空间分析的缺点。而基于体模型的建模方法虽然可以很好的表达地质体内部属性信息，具有易于进行空间分析的优点，但是却在建模精度要求高时，存在计算速度慢、存储空间大等问题。

针对上述三维实体建模方法的问题，有必要提供一种新的三维实体建模方法，可综合面模型建模方法和体模型建模方法的优点，取长补短，在三维空间中对诸如地质对象等实体进行综合表达，从而利于进行空间分析，同时还具有结构简单、计算量小和不易出错的优点，可快速实现高精度的三维建模，具有较好的实用性。

发明内容

针对前述三维实体建模方法的问题，本发明提供了一种基于多轮廓三角网重构的三维实体建模方法，可综合面模型建模方法和体模型建模方法的优点，取长补短，在三维空间中对诸如地质对象等实体进行综合表达，从而利于进行空间分析，同时还具有结构简单、计算量小和不易出错的优点，可快速实现高精度的三维建模，具有较好的实用性。