[发明专利]一种海洋天然气水合物三相动态虚拟构建方法

摘要

本发明提供了一种海洋天然气水合物三相动态虚拟构建方法，该方法利用眼球追踪交互定位视角位置，通过三维空间几何解析获得观察点位置，并根据深度压力转换与海洋温度场模型，得到观察点处的压力值与温度值，根据由地温梯度、水温梯度、深海天然气水合物相平衡曲线等构建的天然气水合物三相状态判别模型，判断该观察点位置处的天然气水合物物理状态，然后在三维场景中动态展示，实现以眼球追踪为驱动的天然气水合物三相状态动态模拟效果。该发明实现了海洋天然气水合物三相转换的虚拟化构建和表达，从而直观、形象表达了海洋天然气水合物的稳定机理，基于本发明可构建不同海区的天然气水合物三相虚拟场景，并广泛地用于海洋天然气水合物实验室测试分析研究、现场开采模拟、教学和科普等领域。

主权项

1.一种海洋天然气水合物三相动态虚拟构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据天然气水合物赋存区的温度、地质和地理信息，构建三维深海环境场景，该场景包括海底地质体、海底生物和海水；(2)构建天然气水合物三维模型，该模型包含固态、液态、气态三种模型；(3)在水合物赋存区的三维深海环境场景中，建立相对三维直角坐标系，基于眼球追踪定位技术，通过眼动位置及其观察方向，得到观察视线与水合物赋存区三维模型内某观察面的交点，所述交点为观察点，通过三维空间几何解析，获得观察点的位置；(4)根据所获得的观察点的位置，进行深度‑压力转换，获得观察点深度对应的压力值；(5)根据观察点空间位置与温度场模型，得到观察点位置处的温度值；(6)基于天然气水合物相平衡的影响因素，设置相关参数生成天然气水合物相平衡曲线，并以此来模拟天然气水合物海洋环境，所述影响因素包括气体组份、孔隙水成分、孔隙半径、沉积物粒径；(7)结合天然气水合物相平衡曲线、水温梯度、地温梯度、海底地形和天然气水合物底界构建天然气水合物三相判决模型，并根据三相判决模型确定当前压力和温度条件下观察点处天然气水合物的物理状态；(8)在观察点处，根据天然气水合物的物理状态判断结果，实时修改天然气水合物三维模型状态，动态渲染观察点处及其周边的天然气水合物三维模型与视景，实现以眼球追踪为驱动的天然气水合物三相状态动态模拟效果。