工程地质三维岩性网格模型体绘制的边界平滑方法

TP391.41; 目的 为了解决工程地质三维岩性网格模型体绘制过程中岩性属性在岩层分界处非连续过渡而产生锯齿的问题,方法 提出一种三维岩性网格模型细分的边界线性平滑方法.基于岩层水平连续和纵向上空间叠置关系下老上新的特点,借鉴相邻钻孔岩层连接地质界面的思路,将岩性网格组织为横向上规则划分、纵向上记录岩层段顶底高程值的形式,类似规则分布的虚拟孔(称为垂直柱Pillar),并基于此种形式在光线投射过程中利用采样点周围4个岩层段形成属性计算单元,再定义相邻柱Pillar上岩层连接规则和16种空间单元细分模板,实现模型空间内任意点的岩性属性线性计算.结果 通过WebGL2.0在GPU中实现与验证,得...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 2; pp. 77 - 87
Main Authors 周英, 牛露佳, 王占刚, 张曦, 许钊上
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083%北京市勘察设计研究院有限公司,北京 100038%河北雄安新区管理委员会 规划建设局,河北 保定 072750 01.03.2024
Subjects
3D lithology grid
锯齿
volume rendering
平滑
aliasing problem
三维岩性网格
体绘制
光线投射
ray casting
smooth
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Summary:TP391.41; 目的 为了解决工程地质三维岩性网格模型体绘制过程中岩性属性在岩层分界处非连续过渡而产生锯齿的问题,方法 提出一种三维岩性网格模型细分的边界线性平滑方法.基于岩层水平连续和纵向上空间叠置关系下老上新的特点,借鉴相邻钻孔岩层连接地质界面的思路,将岩性网格组织为横向上规则划分、纵向上记录岩层段顶底高程值的形式,类似规则分布的虚拟孔(称为垂直柱Pillar),并基于此种形式在光线投射过程中利用采样点周围4个岩层段形成属性计算单元,再定义相邻柱Pillar上岩层连接规则和16种空间单元细分模板,实现模型空间内任意点的岩性属性线性计算.结果 通过WebGL2.0在GPU中实现与验证,得出可以明显平滑纵向上的岩层分界,解决了体绘制岩性边界的锯齿问题,最终实现采样点岩性属性的计算并得到平滑后的效果.结论 结果表明,将岩层特点与体绘制光线投射算法空间采样过程结合,针对水平连续假设的工程地质岩层具有较好的平滑效果,可为工程地质岩性网格可视化的抗锯齿处理提供一种新思路.但是,因岩层间没有明确清晰的层序关系,因此不能处理含断层的模型,也不能处理大倾角岩层横向不连通的情况.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2021110123