1.一种栅格体地质模型边界抗锯齿化方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:根据地质结构体模型范围生成上下两层经纬度相同、高程不同的狄洛尼三角网模型;
其中,上层三角网与下层三角网构成一个地层,每个三角网由多个三角面片组成,每个三角面片由三个顶点组成;
S2:获取需要进行抗锯齿化的三角面片,组成上层狄洛尼三角网的三角面片为上层三角面片,组成下层狄洛尼三角网的三角面片为下层三角面片;
S3:边界三角面片抗锯齿化;
S4:内部三角面片抗锯齿化;
S5:模型可视化;
S6:地质分析应用;
在S3中,当三角面片的三个顶点为一个有效点Q(xQ,yQ),两个无效点O(xO,yO)、P(xP,yP),且有效点处于边界上,无效点不在边界上时;
①在两个无效点之间插入m个加密点M1,M2,…,Mm,加密点M(xi,yi),i∈[1,m],计算公式如下:②在有效点和无效点的连线以及有效点和加密点的连线上生成n个具有平滑效果的切割点N1,N2,…,Nn,切割点N(xj,yj),j∈[1,n],计算公式如下:其中,SQO为点Q、点O之间的长度;SQP为点Q、点P之间的长度;
其中,有效点Q(xQ,yQ)和无效点O(xO,yO)连线的切割点坐标N(x1,y1)计算公式如下:x1=xO+0.3(xQ‑xO);
y1=yO+0.3(yQ‑yO);
其中,有效点Q(xQ,yQ)和无效点P(xP,yP)连线的切割点坐标N(xn,yn)计算公式如下:xn=xP+0.3(xQ‑xP);
yn=yP+0.3(yQ‑yP);
其中,有效点Q(xQ,yQ)和加密点M(xi,yi)连线的切割点坐标计算公式如下:j=i+1;
其中,SQM为点Q、点M之间的长度;
③采用有效点Q(xQ,yQ)和切割点N(xj,yj)组成的三角面片代替原三角形面片,有效点Q(xQ,yQ)和切割点N(xj,yj)组成的三角面片为抗锯齿化处理后的面片;
在S3中,当三角面片的三个顶点为一个有效点Q(xQ,yQ),两个无效点O(xO,yO)、P(xP,yP),且一个有效点Q(xQ,yQ)和其中一个无效点P(xP,yP)处于边界上,另一个无效点O(xO,yO)不在边界上时;
①根据无效点O(xO,yO)和有效点Q(xQ,yQ)坐标,计算出切割点N(xj,yj)坐标,计算公式如下:xj=0.7xO+0.3xQ;
yj=0.7yO+0.3yQ;
②采用有效点Q(xQ,yQ)、无效点P(xP,yP)和切割点N(xj,yj)组成的三角面片代替原三角形面片,有效点Q(xQ,yQ)、无效点P(xP,yP)和切割点N(xj,yj)组成的三角面片为抗锯齿化处理后的面片;
在S3中,当三角面片的三个顶点分别为两个有效点O(xO,yO)、P(xP,yP),和一个无效点Q(xQ,yQ),其中两个有效点处于边界上,无效点不在边界上时或者一个有效点处于边界上,其他两点不在边界上时;
①在两个有效点之间插入m个加密点M1,M2,…,Mm,加密点M(xi,yi),i∈[1,m],计算公式如下:②在无效点和有效点的连线以及无效点和加密点的连线上生成n个具有平滑效果的切割点N1,N2,…,Nn,切割点N(xj,yj),j∈[1,n],计算公式如下:其中,SQO为点Q、点O之间的长度;SQP为点Q、点P之间的长度;
其中,无效点Q(xQ,yQ)和有效点O(xO,yO)连线的切割点坐标计算公式如下:x1=xQ+0.3(xO‑xQ);
y1=yQ+0.3(yO‑yQ);
其中,无效点Q(xQ,yQ)和有效点P(xP,yP)连线的切割点坐标计算公式如下:xn=xQ+0.3(xP‑xQ);
yn=yQ+0.3(yP‑yQ);
其中,无效点Q(xQ,yQ)和加密点M(xi,yi)连线的切割点坐标计算公式如下:j=i+1;
其中,SQM为点Q、点M之间的长度;
③采用有效点、加密点和切割点组成的三角面片代替原三角形面片,有效点、加密点和切割点组成的三角面片为抗锯齿化处理后的面片;
在S3中,当三角面片的三个顶点为两个有效点O(xO,yO)、P(xP,yP),一个无效点Q(xQ,yQ),其中任意一个有效点和无效点处于边界上,另一个有效点不在边界上时,这类三角面片不做处理,保留整个三角面片;
当组成三角面片的顶点中处于边界上的顶点都是无效点时,这类三角面片不做处理,保留整个三角面片;
当三角面片的三个顶点都处于边界上时,这类三角面片不做处理,保留整个三角面片。
2.根据权利要求1所述的一种栅格体地质模型边界抗锯齿化方法,其特征在于:在S4中,当三角面片的三个顶点为一个内部边界点Q(xQ,yQ),两个有效点O(xO,yO)、P(xP,yP)时;
①在两个有效点之间插入m个加密点M1,M2,…,Mm,加密点M(xi,yi),i∈[1,m],计算公式如下:②内部边界点和有效点的连线以及内部边界点和加密点的连线上生成n个具有平滑效果的切割点N1,N2,…,Nn,切割点N(xj,yj),j∈[1,n],计算公式如下:其中,SQO为点Q、点O之间的长度;SQP为点Q、点P之间的长度;
其中,内部边界点Q(xQ,yQ)和有效点O(xO,yO)连线的切割点坐标计算公式如下:x1=xQ+0.3(xO‑xQ);
y1=yQ+0.3(yO‑yQ);
其中,内部边界点Q(xQ,yQ)和有效点P(xP,yP)连线的切割点坐标计算公式如下:xn=xQ+0.3(xP‑xQ);
yn=yQ+0.3(yP‑yQ);
其中,内部边界点Q(xQ,yQ)和加密点M(xi,yi)连线的切割点坐标计算公式如下:j=i+1;
其中,SQM为点Q、点M之间的长度;
③采用有效点、加密点和切割点组成的三角面片代替原三角形面片,有效点、加密点和切割点组成的三角面片为抗锯齿化处理后的面片。
3.根据权利要求2所述的一种栅格体地质模型边界抗锯齿化方法,其特征在于:在S4中,当三角面片的三个顶点一个为内部边界点Q(xQ,yQ),一个为有效点O(xO,yO),一个为无效点P(xP,yP)时;
①在有效点和无效点之间插入m个加密点M1,M2,…,Mm,加密点M(xi,yi),i∈[1,m],计算公式如下:②内部边界点、有效点、无效点和加密点的连线上生成n个具有平滑效果的切割点N1,N2,…,Nn,切割点N(xj,yj),j∈[1,n],计算公式如下:其中,SQO为点Q、点O之间的长度;SQP为点Q、点P之间的长度;
其中,内部边界点Q(xQ,yQ)和有效点O(xO,yO)连线的切割点坐标计算公式如下:x1=xQ+0.3(xO‑xQ);
y1=yQ+0.3(yO‑yQ);
其中,内部边界点Q(xQ,yQ)和无效点P(xP,yP)连线的切割点坐标计算公式如下:xn=xQ+0.3(xP‑xQ);
yn=yQ+0.3(yP‑yQ);
其中,内部边界点Q(xQ,yQ)和加密点M(xi,yi)连线的切割点坐标计算公式如下:j=i+1;
其中,SQM为点Q、点M之间的长度;
③采用有效点、加密点和切割点组成的三角面片代替原三角形面片,有效点、加密点和切割点组成的三角面片为抗锯齿化处理后的面片。
4.根据权利要求3所述的一种栅格体地质模型边界抗锯齿化方法,其特征在于:在S4中,当三角面片的三个顶点为两个内部边界点O(xO,yO)和P(xP,yP),一个为有效点Q(xQ,yQ)时;
①在两个内部边界点之间插入m个加密点M1,M2,…,Mm,加密点M(xi,yi),i∈[1,m],计算公式如下:②在有效点和内部边界点的连线以及有效点和加密点的连线上生成n个具有平滑效果的切割点N1,N2,…,Nn,切割点N(xj,yj),j∈[1,n],计算公式如下:其中,SQO为点Q、点O之间的长度;SQP为点Q、点P之间的长度;
其中,有效点Q(xQ,yQ)和内部边界点O(xO,yO)连线的切割点N(x1,y1)坐标计算公式如下:x1=xO+0.3(xQ‑xO);
y1=yO+0.3(yQ‑yO);
其中,有效点Q(xQ,yQ)和内部边界点P(xP,yP)连线的切割点N(xn,yn)坐标计算公式如下:xn=xP+0.3(xQ‑xP);
yn=yO+0.3(yQ‑yO);
其中,有效点Q(xQ,yQ)和加密点M(xi,yi)连线的切割点坐标计算公式如下:j=i+1;
其中,SQM为点Q、点M之间的长度;
③采用有效点Q(xQ,yQ)和切割点N(xj,yj)组成的三角面片代替原三角形面片,有效点Q(xQ,yQ)和切割点N(xj,yj)组成的三角面片为抗锯齿化处理后的面片。
5.根据权利要求4所述的一种栅格体地质模型边界抗锯齿化方法,其特征在于:在S4中,当三角面片的三个顶点不存在内部边界点时,这类三角面片不做处理,保留整个三角面片。
6.一种栅格体地质模型边界抗锯齿化系统,其特征在于,采用权利要求5中的栅格体地质模型边界抗锯齿化方法进行工作,包括:三角网生成模块,其用于生成狄洛尼三角网模型;
抗锯齿面片获取模块,其用于获取需要进行抗锯齿化的三角面片;
抗锯齿化处理模块,其用于对获取的三角面片进行抗锯齿化处理;
可视化模块,其用于将处理成果进行可视化显示;
分析应用模块,其用于进行地质模型分析,实现开挖分析、剥层分析、栅栏剖面的地质分析功能。