CN108447120A - 一种构建三维属性体模型的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种构建三维属性体模型的方法及装置，属于三维应用技术领域。本发明提供的方法包括，根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；根据属性体深度范围，将深度值划分为多段，根据三角网顶点XY坐标及Z轴上的分段坐标绘制三角体模型；根据插值算法计算每个三角体模型顶点的属性值，根据属性值对应的颜色范围为三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。本发明通过采用三角网算法生成三维属性体模型，实现了边界收敛，能够更加贴合场地边界范围，并结合地表高程数据，更能反应真实的地形起伏情况。
Description
技术领域
本发明涉及三维应用技术领域，尤其涉及一种构建三维属性体模型的方法及装置。
背景技术
三维属性体建模是在真三维空间中对地质实体内部物理属性、化学属性参数的建模和三维展示，采用三维手段模拟一定范围内，不同层次下的属性数据和分布构造。
目前常用方法是，先计算范围内的外包矩形，采用Kriging或者反距离加权等插值算法，把外包矩形划分成网格，计算每个网格的属性值，然后通过判断划分的小网格是否在范围内，过滤掉边界数据，从而得到场地范围内的属性数据。
这种建模方法存在问题：边界数据不收敛，难以反映真实的地表起伏，如果网格划分很细，插值算法会影响性能，如果要保障性能，网格边界锯齿严重，影响三维属性建模的显示效果。
发明内容
本发明实施例提出了一种构建三维属性体模型的方法及装置，能够解决边界收敛的问题，并更接近地表真实起伏情况，优化三维属性模型展示效果。
本发明实施例提供一种构建三维属性体模型的方法，所述方法包括：
根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；
将属性深度范围划分为多段，根据所述场地高程数据计算得到每段在Z轴上的分段数据；
根据三角网顶点的XY坐标及所述Z轴上的分段数据，对每段模型绘制出三角体模型；
根据插值算法计算每个三角体模型中三角体顶点的属性值，根据所述属性值为所述三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。
本发明实施例还提供了一种构建三维属性体模型的装置，所述装置包括第一绘制模块、划分模块、第二绘制模块和着色模块；
所述第一绘制模块，用于根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；
所述划分模块，用于将属性深度范围划分为多段，根据所述场地高程数据计算每段在Z轴上的分段数据；
所述第二绘制模块，用于根据三角网顶点的XY坐标及所述Z轴上的分数数据，对所述划分模块得到的每段模型绘制出三角体模型；
所述着色模块，用于根据插值算法计算每个三角体模型中三角体顶点的属性值，根据所述属性值为所述三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。
有益效果如下：
本发明的方案，通过采用三角网生成三维属性体模型，实现了边界收敛，能够更加贴合场地边界范围，并结合地表高程数据，更能真实反应实际情况。本方案在石油、矿山与地下水文等研究领域，具有重要的意义，有助于实现属性数据的数字化展示和信息化管理，从而帮助做出更加科学的决策意见，指导实际生产。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的具体实施例，其中：
图1示出了本发明实施例一中构建三维属性体模型的方法流程示意图；
图2示出了本发明实施例一中绘制出的三角网高程模型示意图；
图3示出了本发明实施例一中绘制出的三角体模型示意图；
图4示出了本发明实施例一中构建的三维属性提模型示意图；
图5示出了本发明实施例二中构建三维属性体模型的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
实施例一
图1示出了一种构建三维属性体模型的方法，所述方法包括：
步骤101：根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；
其中，场地边界数据是高程插值的约束条件，该步骤的具体实现过程如下：
采用Delaunay三角剖分算法，对场地高程数据结合场地边界数据进行约束插值，形成三角网模型，并得到每个顶点的坐标。
实际应用中，该步骤绘制得到的三角网高程模型，如图2所示。
步骤102：根据精度要求将属性深度范围划分为多段，根据场地高程数据计算每段在Z轴上的分段数据；
其中，根据属性值在Z轴的范围及场地高程数据，计算每一段的坐标值。具体的，根据属性深度数据和精度要求，将属性深度范围划分为多段，结合所述场地高程数据，得到每段在Z轴上的分段数据，其中，属性深度数据是已知的样本值。
步骤103：根据三角网顶点的XY坐标及Z轴上的分段数据，对每段模型绘制出三角体模型。
其中，根据三角网顶点数据对每段模型绘制三角体模型，具体包括：
根据三角网算法得到三角网XY坐标，根据属性深度的划分和高程数据得到Z轴上的分段坐标，结合三角网的连接方式，连接上下层三角形，得到三角体模型。
实际应用中，该步骤构建三维场地模型，如图3所示。
步骤104：根据插值算法计算每个三角体模型顶点的属性值，根据属性值为三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。
其中，着色步骤的具体实现过程如下：
获取每个三角体模型中三角体顶点的属性值对应的属性范围；根据预设的属性范围与颜色的对应关系，得到属性范围对应的颜色；根据颜色为三角体模型进行着色。
也就是说，本方案对于不同的属性范围提供了不同的颜色，根据每个三角体模型中三角体顶点的属性值所属的属性范围，得到每个三角体模型中三角体顶点的属性值对应的颜色，基于该颜色为三角体模型进行顶点着色，得到三维属性体模型。
实际应用中，本方案生成的三维属性体模型如图4所示，可应用于属性体、污染体等属性数据的建模。
本发明提供的方案，通过采用三角网生成三维属性体模型，实现了边界收敛，能够更加贴合场地边界范围，并结合地表高程数据，更能真实反应实际情况。本方案在石油、矿山与地下水文等研究领域，具有重要的意义，有助于实现属性数据的数字化展示和信息化管理，从而帮助做出更加科学的决策意见，指导实际生产。
实施例二
参见图5，本发明提供的构建三维属性体模型的装置，所述装置包括第一绘制模块201、划分模块202、第二绘制模块203和着色模块204；
第一绘制模块201，用于根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；
划分模块202，用于将属性深度范围划分为多段，根据场地高程数据计算每段在Z轴上的分段数据；
第二绘制模块203，用于根据三角网顶点的XY坐标及所述划分模块202的所述Z轴上的分段数据，对划分模块202得到的每段模型绘制出三角体模型；
着色模块204，用于根据插值算法计算每个三角体模型中三角体顶点的属性值，根据所述属性值为所述三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。其中，第一绘制模块具体包括：采用Delaunay三角剖分算法，对场地高程数据结合场地边界数据进行约束插值，形成三角网模型，并得到每个顶点的坐标。
其中，划分模块202具体用于，根据属性深度数据和精度要求，将属性深度范围划分为多段，结合场地高程数据，得到每段在Z轴上的分段数据。
其中，第二绘制模块203具体包括：
根据绘制模块201得到的三角网顶点的XY坐标和划分模块202得到的Z轴上的分段数据，结合三角网的连接方式，连接上下层三角形，得到三角体模型。
其中，着色模块具体包括计算单元、获取单元和着色单元；
计算单元，用于根据插值算法计算每个三角体模型中三角体顶点的属性值；
获取单元，用于获取属性值对应的属性范围，根据预设的属性范围与颜色的对应关系，得到属性范围对应的颜色；
着色单元，用于根据获取单元得到的所述颜色为三角体模型进行着色。
也就是说，本方案对于不同的属性范围提供了不同的颜色，根据每个三角体模型中三角体顶点的属性值所属的属性范围，得到每个三角体模型中三角体顶点的属性值对应的颜色，基于该颜色为三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。
本发明提供的方案，可应用于属性体、污染体等属性数据的建模，通过采用三角网生成三维属性体模型，实现了边界收敛，能够更加贴合场地边界范围，并结合地表高程数据，更能真实反应实际情况。本方案在石油、矿山与地下水文等研究领域，具有重要的意义，有助于实现属性数据的数字化展示和信息化管理，从而帮助做出更加科学的决策意见，指导实际生产。
为了描述的方便，以上装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种构建三维属性体模型的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；
根据精度要求，将属性深度范围划分为多段，根据所述场地高程数据计算每段在Z轴上的分段数据；
根据三角网顶点的XY坐标及所述Z轴上的分段数据，对每段模型绘制出三角体模型；
根据插值算法计算每个三角体模型顶点的属性值，根据所述属性值对应的颜色，为所述三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用三角插值法绘制三角网高程模型，具体包括：
采用Delaunay三角剖分算法，对场地高程数据结合场地边界数据进行约束插值，形成三角网模型，并得到每个顶点的坐标。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据精度要求，将属性深度范围划分为多段，根据所场地高程数据计算每段在Z轴上的分段数据，具体包括：
根据属性深度数据和精度要求，将属性深度范围划分为多段，结合所述场地高程数据，得到每段在Z轴上的分段数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据三角网顶点的XY坐标及Z轴上的分段数据，对每段模型绘制出三角体模型，具体包括：
根据三角网顶点的XY坐标及Z轴上的分段数据，结合三角网的连接方式，连接上下层三角形，得到三角体模型。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性值对应的颜色为所述三角体模型进行着色，具体包括：
获取所述属性值对应的属性范围；
根据预设的属性范围与颜色的对应关系，得到所述属性范围对应的颜色；
根据所述颜色为所述三角体模型进行着色。
6.一种构建三维属性体模型的装置，其特征在于，所述装置包括第一绘制模块、划分模块、第二绘制模块和着色模块；
所述第一绘制模块，用于根据场地边界数据和场地高程数据，采用三角插值法绘制三角网高程模型；
所述划分模块，用于将属性深度范围划分为多段，根据所述场地高程数据计算每段在Z轴上的分段数据；
所述第二绘制模块，用于根据三角网顶点的XY坐标及所述划分模块得到的所述Z轴上的分段数据，对所述划分模块得到的每段模型绘制出三角体模型；
所述着色模块，用于根据插值算法计算每个三角体模型顶点的属性值，根据所述属性值为所述三角体模型进行着色，得到三维属性体模型。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一绘制模块具体包括：
采用Delaunay三角剖分算法，对场地高程数据结合场地边界数据进行约束插值，形成三角网模型，并得到每个顶点的坐标。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述划分模块具体用于，根据属性深度数据和精度要求，将属性深度范围划分为多段，结合所述场地高程数据，得到每段在Z轴上的分段数据。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二绘制模块具体包括：
根据三角网顶点的XY坐标和Z轴上的分段数据，结合三角网的连接方式，连接上下层三角形，得到三角体模型。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述着色模块具体包括计算单元、获取单元和着色单元；
所述计算单元，用于根据插值算法计算每个三角体模型中三角体顶点的属性值；
所述获取单元，用于获取所述属性值对应的属性范围，根据预设的属性范围与颜色的对应关系，得到所述属性范围对应的颜色；
所述着色单元，用于根据所述获取单元得到的所述颜色为所述三角体模型进行着色。
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