CN110197528B - 一种地质体存储、可视化和交互方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地质体存储、可视化和交互方法及系统,所述方法包括:对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;根据监听的地图缩放级别并计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理。本发明能够将地质体及点云数据分级分块存储,减少点云数据存储内存,提高存储效率,根据用户缩放级别加载相关数据,减少数据加载量,缩短用户等待加载时间,提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及地质体可视化分析技术领域,具体涉及一种地质体存储、可视化和交互方法及系统。
背景技术
地质体可视化分析技术是地质信息科技领域的核心技术之一,也是地学信息系统建设的关键和难点。具有三维数据结构的三维地质模型,可以很好地表达地质实体的空间形态,是地质成分、结构、构造和地质数据在三维可视化空间的有效载体。现在大多数地质体构建的方式主要有两种,一种是采用平面图和剖面图来表达,其实质就是将三维地质环境的地质现象投影到某一个平面(XY平面、XZ平面或YZ平面)上进行表达,比如用3Dmax建立三维地质体,以3Dmax构建地质体骨架,再在骨架表面进行材质贴图;另一种是采用透视和轴侧投影原理,对三维地质环境中的地质现象进行透视制图,或是将它们投影到两个以上的平面上进行组合表达,以增强三维视觉效果,提高人们对目标体的三维理解。
但是,在对现有技术的研究与实践过程中,本发明的发明人发现,现有技术都存在着空间信息的损失和失真问题,而且制图过程繁杂、差值计算耗费资源、存储困难以及信息更新困难,缺乏一种直接从多维空间的角度去展示地质体和地质环境的方法。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种地质体存储、可视化和交互方法及系统,能够利用地质体的点云,包括物探获得的点云和激光获得的点云,重构地质体,模拟地质环境,以获得更多细节,规避用常规3D建模方法抽象地质体导致细节缺失和地质体模拟失真的问题,并提高存储效率。
为解决上述问题,本发明的一个实施例提供一种地质体存储、可视化和交互方法,至少包括如下步骤:
对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;
根据监听的地图缩放级别并计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;
根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。
进一步地,所述对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据,具体为:
按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,并将地质体划分为若干个地质块,记录并存储至地质块表;所述地质体分级分块规则包括二叉树、四叉树和八叉树规则;
对每个地质块进行独立编号,记录地质块的父子关系和相邻关系并存储至地质块关系表;
采用边界点计算方法提取和计算地质块的边界点,记录边界点与归属地质块的关系,并存储到边界点数据表中;所述边界点计算方法包括凸包算法和邻域搜索算法;
将提取出的所有边界点的属性数据存储至边界点表;
将最小单元的地质块所属点云数据以二进制数据流格式存储到点云数据表,并记录及归属地质块编号。
进一步地,所述根据监听的地图缩放级别并计算显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据,具体为:
监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;
根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域;
计算所显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部和下级的地质块均不加载;
根据边界点的属性,以预设的方式展示,包括以灰度值、数值、符号或色标形式表示多维空间。
进一步地,所述地质体浏览,具体为:在地质模型加载完成后,进一步对模型进行全方位浏览操作,以多维度旋转方式展示地质模型,所述浏览操作均对地质体或地质块作为整体模型操作。
进一步地,所述地质剖面,具体为:
对地质体进行规则或不规则切割,查看剖面;
对切面进行划分,将两侧的所有地质块分开,两侧的地质块分别整合为新的地质体显示;
重新计算视域,将暴露的所有地质块进行加载;
重复上述步骤,直至切割到最小的单元地质块,加载地质块所有三维点云,同时卸载所有不可见的地质块。
进一步地,所述空间属性查询,具体为:随意点击地质模型中任意一点,查询触发的缓冲器范围内边界点的属性,包括边界点的地质属性、地质块的年代信息和沉积物信息,若没有设置缓冲区,则精确选中边界点。
进一步地,所述地质体数据统计,具体为:计算单个地质块或地质体的体积乘以块体总数目,计算出该地质模型的体积,并根据不同块体属性统计出各种岩石或矿物的占比及储存量。
本发明的另一个实施例还提供了一种地质体存储、可视化和交互系统,包括:
分析存储模块,用于对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;
可视化模块,用于根据监听的地图缩放级别计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;
交互模块,用于根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。
进一步地,所述分析存储模块,具体为:
按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,并将地质体划分为若干个地质块,记录并存储至地质块表;所述地质体分级分块规则包括二叉树、四叉树和八叉树规则;
对每个地质块进行独立编号,记录地质块的父子关系和相邻关系并存储至地质块关系表;
采用边界点计算方法提取和计算地质块的边界点,记录边界点与归属地质块的关系,并存储到边界点数据表中;所述边界点计算方法包括凸包算法和邻域搜索算法;
将提取出的所有边界点的属性数据存储至边界点表;
将最小单元的地质块所属点云数据以二进制数据流格式存储到点云数据表,并记录及归属地质块编号。
进一步地,所述可视化模块,具体为:
监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;
根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域;
计算所显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部和下级的地质块均不加载;
根据边界点的属性,以预设的方式展示,包括以灰度值、数值、符号或色标形式表示多维空间。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
本发明实施例提供的一种地质体存储、可视化和交互方法及系统,所述方法包括:对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;根据监听的地图缩放级别计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。本发明能够将地质体及点云数据分级分块存储,减少点云数据存储内存,提高存储效率,根据用户缩放级别加载相关数据,减少数据加载量,缩短用户等待加载时间,提升用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种地质体存储、可视化和交互方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的点云数据分块表的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种地质体存储、可视化和交互系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
首先介绍本发明可以提供的应用场景,如从多维空间的角度去展示地质体和地质环境。
本发明第一实施例:
请参阅图1-2。
如图1所示,本实施例提供的一种地质体存储、可视化和交互方法,适用于在计算设备中执行,至少包括如下步骤:
S101、对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;
具体的,对于步骤S101,按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,将地质体划分为若干块。例如在数据量不大情况,采用二叉树的分级方案。如分为N级,第1级:1个地质块;第2级:2个地质块;第3级:4个地质块...第n+1级:含2N个地质块。对每个地质块独立编号,并记录地质块之间的父子和相邻关系;根据边界点计算方法提取计算地质块的边界点,并存储到边界点数据表中,记录边界点与归属地质块的关系。其中,所述边界点计算方法包括凸包算法、领域搜索等算法。如图2所示,将边界点的属性数据存储入边界点表,最后将最小单元的地质块所有点云数据以二进制数据流格式存储。在本实施例中,使用关系型数据库存储地质体及点云数据,存储前先对点云数据进行预处理,因此能够减少数据存储内存,提高存储效率。
S102、根据监听的地图缩放级别并计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;
具体的,对于步骤S102,首先监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域,确定需要加载的地质体或地质块;计算显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部或是下级的地质块均不加载;根据点的属性,以约定方式展示。如对于不同地质年代或不同材质,采用对应不同的色标显示。在本实施例中,在地质模型可视化和交互方式,根据用户缩放级别加载相关数据,且只加载用户视角范围内的数据,采用边界点方式显示,避免过多加载不必要的点云数据,保障系统响应速度,逐级逐块加载,逐级深化,保障了地质体内部结构的有效可视化,因此能够减少数据加载量,缩小用户等待加载时间,提升用户体验。
S103、根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。
具体的,对于步骤S103,地质体的交互操作涉及到复杂地质体结构构造和相关地质属性数据的视觉表达与分析,本实施例中涉及到通用三维交互操作,包括三维模型的几何变换、三维交互定位与空间属性查询、三维模型的剖切、切割、虚拟钻探、基坑开挖、隧道生成与虚拟漫游等。以全方位、多角度的认识和理解地质实体模型。按照不同需求,将交互方式分为地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。由于在本实施例中使用的是二叉树的方法构建地质模型,整个地质体由地质块组成,而地质块由点云组成,所以我们能够轻易的对地质模型进行切割、平移、旋转等交互操作,还能简便计算地质体的体积等属性,并统计出地质模型中各种岩石或矿物的占比及储存量。
在优选的实施例中,所述对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据,具体为:
按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,并将地质体划分为若干个地质块,记录并存储至地质块表;所述地质体分级分块规则包括二叉树、四叉树和八叉树规则;
对每个地质块进行独立编号,记录地质块的父子关系和相邻关系并存储至地质块关系表;
采用边界点计算方法提取和计算地质块的边界点,记录边界点与归属地质块的关系,并存储到边界点数据表中;所述边界点计算方法包括凸包算法和邻域搜索算法;
将提取出的所有边界点的属性数据存储至边界点表;
将最小单元的地质块所属点云数据以二进制数据流格式存储到点云数据表,并记录及归属地质块编号。
在优选的实施例中,所述根据监听的地图缩放级别并计算显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据,具体为:
监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;
根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域;
计算所显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部和下级的地质块均不加载;
根据边界点的属性,以预设的方式展示,包括以灰度值、数值、符号或色标形式表示多维空间。
在优选的实施例中,所述地质体浏览,具体为:在地质模型加载完成后,进一步对模型进行全方位浏览操作,以多维度旋转方式展示地质模型,所述浏览操作均对地质体或地质块作为整体模型操作;
具体的,对于地质体浏览,在地质模型加载完成后,进一步对模型进行全方位浏览操作,从不同角度、多维度旋转(放大、缩小、平移)观看模型,该系列操作,均对地质体或地质块作为整体模型操作。
在优选的实施例中,所述地质剖面,具体为:
对地质体进行规则或不规则切割,查看剖面;
对切面进行划分,将两侧的所有地质块分开,两侧的地质块分别整合为新的地质体显示;
重新计算视域,将暴露的所有地质块进行加载;
重复上述步骤,直至切割到最小的单元地质块,加载地质块所有三维点云,同时卸载所有不可见的地质块。
具体的,对于地质剖面,为了清晰的展示地质模型的内部结构,需要对地质体模型进行剖切、切割等处理分析。对地质体进行规则或不规则切割,查看剖面,我们需要对切面进行划分,将两侧的所有地质块分开,两侧的地质块分别整合为新的地质体显示;重新计算视域,将暴露的所有地质块进行加载;该操作可以重复,直到操作到最小的单元地质块,系统才加载地质块所有三维点云;同时卸载所有不可见的地质块。
在优选的实施例中,对于空间属性查询,具体为:随意点击地质模型中任意一点,查询触发的缓冲器范围内边界点的属性,包括边界点的地质属性、地质块的年代信息和沉积物信息,若没有设置缓冲区,则精确选中边界点。
具体的,对于空间属性查询,随意点击地质模型中任意一点,查询触发的缓冲器范围内边界点的属性,包括边界点的地质属性(如空间坐标、岩石成分等),如果没有设置缓冲区,则精确选中边界点。
在优选的实施例中,所述地质体数据统计,具体为:计算单个地质块或地质体的体积乘以块体总数目,计算出该地质模型的体积,并根据不同块体属性统计出各种岩石或矿物的占比及储存量。
具体的,对于地质体数据统计,由于地质模型是由单个块体组合而成,只需要计算单个块体的体积乘以块体数目,就能很快计算出该地质模型的体积。假如每一个块体代表一种岩石,就能轻易统计出各种岩石的占比及储存量。
本实施例提供的一种地质体存储、可视化和交互方法,所述方法包括:对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;根据监听的地图缩放级别并计算显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。本发明能够将地质体及点云数据分级分块存储,减少点云数据存储内存,提高存储效率,根据用户缩放级别加载相关数据,减少数据加载量,缩短用户等待加载时间,提升用户体验。
本发明第二实施例:
请参阅图2-3。
如图3所示,本实施例还提供了一种地质体存储、可视化和交互系统,包括:
分析存储模块100,用于对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;
具体的,对于分析存储模块100,按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,将地质体划分为若干块。例如在数据量不大情况,采用二叉树的分级方案。如分为N级,第1级:1个地质块;第2级:2个地质块;第3级:4个地质块...第n+1级:含2N个地质块。对每个地质块独立编号,并记录地质块之间的父子和相邻关系;根据边界点计算方法提取计算地质块的边界点,并存储到边界点数据表中,记录边界点与归属地质块的关系。其中,所述边界点计算方法包括凸包算法、领域搜索等算法。如图2所示,将边界点的属性数据存储入边界点表,最后将最小单元的地质块所有点云数据以二进制数据流格式存储。在本实施例中,使用关系型数据库存储地质体及点云数据,存储前先对点云数据进行预处理,因此能够减少数据存储内存,提高存储效率。
可视化模块200,用于根据监听的地图缩放级别计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;
具体的,对于可视化模块200,首先监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域,确定需要加载的地质体或地质块;计算显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部或是下级的地质块均不加载;根据点的属性,以约定方式展示。如对于不同地质年代和不同材质,采用对应不同的色标显示。在本实施例中,在地质模型可视化和交互方式,根据用户缩放级别加载相关数据,且只加载用户视角范围内的数据,采用边界点方式显示,避免过多加载不必要的点云数据,保障系统响应速度,逐级逐块加载,逐级深化,保障了地质体内部结构的有效可视化,因此能够减少数据加载量,缩小用户等待加载时间,提升用户体验。
交互模块300,用于根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。
具体的,对于交互模块300,地质体的交互操作涉及到复杂地质体结构构造和相关地质属性数据的视觉表达与分析,本实施例中涉及到通用三维交互操作,包括三维模型的几何变换、三维交互定位与空间属性查询、三维模型的剖切、切割、虚拟钻探、基坑开挖、隧道生成与虚拟漫游等。以全方位、多角度的认识和理解地质实体模型。按照不同需求,将交互方式分为地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。由于在本实施例中使用的是二叉树的方法构建地质模型,整个地质体由地质块组成,而地质块由点云组成,所以我们能够轻易的对地质模型进行切割、平移、旋转等交互操作,还能简便计算地质体的体积等属性,并统计出地质模型中各种岩石或矿物的占比及储存量。
在优选的实施例中,所述分析存储模块100,具体为:
按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,并将地质体划分为若干个地质块,记录并存储至地质块表;所述地质体分级分块规则包括二叉树、四叉树和八叉树规则;
对每个地质块进行独立编号,记录地质块的父子关系和相邻关系并存储至地质块关系表;
采用边界点计算方法提取和计算地质块的边界点,记录边界点与归属地质块的关系,并存储到边界点数据表中;所述边界点计算方法包括凸包算法和邻域搜索算法;
将提取出的所有边界点的属性数据存储至边界点表;
将最小单元的地质块所属点云数据以二进制数据流格式存储到点云数据表,并记录及归属地质块编号。
在优选的实施例中,所述可视化模块200,具体为:
监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;
根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域;
计算所显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部和下级的地质块均不加载;
根据边界点的属性,以预设的方式展示,包括以灰度值、数值、符号或色标形式表示多维空间。
在优选的实施例中,所述地质体浏览,具体为:在地质模型加载完成后,进一步对模型进行全方位浏览操作,以多维度旋转方式展示地质模型,所述浏览操作均对地质体或地质块作为整体模型操作;
具体的,对于地质体浏览,在地质模型加载完成后,进一步对模型进行全方位浏览操作,从不同角度、多维度旋转(放大、缩小、平移)观看模型,该系列操作,均对地质体或地质块作为整体模型来操作。
在优选的实施例中,所述地质剖面,具体为:
对地质体进行规则或不规则切割,查看剖面;
对切面进行划分,将两侧的所有地质块分开,两侧的地质块分别整合为新的地质体显示;
重新计算视域,将暴露的所有地质块进行加载;
重复上述步骤,直至切割到最小的单元地质块,加载地质块所有三维点云,同时卸载所有不可见的地质块。
具体的,对于地质剖面,为了清晰的展示地质模型的内部结构,需要对地质体模型进行剖切、切割等处理分析。对所述地质体进行规则或不规则切割,查看剖面,我们需要对切面进行划分,将两侧的所有地质块分开,两侧的地质块分别整合为新的地质体显示;重新计算视域,将暴露的所有地质块进行加载。该操作可以重复,直到操作到最小的单元地质块,系统才加载地质块所有三维点云,同时卸载所有不可见的地质块。
在优选的实施例中,所述空间属性查询,具体为:随意点击地质模型中任意一点,查询触发的缓冲器范围内边界点的属性,包括边界点的地质属性,若没有设置缓冲区,则精确选中边界点。
具体的,对于空间属性查询,具体为:随意点击地质模型中任意一点,查询触发的缓冲器范围内边界点的属性,包括边界点的地质属性、地质块的年代信息和沉积物信息,若没有设置缓冲区,则精确选中边界点。
在优选的实施例中,所述地质体数据统计,具体为:计算单个地质块或地质体的体积乘以块体总数目,计算出该地质模型的体积,并根据不同块体属性统计出各种岩石或矿物的占比及储存量。
具体的,对于地质体数据统计,由于三维地质模型是由单个块体组合而成,只需要计算单个块体的体积乘以块体数目,就能很快计算出该地质模型的体积。假如每一个块体代表一种岩石,就能轻易统计出各种岩石的占比及储存量。
本实施例提供的一种地质体存储、可视化和交互系统,包括:分析存储模块,用于对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;可视化模块,用于根据监听的地图缩放级别并计算显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;交互模块,用于根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。本发明能够将地质体及点云数据分级分块存储,减少点云数据存储内存,提高存储效率,根据用户缩放级别加载相关数据,减少数据加载量,缩短用户等待加载时间,提升用户体验。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
Claims (10)
1.一种地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,至少包括如下步骤:
对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;
根据监听的地图缩放级别并计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;
根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。
2.根据权利要求1所述的地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,所述对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据,具体为:
按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,并将地质体划分为若干个地质块,记录并存储至地质块表;所述地质体分级分块规则包括二叉树、四叉树和八叉树规则;
对每个地质块进行独立编号,记录地质块的父子关系和相邻关系并存储至地质块关系表;
采用边界点计算方法提取和计算地质块的边界点,记录边界点与归属地质块的关系,并存储到边界点数据表中;所述边界点计算方法包括凸包算法和邻域搜索算法;
将提取出的所有边界点的属性数据存储至边界点表;
将最小单元的地质块所属点云数据以二进制数据流格式存储到点云数据表,并记录及归属地质块编号。
3.根据权利要求1所述的地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,所述根据监听的地图缩放级别并计算显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据,具体为:
监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;
根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域;
计算所显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部和下级的地质块均不加载;
根据边界点的属性,以预设的方式展示,包括以灰度值、数值、符号或色标形式表示多维空间。
4.根据权利要求1所述的地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,所述地质体浏览,具体为:在地质模型加载完成后,进一步对模型进行全方位浏览操作,以多维度旋转方式展示地质模型,所述浏览操作均对地质体或地质块作为整体模型操作。
5.根据权利要求1所述的地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,所述地质剖面,具体为:
对地质体进行规则或不规则切割,查看剖面;
对切面进行划分,将两侧的所有地质块分开,两侧的地质块分别整合为新的地质体显示;
重新计算视域,将暴露的所有地质块进行加载;
重复上述步骤,直至切割到最小的单元地质块,加载地质块所有三维点云,同时卸载所有不可见的地质块。
6.根据权利要求1所述的地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,所述空间属性查询,具体为:随意点击地质模型中任意一点,查询触发的缓冲器范围内边界点的属性,包括边界点的地质属性、地质块的年代信息和沉积物信息,若没有设置缓冲区,则精确选中边界点。
7.根据权利要求1所述的地质体存储、可视化和交互方法,其特征在于,所述地质体数据统计,具体为:计算单个地质块或地质体的体积乘以块体总数目,计算出该地质模型的体积,并根据不同块体属性统计出各种岩石或矿物的占比及储存量。
8.一种地质体存储、可视化和交互系统,其特征在于,包括:
分析存储模块,用于对地质体及其点云数据进行预处理,规划地质体分级分块规则,对分级分块后的地质体独立编号后记录地质块关系,提取计算地质块的边界点存储至边界点数据表,并以二进制数据流格式存储最小单元的地质块所属点云数据;
可视化模块,用于根据监听的地图缩放级别计算所需显示视域,确定需要加载的地质体和视域范围内所有边界点的三维点云数据;
交互模块,用于根据用户输入的请求,对所述加载的地质体进行交互处理;其中,所述交互处理包括地质体浏览、地质剖面、空间属性查询以及地质体数据统计。
9.根据权利要求8所述的地质体存储、可视化和交互系统,其特征在于,所述分析存储模块,具体为:
按照地质体的规模、尺度、数据量的大小和应用需求,规划地质体分级分块规则,并将地质体划分为若干个地质块,记录并存储至地质块表;所述地质体分级分块规则包括二叉树、四叉树和八叉树规则;
对每个地质块进行独立编号,记录地质块的父子关系和相邻关系并存储至地质块关系表;
采用边界点计算方法提取和计算地质块的边界点,记录边界点与归属地质块的关系,并存储到边界点数据表中;所述边界点计算方法包括凸包算法和邻域搜索算法;
将提取出的所有边界点的属性数据存储至边界点表;
将最小单元的地质块所属点云数据以二进制数据流格式存储到点云数据表,并记录及归属地质块编号。
10.根据权利要求8所述的地质体存储、可视化和交互系统,其特征在于,所述可视化模块,具体为:
监听进入场景时地图的缩放级别或地质体显示比例;
根据监听到的缩放级别,确定地质体显示级别,计算显示视域;
计算所显示的地质块,加载视域范围地质块所有边界点的三维点云数据,内部和下级的地质块均不加载;
根据边界点的属性,以预设的方式展示,包括以灰度值、数值、符号或色标形式表示多维空间。
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