CN112927350B - 多域地质体模型构建方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多域地质体模型构建方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取多域地质体的建模初始数据；对建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；对三维数据中的各体素点设置用于表示体素点对应的域类型的标签；遍历各体素点，搜索出多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；对空隙点集合的体素点的标签进行修正；基于修正后的标签，对三维数据进行多域模型建模，得到多域地质体的模型。由于可以对空隙点集合的体素点的域类型进行修正，使得多域地质体的模型内部各地质体之间的邻接关系与真实的地质构造关系更符合，从而可以提高多域地质体模型的建模精度。
Description
技术领域
本发明涉及地质体建模领域，尤其涉及一种多域地质体模型构建方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
等值面提取技术在众多领域(如医疗、采矿、油气开采等)有着重要的应用，其中移动立方体(Marching cubes，MC)算法是一种简单且重要的方法，该算法能对一种地质体的表面进行重建。作为MC算法的改进，M3C(multiple material marching cubes，多物质移动立方体)算法能够重构多域地质体的表面。
相关技术中，基于M3C算法对多域地质体建模时，多域地质体之间会出现重合或者空隙，影响建模精度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种多域地质体模型构建方法、装置、设备及存储介质，旨在提高多域地质体模型的建模精度。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种多域地质体模型构建方法，其特征在于，包括：
获取多域地质体的建模初始数据；
对所述建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；
对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签；
遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；
对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正；
基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，得到所述多域地质体的模型。
本发明实施例还提供了一种多域地质体模型构建装置，包括：
获取模块，用于获取多域地质体的建模初始数据；
插值模块，用于对所述建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；
标签生成模块，用于对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签；
空隙确定模块，用于遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；
标签修正模块，用于对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正；
建模模块，用于基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，得到所述多域地质体的模型。
本发明实施例又提供了一种多域地质体模型构建设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器，用于运行计算机程序时，执行本发明实施例所述方法的步骤。
本发明实施例又提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明实施例所述方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案，获取多域地质体的建模初始数据；对建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；对三维数据中的各体素点设置用于表示体素点对应的域类型的标签；遍历各体素点，搜索出多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；对空隙点集合的体素点的标签进行修正；基于修正后的标签，对三维数据进行多域模型建模，得到多域地质体的模型。由于可以对空隙点集合的体素点的域类型进行修正，使得多域地质体的模型内部各地质体之间的邻接关系与真实的地质构造关系更符合，从而可以提高多域地质体模型的建模精度。
附图说明
图1为本发明实施例多域地质体模型构建方法的流程示意图；
图2为一应用示例中重合模型修复前的示意图；
图3为图2的剖面示意图；
图4为一应用示例中重合模型修复后的示意图；
图5为图4的剖面示意图；
图6为一应用示例中空隙模型修复前的示意图；
图7为图6的剖面示意图；
图8为一应用示例中空隙模型修复后的示意图；
图9为图8的剖面示意图；
图10为一应用示例中重合点处理策略示意图；
图11为一应用示例中空隙点处理策略示意图；
图12为一应用示例中空隙点的搜索流程图；
图13为本发明实施例多域地质体模型构建装置的结构示意图；
图14为本发明实施例多域地质体模型构建设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
相关技术中，多域地质体的地质模型往往是基于钻孔数据生成的，然而，采用M3C算法对多域地质体建模时，多域地质体之间会出现重合或者空隙，而这种重合或者空隙是不应该出现的，因此有必要对M3C算法进行修复以及改进，使得多域地质体之间保持着原生的构造邻接关系。
基于此，在本发明的各种实施例中，获取多域地质体的建模初始数据；对建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；对三维数据中的各体素点设置用于表示体素点对应的域类型的标签；遍历各体素点，搜索出多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；对空隙点集合的体素点的标签进行修正；基于修正后的标签，对三维数据进行多域模型建模，得到多域地质体的模型。采用上述基于标签的处理方案，由于可以对空隙点集合的体素点的域类型进行修正，使得多域地质体的模型内部各地质体之间的邻接关系与真实的地质构造关系更符合，从而可以提高多域地质体模型的建模精度。
如图1所示，本发明实施例提供了一种多域地质体模型构建方法，包括：
步骤101，获取多域地质体的建模初始数据；
这里，建模初始数据可以包括：多域地质体的轮廓线约束数据以及钻孔数据。
步骤102，对所述建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；
这里，可以基于径向基插值函数对建模初始数据进行插值处理，从而可以基于初始的稀疏数据“预测”未知地质体的全貌。此外，径向基插值函数具有计算格式简单、计算工作量小、精度相对较高等优点。
步骤103，对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签；
这里，域类型的标签用于表示地质体的域类型，从而将不同的地质体进行区分。在三维的体素点空间中，给同一种地质体内部的体素点赋予同一个标签。示例性地，约定空隙区域内的体素点标签设置为-1，地质体内部的体素点标签从1开始依次递增，而且根据地质体的建模优先级的顺序，给优先级较高的地质体设置较小的标签。
步骤104，遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；
步骤105，对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正；
这里，空隙点集合包括两类空隙点，第一类是被多域地质体所包围且位于各地质体之间的空隙点，该类空隙点是建模过程中产生的瑕疵空隙点，需要修正该类空隙点的标签；第二类是与最大评估外包邻接的空隙点，这类空隙点是正常空隙点，不需要修改其标签。
步骤106，基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，得到所述多域地质体的模型。
本发明实施例中，采用上述基于标签的处理方案，由于可以对空隙点集合的体素点的域类型进行修正，使得多域地质体的模型内部各地质体之间的邻接关系与真实的地质构造关系更符合，从而可以提高多域地质体模型的建模精度。
在一些实施例中，所述对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签，包括：
对所述三维数据基于三维坐标系和网格间距划分体素点；
确定所述多域地质体的最大评估外包及所述多域地质体中各地质体的隐式函数；
基于所述隐式函数和各地质体建模的优先级，确定所述体素点的标签。
这里，体素点是指用于重构地质体模型的最小空间单元。示例性地，建立三维坐标系，并将空间区域沿着坐标轴按照给定的距离划分成空间格。例如，x轴方向的网格间距是△x，y轴方向是△y，z轴方向的是△z。这样就在空间区域内建立一个巨大的网格，每个格点就是一个体素点，每个体素点有一个相应的坐标(xi，yi，zi)。
这里，可以将地质体模型所在的地质域(即各地质体)看成一种有符号的隐式函数场。隐式函数场是一种有符号的距离场，其经典的形式是采用欧氏距离来表示。其中隐式函数的正负表征了地质域内地质函数的内外关系。不失一般性地，本发明实施例约定地质体模型外的点函数值为正，地质体模型内的函数值为负。
地质体模型所在的地质域与隐式函数f(x)符号之间的关系可以表示为：
其中，x为地质域中任意点，x′为x在隐式曲面S上的最近点，dist(x，x′)为x与x′间的有符号距离。
在一些实施例中，所述基于所述隐式函数和各地质体的建模优先级，确定所述体素点的标签，包括：
求解所述体素点对应各地质体的隐式函数的函数值；
若仅存在一个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述隐式函数对应的地质体的标识；
若存在至少两个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述至少两个隐式函数中建模优先级最高的地质体的标识；
若不存在隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征空隙点的标识。
在一些实施例中，所述遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合，包括：
基于各所述体素点的标签，搜索出代表空隙区域的种子点；
基于所述种子点的相邻体素点，搜索所述空隙区域对应的体素点，并统计与所述空隙区域邻接的地质体的标签；
其中，若所述空隙区域中存在体素点未落入所述最大评估外包之内，则确定所述空隙区域为正常空隙区。
在一些实施例中，所述对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正，包括：
对所述空隙点集合中不是所述正常空隙区的体素点的标签基于与对应的空隙区域邻接的地质体类型进行修正，替换为与对应的空隙区域邻接的建模优先级最低的地质体的标签。
这里，将对应空隙区域的体素点的标签替换为建模优先级最低的标签，即将瑕疵空隙转换为建模优先级最低的地质体的一部分，从而可以保证优先级较高的地质体的完整性，便于构造出与真实的地质构造关系更符合的地质体模型，从而提高多域地质体模型的建模精度。
在一些实施例中，所述基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，包括：
基于修正后的标签，根据M3C算法重构所述多域地质体的模型的表面；
基于拉普拉斯平滑策略对模型进行光滑及简化处理，得到所述多域地质体的模型。
图2至图5示意出了重合模型修复前后的示意图，其中，图2为重合模型修复前的示意图，图3为图2的剖面示意图；图4为基于本发明实施例的构建方法的重合模型修复后的示意图，图5为图4的剖面示意图。
结合图2至图5，可以看出，对两个重合地质体，模型修复后，总体外观并无明显区别。而反观内部剖面图，可以明显的看到，原模型两个地质体有重合的地方，经修复后，两个地质体的原生地质构造邻接关系保持的很好。
图6至图9示意出了空隙模型修复前后的示意图，其中，图6为空隙模型修复前的示意图，图7为图6的剖面示意图；图8为基于本发明实施例的构建方法的空隙模型修复后的示意图，图9为图8的剖面示意图。
从图7可以看到，修复前的模型中间存在着一个空隙区域，而且各个地质体边界还存在着重合现象。从图9可以看出，模型修复后，空隙区域被一种地质体填充，而且，各地质体之间的重合也一并修复了。
从上述的重合模型还有空隙模型的例子可以看出，本发明实施例的构建方法能有效修复多域地质体建模过程中产生的重合以及空隙现象，能保证多域地质体原生构造邻接关系。
下面结合一应用示例，对本发明实施例多域地质体模型构建方法进行具体举例说明。
先对应用示例涉及的术语定义如下：
体素点：用于重构地质体模型的最小空间单元。
优先级：用于表示地质体建模的优先顺序。假设某个地质体建模的可靠度比较高(例如该地质体钻孔数据比较多)，那么为该地质体模型设置较高的优先级，即建模过程中优先保证该地质体模型的完整性不被破坏。
标签：用于表示地质体域类型特征的数字。在三维体素点空间中，给同一种地质体内部的体素点赋予同一个标签。不失一般性，约定空隙区域内的体素点标签设置为-1，地质体内部的体素点标签从1开始依次递增，而且根据地质体优先级的顺序，给优先级较高的地质体设置较小的标签。
重合点：用于表示地质体模型之间出现重合交叉部分的体素点。
最大评估外包：用于表示建模过程中预先假定的一个最大区域。这个区域内所有的体素点都将参与建模过程的搜索，最大评估外包既要包含整个多域模型，又不能太大，以免浪费建模时间。
函数下角标：用于表示某一地质体函数类型特征的数字。且该下角标与该地质体的标签值一致。
种子点：用于表示空隙搜索的首个空隙点。也就是说，空隙区域的数量，与种子点的数量是保持一致的。
空隙点：用于表示地质体外部区域的体素点。搜索到种子点之后，会找到其对应的空隙区域体素点，也就是空隙点。
有效点：用于表示空隙区域里需要进入集合point_queue进行搜索的空隙点。
本应用示例多域地质体模型构建方法包括：
1、使用隐式函数插值
对输入的建模初始数据使用隐式函数插值，本应用示例以径向基函数为例实现了相关算法。径向基函数具有计算格式简单、计算工作量小、精度相对较高等优点。
2、为体素点设置标签
2.1、建立三维坐标系，并将空间区域沿着坐标轴按照给定的距离划分成空间格。
例如，x轴方向的网格间距是Δx，y轴方向是Δy，z轴方向的是Δz。这样就在空间区域内建立一个巨大的网格，每个格点就是一个体素点，每个体素点有一个相应的坐标(xi，yi，zi)。
2.2、在此坐标系上建立多域地质体的最大评估外包。
2.3、假设对n种地质体提取等值面，那么根据插值方法会得到这n种地质体表面的n个隐式函数Fi＝fi(x，y，z)(i＝1，2，3....n)。这里的下角标i与地质体的标签是一致的。
2.4、遍历所有体素点，将体素点坐标(xi,yi,zi)代入每一个隐式函数fi(x，y，z)，可以得到(xi,yi,zi)这个点的每一个函数值Fi(i＝1，2，3...n)，总共有n个值。
该体素点的n个函数值有如下几种可能：
1)、仅有一个F的值小于0，例如fj(xi,yi,zi)<0，就把这个体素点的标签设置为j。
2)、有k(1<k≤n)个F的值小于0，将这k个函数里最小的下角标设置为该体素点的标签值，即为这个点加上优先级最高的标签。
这样设置标签是为了保证优先级最高的地质体的完整性。如图10所示，假设地质体1的优先级高于地质体2，那么就尽量保证地质体1的完整性。将重合部分体素点标签全部改为地质体1的标签，这样，地质体1保证了自身的完整性。而地质体2失去了重合的部分，保持了与地质体1的邻接关系。多域地质体这样设置标签的原理与此类似。
3)、这n个函数没有小于0的值，暂时把这个点加上-1的标签。这样的点不在任何一种材质内部，不妨称其为空隙点。空隙点的标签会在下面详细讨论。
3、搜索空隙体素点
经过前面的处理，空间内所有的体素点都有一个标签。其中地质体内部的标签是正确的，而地质体外部的部分标签需要修改。
空隙点分为两类，如图11所示，第一类是地质体之间的空隙点，是被多种地质体所包围的。这种空隙点是建模过程中产生的瑕疵空隙点(对应图中的瑕疵空隙)，是错误产生的，需要修改这类空隙点的标签。第二类是地质体之外的空隙点，与最大评估外包邻接，这种空隙点是正常的空隙点(对应图中的正常空隙)，不需要修改其标签。
在空隙点进行处理之前，先介绍以下概念：
①用集合visit_label来储存体素点是否被访问过，如果体素点被访问过，则该体素点visitl_abel的值为1，否则为0。
②用集合point_set来储存所有的空隙点集合，用集合points来储存一个特定的空隙点集合
③用集合label_set来储存所有的空隙集点合对应的标签集合，用集合labels来储存一个特定的标签集合。
④用集合point_queue来存放搜索出来的有效点，有效点的操作采用queue结构，即先入先出，后入后出。
搜索空隙体素点具体包括：
3.1、搜索种子点
①从原点(0,0,0)开始，遍历所有的点。如果在遍历的过程中碰到体素点的visit_label的值为1(访问过)，那么跳到下一个点。
②如果该点的visit_label的值是0(未访问)，那么立即将该点的visit_label的值改为1，同时进行一次判断，假如该点的标签值是-1，则将该点的坐标存进集合points，将该点的标签存进集合labels，同时将该点作为种子点，存放进集合point_queue。在遍历过程中可能会遇到在搜索空隙区域时已经访问过的点，对这种点，直接跳过访问下一个点。
3.2、搜索空隙点
①对搜索出来的种子点，访问其上下左右前后的6个点。
②进行一次判断，种子点附近有没有超出最大评估外包的点，如果有，则将-2作为该体素点的标签并将该点存放进集合labels。
③对最大评估外包内部的点，首先判断该点是否被访问过。对访问过的点，如果该点的标签是-1，那么不对该点进行操作；假如该点的标签不是-1，那么将该点的标签值存放进集合labels。
④对未访问过的点，首先将该点设置为已访问，对标签为-1的点，将该点存放进集合points，并将该点作为有效点，存放进集合point_queue；对标签不为-1的点，将该点的标签值保存到集合labels中。
这样，每次搜索完集合point_queue里的一个有效点附近的6个点，则将该有效点从集合point_queue之中移出。只要集合point_queue不为空，那么对其内部有效点操作的过程就不会停止。每次搜索完有效点附近的6个点，可能会加进一些新的有效点，同时将原来的有效点移出集合point_queue。
空隙点的搜索流程图如图12所示。
4、修正体素点标签
经过前述的处理，所有的空隙点集合points以及与空隙邻接区域的标签labels都被找出来了。假如与空隙邻接区域标签里含有-2，说明这一块空隙区域与最大评估外包邻接，这里的空隙点的标签不作修改。
假如与空隙临接区域的标签里不含-2，说明这一块空隙是被地质体包围的，属于瑕疵空隙点，这一类空隙点的标签值需要修改。修改的方法是将集合points里体素点的标签都修改为labels里最大的那个标签，也就是优先级最低的标签。
如此，可以保证优先级最高的地质体的完整性。将所有的瑕疵点标签替换为标签最大的，也就是替换为优先级最低的，这样就可以保证优先级最高的地质体的完整性。经过这样处理，瑕疵空隙点拥有了优先级最低的地质体的标签，就将瑕疵空隙转换为优先级最低地质体的一部分。
5、重构并修复模型
对生成的体素点标签，使用M3C(multiple material marching cubes)算法重构模型的表面。M3C算法是对MC(marching cubes)算法的一种改进。MC算法在空间生成巨大的网格空间，连接相邻层面的8个顶点构成立方体。由于每个顶点具有2种状态(在地质体内或者外)，一个立方体的8个顶点共有28＝256种基本状态，排除对称情况剩下15种基本状态。
M3C算法是在MC算法的基础上以多域地质体为研究对象，这样每个体素点考虑的状态就不仅仅是2种，每个体素点可能在多种地质体内部，也可能在空隙内部。因此，每个体素点会有多个标签值可供考虑。对修改过标签值的体素点使用M3C算法能有效修复多域地质体之间的重合还有空隙。
6、模型光滑及简化
对得到的模型进行光滑及简化。原模型的数据量一般较大，处理起来费时费力，且建出来的模型也比较粗糙，通过拉普拉斯平滑策略对模型进行光滑及简化处理，以得到一个接近真实情况且数据结构更加简单的模型。
为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种多域地质体模型构建装置，设置在多域地质体模型构建设备，如图13所示，该多域地质体模型构建装置包括：获取模块1301、插值模块1302、标签生成模块1303、空隙确定模块1304、标签修正模块1305及建模模块1306。获取模块1301用于获取多域地质体的建模初始数据；插值模块1302用于对所述建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；标签生成模块1303用于对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签；空隙确定模块1304用于遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；标签修正模块1305用于对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正；建模模块1306用于基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，得到所述多域地质体的模型。
在一些实施例中，标签生成模块1303具体用于：
对所述三维数据基于三维坐标系和网格间距划分体素点；
确定所述多域地质体的最大评估外包及所述多域地质体中各地质体的隐式函数；
基于所述隐式函数和各地质体建模的优先级，确定所述体素点的标签。
在一些实施例中，标签生成模块1303基于所述隐式函数和各地质体建模的优先级，确定所述体素点的标签，包括：
求解所述体素点对应各地质体的隐式函数的函数值；
若仅存在一个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述隐式函数对应的地质体的标识；
若存在至少两个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述至少两个隐式函数中建模优先级最高的地质体的标识；
若不存在隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征空隙点的标识。
在一些实施例中，空隙确定模块1304具体用于：
基于各所述体素点的标签，搜索出代表空隙区域的种子点；
基于所述种子点的相邻体素点，搜索所述空隙区域对应的体素点，并统计与所述空隙区域邻接的地质体的标签；
其中，若所述空隙区域中存在体素点未落入所述最大评估外包之内，则确定所述空隙区域为正常空隙区。
在一些实施例中，标签修正模块1305具体用于：
对所述空隙点集合中不是所述正常空隙区的体素点的标签基于与对应的空隙区域邻接的地质体类型进行修正，替换为与对应的空隙区域邻接的建模优先级最低的地质体的标签。
在一些实施例中，建模模块1306具体用于：
基于修正后的标签，根据多物质移动立方体M3C算法重构所述多域地质体的模型的表面；
基于拉普拉斯平滑策略对模型进行光滑及简化处理，得到所述多域地质体的模型。
实际应用时，获取模块1301、插值模块1302、标签生成模块1303、空隙确定模块1304、标签修正模块1305及建模模块1306，可以由多域地质体模型构建装置中的处理器来实现。当然，处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。
需要说明的是：上述实施例提供的多域地质体模型构建装置在进行多域地质体模型构建时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的多域地质体模型构建装置与多域地质体模型构建方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种多域地质体模型构建设备。图14仅仅示出了该设备的示例性结构而非全部结构，根据需要可以实施图14示出的部分结构或全部结构。
如图14所示，本发明实施例提供的多域地质体模型构建设备1400包括：至少一个处理器1401、存储器1402、用户接口1403和至少一个网络接口1404。多域地质体模型构建设备1400中的各个组件通过总线系统1405耦合在一起。可以理解，总线系统1405用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统1405除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图14中将各种总线都标为总线系统1405。
其中，用户接口1403可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
本发明实施例中的存储器1402用于存储各种类型的数据以支持多域地质体模型构建设备的操作。这些数据的示例包括：用于在多域地质体模型构建设备上操作的任何计算机程序。
本发明实施例揭示的多域地质体模型构建方法可以应用于处理器1401中，或者由处理器1401实现。处理器1401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，多域地质体模型构建方法的各步骤可以通过处理器1401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1401可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器1401可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器1402，处理器1401读取存储器1402中的信息，结合其硬件完成本发明实施例提供的多域地质体模型构建方法的步骤。
在示例性实施例中，多域地质体模型构建设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable LogicDevice)、FPGA、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。
可以理解，存储器1402可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus RandomAccess Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体可以是计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器1402，上述计算机程序可由多域地质体模型构建设备的处理器1401执行，以完成本发明实施例方法所述的步骤。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。
需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种多域地质体模型构建方法，其特征在于，包括：
获取多域地质体的建模初始数据；
对所述建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；
对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签；
遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；
对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正；
基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，得到所述多域地质体的模型；
所述对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签，包括：
对所述三维数据基于三维坐标系和网格间距划分体素点；
确定所述多域地质体的最大评估外包及所述多域地质体中各地质体的隐式函数；
基于所述隐式函数和各地质体建模的优先级，确定所述体素点的标签；
所述基于所述隐式函数和各地质体的建模优先级，确定所述体素点的标签，包括：
求解所述体素点对应各地质体的隐式函数的函数值；
若仅存在一个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述隐式函数对应的地质体的标识；
若存在至少两个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述至少两个隐式函数中建模优先级最高的地质体的标识；
若不存在隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征空隙点的标识；
所述遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合，包括：
基于各所述体素点的标签，搜索出代表空隙区域的种子点；
基于所述种子点的相邻体素点，搜索所述空隙区域对应的体素点，并统计与所述空隙区域邻接的地质体的标签；
其中，若所述空隙区域中存在体素点未落入所述最大评估外包之内，则确定所述空隙区域为正常空隙区；
所述对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正，包括：
对所述空隙点集合中不是所述正常空隙区的体素点的标签基于与对应的空隙区域邻接的地质体类型进行修正，替换为与对应的空隙区域邻接的建模优先级最低的地质体的标签。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，包括：
基于修正后的标签，根据多物质移动立方体M3C算法重构所述多域地质体的模型的表面；
基于拉普拉斯平滑策略对模型进行光滑及简化处理，得到所述多域地质体的模型。
3.一种多域地质体模型构建装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取多域地质体的建模初始数据；
插值模块，用于对所述建模初始数据进行插值处理，得到插值处理后的三维数据；
标签生成模块，用于对所述三维数据中的各体素点设置用于表示所述体素点对应的域类型的标签；
空隙确定模块，用于遍历各所述体素点，搜索出所述多域地质体中各地质体之外的空隙点集合；
标签修正模块，用于对所述空隙点集合的体素点的标签进行修正；
建模模块，用于基于修正后的标签，对所述三维数据进行多域模型建模，得到所述多域地质体的模型；
所述标签生成模块具体用于：
对所述三维数据基于三维坐标系和网格间距划分体素点；
确定所述多域地质体的最大评估外包及所述多域地质体中各地质体的隐式函数；
基于所述隐式函数和各地质体建模的优先级，确定所述体素点的标签；
所述基于所述隐式函数和各地质体建模的优先级，确定所述体素点的标签，包括：
求解所述体素点对应各地质体的隐式函数的函数值；
若仅存在一个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述隐式函数对应的地质体的标识；
若存在至少两个隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征所述至少两个隐式函数中建模优先级最高的地质体的标识；
若不存在隐式函数的函数值小于零，确定所述体素点的标签为表征空隙点的标识；
所述空隙确定模块具体用于：
基于各所述体素点的标签，搜索出代表空隙区域的种子点；
基于所述种子点的相邻体素点，搜索所述空隙区域对应的体素点，并统计与所述空隙区域邻接的地质体的标签；
其中，若所述空隙区域中存在体素点未落入所述最大评估外包之内，则确定所述空隙区域为正常空隙区。
所述标签修正模块具体用于：
对所述空隙点集合中不是所述正常空隙区的体素点的标签基于与对应的空隙区域邻接的地质体类型进行修正，替换为与对应的空隙区域邻接的建模优先级最低的地质体的标签。
4.一种多域地质体模型构建设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，
所述处理器，用于运行计算机程序时，执行权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
5.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
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