一种地质体存储、可视化和交互方法及系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A Method and System for Geological Storage, Visualization and Interaction

【技术实现步骤摘要】
一种地质体存储、可视化和交互方法及系统
本专利技术涉及地质体可视化分析
，具体涉及一种地质体存储、可视化和交互方法及系统。
技术介绍
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，本专利技术的专利技术人发现，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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术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。本专利技术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为本专利技术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为本专利技术实施例提供的点云数据分块表的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯斌，潘文彬，
申请(专利权)人：广州博进信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44