一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法技术

本发明专利技术公开了一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法，该方法通过构建剖切三维场景组织结构、调整实体表面模型的剖切面位置和法线方向、标记实体表面模型剖切面位置外轮廓线的像素、填充实体表面模型剖切面位置外轮廓面的像素，实现剖切视图封闭显示。本发明专利技术提出的方法可对一个或同时对实体表面模型的多个实体单元进行动态剖切，能够保证各模型剖切断面的正确表达。断面的正确表达。断面的正确表达。

【技术实现步骤摘要】
一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法


[0001]本专利技术涉及计算机应用领域，具体涉及一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法。

技术介绍

[0002]实体表面模型中实体单元是由封闭的三角面片（mesh）构成，主要具有高精度表达的特点，多用于三维地形实体、地质实体、异形结构实体等。随着三维GIS、BIM等技术的应用，业内通过手动建模或者自动化建模等技术已经积累了海量的实体表面模型，包括地质信息模型（GIM）、建筑信息模型（BIM）、城市信息模型（CIM）。其中，在地质信息模型自动化建模技术方面，本申请人申请的公开号为CN106558100B的中国专利技术专利，提出了一种基于钻孔数据的地层模型自动建模方法，可实现地层的实体表面模型一键生成。
[0003]在对岩土地层、建筑结构、城市空间进行分析时，对其实体表面模型进行动态剖切是最为常见的操作，但还存在以下几方面不足：1、通过实体表面模型的布尔运算得到剖切分析结果，计算速度慢，每次分析要备份一次模型。
[0004]2、通过视图剖切分析，剖切面上实体表面模型的实体单元不能自动封闭，可视化辅助分析效果差。
[0005]3、通过视图剖切分析，剖切面上实体表面模型可作封闭处理，但多个实体单元只有单一的封闭显示效果，不能正确表达。

技术实现思路

[0006]针对当前剖切操作存在的上述问题，本专利技术提出一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法，以帮助用户能够在任意终端便捷、流畅地使用剖切封闭功能，且能让用户直观查看剖切视图情况。<br/>[0007]本专利技术采用的技术方案如下：一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法，其包含以下步骤：1）构建剖切三维场景组织结构，在实体表面模型的基础上创建实体表面视图模型、实体表面包围盒模型，并根据实体表面模型空间占位和当前视口，确定初始的剖切面位置和法线方向；2）调整实体表面模型的剖切面位置和法线方向，隐去实体表面视图模型中法线方向一侧的像素；3）标记实体表面模型剖切面位置外轮廓线的像素，标识剖切面位置；4）填充实体表面模型剖切面位置外轮廓面的像素，标识实体表面模型原有的外观特征，实现剖切视图封闭显示。
[0008]循环步骤2）~4），实现动态剖切视图封闭显示。
[0009]作为优选，所述的实体表面视图模型是基于准备的实体表面模型复制而成，其构
成、大小、方位、外观特征与准备的实体表面模型一致。其中构成是指实体表面视图模型由一个或多个实体单元组成；外观特征可包括颜色、花纹、透明度等。
[0010]作为优选，所述的实体表面包围盒模型，以最小立方体或球体表示实体表面模型的空间占位，也可用长方体、圆柱体或椭球体等形状表示。
[0011]作为优选，所述的初始剖切面位置通过实体表面包围盒模型的中心点，其法线与实体表面包围盒模型的轴线平行，法线方向对着当前视口。
[0012]作为优选，所述的剖切面位置外轮廓线的像素，可以设置成固定色、与实体表面模型同色、与实体表面模型反色，亦可以调整像素大小。
[0013]作为优选，所述当前视口平移、旋转、缩放时，三维场景中的实体表面视图模型、实体表面包围盒模型、剖切面和法线跟随视口同步变化，剖切面参照实体表面视图模型的相对位置和法线方向保持不变，实体表面视图模型隐去的部分保持不变。
[0014]作为优选所述的外轮廓线和外轮廓面都继承了剖切面与实体表面视图模型相交对应的实体单元的唯一编码属性。唯一编码属性用于标识实体单元，可为实体单元ID号或代号。
[0015]本专利技术方法在计算机辅助设计、地理信息系统、建筑信息模型等应用方面都有普适性，可适用于地质体、建筑结构、城市空间的三维可视化分析。采用本专利技术方法的有益效果在于，能够同时对实体表面模型的多个实体单元进行动态剖切及在剖切断面处封闭显示。具体包括至少以下几个方面：1、本专利技术提出的方法基于图形学原理，充分利用了显卡算力优势，完全满足用户对动态剖切操作的性能要求；2、本专利技术提出的方法可实现实体表面模型的单个实体单元封闭显示，剖切效果更优；3、本专利技术提出的方法能够同时对实体表面模型的多个实体单元进行动态剖切，并且能够保证模型剖切断面的正确表达。
[0016]以上有益效果方便不同层次用户之间的经验交流，科学决策和风险规避，同时对实体表面模型的价值挖掘和应用推广具有十分重要的意义。
附图说明
[0017]图1本专利技术实施例的实体表面模型剖切视图封闭方法流程图；图2本专利技术实施例的地层实体表面模型示例图；图3本专利技术实施例的确定剖切法向示例图；图4本专利技术实施例的隐去法线方向一侧像素的结构示意图；图5本专利技术实施例的标识外轮廓线像素的操作示意图；图6本专利技术实施例的剖切视图随视口同步变化示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术所述方法的特征能够更加完整和清晰，下面以某项目钻孔数据动态生成的地层模型为例，结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0019]本实施例使用的图形渲染环境为WebGL2.0。
[0020]以下是本实施例针对一个实体表面模型进行动态剖切及封闭显示的具体步骤：S1：构建剖切三维场景组织结构，在实体表面模型的基础上创建实体表面视图模型、实体表面包围盒模型，并根据实体表面模型空间占位和当前视口，确定初始的剖切面位置和法线方向。
[0021]首先，需要构建或提前准备好实体表面模型。本实施例的实体表面模型是一个地层模型，由一层地层单元或由多层不同性质的地层单元叠加而成，每层地层单元也可以叫实体单元。采用公开号为CN106558100B、名称为“一种基于钻孔数据的地层模型自动建模方法”生成。如图2所示，本实施例的地层模型是由3个不同性质的地层单元叠加而成，在本实施例中记为DCModel。
[0022]然后，在实体表面模型的基础上构建实体表面视图模型和实体表面包围盒模型。本实施例的实体表面视图模型是由地层模型复制而成，记为DCViewModel。实体表面视图模型也是由3个地层单元构成，并且这3个地层单元的大小、方位、外观特征与地层模型一致。其中外观特征可以指颜色、岩性花纹、透明度等特征。本实施例的实体表面包围盒模型是以实体表面模型中心点为中心，外接最小正方体，在本实施例中记为DCBoxModel。需要说明的是，本实施例的实体表面包围盒模型，也可以是以实体表面模型中心点为圆心，外接最小球体表示实体表面模型的空间占位。
[0023]最后，将上述模型依次添加到场景中，构建剖切三维场景组织结构，用于存储模型数据。为了更好控制外轮廓线和外轮廓面的标识，本实施例需要利用每个地层单元的唯一编码，即地层代号。具体的，本实施例地层模型有三层地层单元，即DCModel1、DCModel2、DCModel3。其中：DCModel1的地层代号为
①
；DCModel2的地层代号为
②
；DCModel3的地层代号为
③
。
[0024]此外，根据实体表面模型空间占位和当前视口，确定初始的剖切面位置和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法，其特征在于包括如下步骤：1）构建剖切三维场景组织结构，在实体表面模型的基础上创建实体表面视图模型、实体表面包围盒模型，并根据实体表面模型空间占位和当前视口，确定初始的剖切面位置和法线方向；2）调整实体表面模型的剖切面位置和法线方向，隐去实体表面视图模型中法线方向一侧的像素；3）标记实体表面模型剖切面位置外轮廓线的像素，标识剖切面位置；4）填充实体表面模型剖切面位置外轮廓面的像素，标识实体表面模型原有的外观特征，实现剖切视图封闭显示；循环步骤2）~4），实现动态剖切视图封闭显示。2.如权利要求1所述的实体表面模型动态剖切视图封闭显示的方法，其特征在于所述的实体表面视图模型的构成、大小、方位、外观特征与准备的实体表面模型一致；所述的实体表面包围盒模型，以最小立方体或球体表示实体表面模型的空间占位；所述的初始剖切面位置通过实体表面包围盒模型的中心点，其法线与实...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国光，魏志云，杜广林，徐震，徐炀，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：