System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法技术_技高网

一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法技术

技术编号:40989148 阅读:13 留言:0更新日期:2024-04-18 21:32
本发明专利技术公开了一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,首先,加载地质体三维模型到场景,渲染地质体三维模型,生成地质体模型深度图;然后,获取地质体的多剖面定义平面组,渲染地质体的多剖面定义平面组到纹理,生成多剖面深度图;接着,定义着色器传入多剖面深度图,利用多剖面深度图对地质体三维模型进行裁剪;最后,再次渲染地质体三维模型,填充地质体剖面纹理,生成渲染后的地质体剖面。本发明专利技术方法利用GPU强大的并行计算能力和可编程渲染管线技术,在不改变模型几何结构的情况下,简洁高效地实现三维地质体模型的多剖面快速生成,可应用于复杂多剖面的生成,具有很好的通用性,满足地质体模型实时渲染的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机图形学和地质领域,尤其涉及一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法


技术介绍

1、随着数字化技术的发展,在矿床地质、工程地质、水文地质和资源勘探与开发等地质相关领域中,通过三维模型来表达地质体成为主流。以地质三维模型为依托,工程人员和科学工作者常采用地质剖面的手段直观地展示内部属性。

2、现有技术中,地质剖面的生成本质上是通过模型剖切技术实现的。由于地质体一般采用几何模型表达,导致剖面生成往往需要采用计算几何的方法对几何结构进行重构,在运行效率上极大地受限于模型的大小和复杂程度,模型越大越复杂,性能越低,难以满足剖面快速生成的要求。此外,针对不同的几何结构表达形式,基于计算几何的方法并不具有通用性,可移植性差。

3、中国专利技术专利cn113487718b提出了一种web端三维地质模型动态剖切与剖面填充方法,基于web端开源的webgl 3d引擎进行三维地质模型的展示和处理,并通过webgl的模板缓冲与模板测试等进行剖面填充,实现了渲染模型剖面时的快速和有效。但该方法需要借助模板缓冲,而且在剖面纹理填充方面,需要对每个地层都单独设置一个平面去填充剖面,操作繁琐,效率低且不够灵活。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的问题是:提供一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,在不改变地质体模型几何结构的前提下,通过在gpu渲染管线底层切入,不借助模板缓冲也不需要重复渲染平面,利用深度比较在像素层面实现复杂多剖面的快速生成。

2、本专利技术的技术方案是:一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,包括以下步骤:

3、s1、加载地质体三维模型到场景,渲染地质体三维模型,生成地质体模型深度图。

4、s2、获取地质体的多剖面定义平面组,利用gpu的渲染到纹理方法,渲染多剖面定义平面组,生成多剖面深度图。

5、所述的多剖面定义平面组,是指用于定义剖面所在位置的平面集合,如果为单个剖面,采用单个有限平面定义剖面位置,如果是多剖面,用多个有限平面来定义剖面位置。

6、(2.1)定义gpu着色器,传入地质体模型深度图,在片元着色器中获得当前片元对应位置的多剖面深度值s1,并采样地质体模型深度图,得到对应的地质体模型深度值s2;

7、(2.2)裁剪多剖面,如果s1<s2,则丢弃该片元,否则保留该片元;

8、s3、定义着色器传入多剖面深度图,并利用多剖面深度图对地质体模型进行剪裁:

9、(3.1)关闭颜色写入,定义gpu着色器,传入多剖面深度图,在片元着色器中获得当前片元对应位置的地质体模型深度值s3,并采样多剖面深度图,得到对应的多剖面深度值s4;

10、(3.2)裁剪地质体三维模型,如果s3>s4,则丢弃该片元,否则保留该片元;

11、s4、再次渲染地质体三维模型,填充地质体剖面纹理,生成渲染后的地质体剖面:

12、(4.1)启用颜色写入,设置渲染管线深度比较函数为等于;

13、(4.2)保留通过深度测试的片元;

14、(4.3)当整个地质体模型渲染完毕后,屏幕上得到渲染后的地质体剖面。

15、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:

16、本专利技术基于像素空间的地质体多剖面生成方法,利用gpu强大的并行计算能力和可编程渲染管线技术,在不改变模型几何结构的情况下,不需借助模板缓冲也不需要重复渲染平面,简洁高效地实现三维地质体模型的多剖面快速生成,可以应用于复杂多剖面的生成,具有很好的通用性,并且可以满足实时渲染的要求。

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【技术保护点】

1.一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,步骤S2中,所述多剖面定义平面组,用于定义地质体剖面所在位置的平面集合,如果地质体为单个剖面,采用单个有限平面确定剖面位置,如果地质体是多剖面,用多个有限平面定义剖面位置,获取地质体的多剖面定义平面组。

3.根据权利要求1所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,步骤S2中,利用GPU的渲染到纹理方法,渲染地质体的多剖面定义平面组到纹理,生成多剖面深度图,包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,步骤S3中,利用多剖面深度图对地质体三维模型进行剪裁,包括如下子步骤:

5.根据权利要求4所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,步骤S4中,再次渲染地质体三维模型,生成渲染后的地质体剖面,包括如下子步骤:

6.一种电子设备,其特征在于,包括:

7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时,实现权利要求1至5中任一项所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法中的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,步骤s2中,所述多剖面定义平面组,用于定义地质体剖面所在位置的平面集合,如果地质体为单个剖面,采用单个有限平面确定剖面位置,如果地质体是多剖面,用多个有限平面定义剖面位置,获取地质体的多剖面定义平面组。

3.根据权利要求1所述的基于像素空间的地质体多剖面快速生成方法,其特征在于,步骤s2中,利用gpu的渲染到纹理方法,渲染地质体的多剖面定义平面组到纹理,生成多剖面深度图,包括如下子...

【专利技术属性】
技术研发人员:李赛赛胡斌
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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