三维非拓扑一致性块体构建算法优化与应用

发布时间：2024-05-31 05:35

　　地震勘探中三维地质模型对于正演数值模拟至关重要,而三维块体构建技术又是块状地质建模最核心的技术之一。现有的块体构建技术都是基于模型的交线拓扑结构,当曲面模型在交线处存在一定拓扑错误,或者存在漏缝或交越现象时,则无法自动建立正确的块体模型。为此,研究了一种完全不依赖于模型交线拓扑结构的非拓扑一致性三维块体构建算法,该算法仅根据曲面模型的自身形态进行块体构建,利用视觉观察技术自动追踪块体边界三角网。为了降低原算法中存在的计算冗余,提高块体构建效率,提出了一种基于八叉树的优化算法。大量模型测试结果表明,该优化算法不仅可以较好地进行块体构建,还具有较高的块体构建成功率,具有很高的实用价值。

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【部分图文】：

图2非拓扑一致块体构建示意图

通过漫水追踪算法获取了地质块体的网格单元集合,为精确提取地质块体外表面三角形做好了准备。非拓扑一致的块体构建算法的最终目标是提取地质块体的外边界三角形,构造地质块体表面三角网。为此需要遍历块体的网格单元,从含有三角形的边界网格单元中找出属于地质块体的三角形,并将它们组合起来,构造....

图3均匀网格体划分（左）与不规则八叉树网格体划分（右）对比

在上述非拓扑一致块体构建算法中,网格划分是重要步骤。基本的网格划分方式是均匀型网格划分,其划分方式为无区别地将整个地质模型均匀划分为规模统一、精度一致的网格单元。这种划分方式简单,便于实现,且索引效率较高。其缺陷是既耗费资源又耗费时间。为此,本文提出一种高效方法,即非规则八叉树网....

图4八叉树网格划分算法流程

通过递归方式建立不规则八叉树结构,首先从输入的根节点开始,检查当节点的划分层数是否小于最大划分层数,并判断节点包含的三角形数目是否大于1。如果满足条件则从x、y、z三个维度上同时进行二分,将节点划分成8个子节点,为每个子节点设定空间范围,并根据空间范围置入所包含的三角形。然后依....

图5非拓扑一致模型

图8是用网格块体构建方法建立的块状模型,图9是网格块体构建算法细节。可以看出,网格块体构建算法的整体构建效果较好,但对存在拓扑问题的模型,块体模型没有保留这些细节。图6图5模型中细节A(左)和B(右)

本文编号：3985185