申请/专利权人：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司

申请日：2024-03-29

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN118279519A

主分类号：G06T17/20

分类号：G06T17/20;G06T7/11;G06T17/05

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.19#实质审查的生效;2024.07.02#公开

摘要：本发明公开了一种侧棱竖直的广义三棱柱三维剖切方法，涉及三维地质信息模型技术领域，方法包括获取需要进行剖切的VGTP单元、有效剖切面判定和单元剖切及分割，具体的通过所有剖切面与VGTP单元的相交关系确定需要剖切的VGTP单元，然后通过剖除体的包含关系确定有效剖切面，最后通过一系列竖向切面分割剖切后的VGTP单元形成新的VGTP单元，通过循环执行这些步骤最终实现整个三维地质信息模型几何体的剖切。本发明通过有效剖切面的判定降低VGTP单元的实际剖切次数，降低模型数据量提升模型运算效率，同时通过严格VGTP单元的剖切方法，确保模型中所有单元剖切后不会变异为非VGTP单元。

主权项：1.一种侧棱竖直的广义三棱柱三维剖切方法，其特征在于，所述侧棱竖直的广义三棱柱单元即VGTP单元由上下两个三角形底面和两个三个侧面包围而成；所述上下两个三角形底面沿竖直方向的投影完全重合，组成三角形底面的边称为底边5，底边5的顶点称为底面顶点4；所述侧面之间两两相交且完全重合的边称为侧棱1，侧面上除了侧棱1以外的边分别与上下两个三角形底面的底边5完全重合；所述三维剖切方法包括以下步骤：步骤1，获取需要进行剖切的VGTP单元若VGTP单元存在与其相交的剖切面，则判定该VGTP单元需要剖切，并对应记录与其相交的全部剖切面；否则，该VGTP单元不需要进行剖切；步骤2，有效剖切面判定获取一个需要剖切的VGTP单元及其对应的全部剖切面，根据其对应的全部剖切面的总数n确定判定方式，具体为：若n＝1，则唯一剖切面为有效剖切面；若n1，则让所有的剖切面独立剖切VGTP单元，并获取所有剖切面独立剖切VGTP单元后的体，其中独立剖切后VGTP单元被剖除的体均记为剖除体，每个剖切面均对应一个剖除体；两两对比剖除体，若其中一个剖除体完全包含另一个剖除体，则将被完全包含的剖除体对应的剖切面定义为无效剖切面，重复步骤2，剔除所有需要剖切的VGTP单元对应的无效剖切面，剩余的剖切面记为有效剖切面；步骤3，VGTP单元剖切及分割步骤3.1，获取一个需要剖切的VGTP单元及其对应的全部有效剖切面；步骤3.2，选定一个有效剖切面，计算有效剖切面与VGTP单元的相交面，记垂直于相交面且不指向剖除体的方向为该相交面的法向；剔除剖除体并获取所述相交面法向沿竖直方向的分向，记为投影方向；根据投影方向指向确定相交面的投影方式，具体为：若投影方向指向为竖直向上，则将相交面沿竖直方向向原VGTP单元的上底面2投影；若投影方向指向为竖直向下，则将相交面沿竖直方向向原VGTP单元的下底面3投影；若获取不到投影方向，即相交面法向完全水平，则将相交面沿竖直方向向原VGTP单元的上或下底面投影，并对应定义投影方向为竖直向上或竖直向下；步骤3.3，根据所述相交面的投影面和剔除剖除体后VGTP单元上或下底面剩余部分的关系确定两者之间的进一步操作，具体为：若两者完全重合，则确定这一完全重合的面为待分割面；若两者不完全重合，则将所述投影面的外轮廓中与所述上或下底面的剩余部分外轮廓不重合的边记为迹线，所述上或下底面的剩余部分确定为待分割面；所述迹线的端点和所述待分割面的顶点均记为分割点；所述上或下底面剩余部分的选择需根据投影方向判定，具体为：若投影方向竖直向下，则为下底面3剩余部分；反之为上底面2剩余部分；所述相交面的投影面在相交面完全竖直时退化为投影线；步骤3.4，将待分割面分割为多个三角形子面，所述三角形子面的顶点均与分割点重合；若待分割面内存在迹线，则所述三角形子面中还存在两个三角形子面的公共边与迹线重合；步骤3.5，获取待分割面内所有三角形子面两两之间的公共边，记为分割线；将分割线沿竖直方向上下拉伸形成分割面；用分割面分割剔除剖除体后的VGTP单元，形成多个新的VGTP单元；所述新的VGTP单元上下底面需根据步骤3.2中的投影方向确定，具体如下：若投影方向竖直向下，则新的VGTP单元中与步骤3.3中所述待分割面位于同一空间面的面确定为新的VGTP单元的下底面3，新的VGTP单元中与新的VGTP单元下底面3竖向投影完全重合的面确定为新的VGTP单元的上底面2；若投影方向竖直向上，则新的VGTP单元中与步骤3.3中所述待分割面位于同一空间面的面确定为新的VGTP单元的上底面2，新的VGTP单元中与新的VGTP单元上底面2竖向投影完全重合的面确定为新的VGTP单元的下底面3；步骤3.6，选定一个新的有效剖切面，按照步骤1的方法在步骤3.5的新的VGTP单元中确定需要被新有效剖切面剖切的VGTP单元，并按照步骤3.2-3.5所述方法进行剖切分割；重复该步骤，直至所有的有效剖切面完成对步骤3.1中所述VGTP单元在循环执行步骤3.2-3.5过程中产生的新VGTP单元的剖切与分割；重复步骤3，直至所有需要剖切的VGTP单元完成剖切与分割。

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