三维地质建模系统-整体思路

接手三维地质建模系统编制的项目时，我只是一个很菜鸟的业余编程爱好者，但我对于这个项目很感兴趣，不管结果如何，参与这个项目的过程就很有意思。

语言选择：c++。选择c++是考虑到c++可以向下兼容c，同时兼具面向对象的特征。

IDE：本来打算利用VC++6.0，因为VC++6.0是目前的主流开发三维可视化的IDE，不过使用难度较大，而且我们领导用的是C++ BUILDER，C++ BUILDER具有上手快、制作界面简易的优点，于是选择用BCB了。

三维图形库：利用open graphics library（opengl）,至于Open Inventor（OIV），暂时不打算用，在开发过程中如果OPENGL用得比较好了再考虑是否用OIV。

主要难点：

（1）地质三维建模方法：地质体是一个三维的、非均质性非常明显的复杂体，和CAD系统相比建模方法要复杂很多。

（2）三维地质模型的三维显示与交互：特别是交互功能的实现比较困难。

（3）对海量数据的处理：地质体三维数字化数据是非常庞大的，一个地层就动辄数十、上百万个离散点。

自顶向下的目标分解思路：

三维地质建模系统是一个很庞大的软件工程，如果不进行目标分解来逐步达成的话，实现起来将会遥遥无期。1961年，美国为了实现1970年登上月球曾经制定了详细的登月计划：

（1）发射火箭到大气层；

（2）环绕地球；

（3）发射火箭，环绕月球；

（4）月球着陆器从火箭中分离，在月面降落；

（5）月球着陆器离开月球，与轨道舱会合；

（6）返回地球；

（7）进入大气层；

（8）返回舱安全坠入大海。

然后每一个阶段目标更进一步地分解为更小的目标，果然在1969年，人类首次登陆月球。

我们进行的目标分解过程如下：

（1）建立一个100×100×100的数据体，实现多层地层建模。

进一步分解：

①给定100个地层层面离散点，将地质数据体分为两个层块，实现对两个层块分别进行属性值插值。

②给定少于100个离散点，自动延拓到数据体边界。

③给定多于100个离散点，自动裁剪到数据体边界。

④增加一个与上一个地层近平行不相接的地层层面，将地质数据体分为三个层块，实现对三个层块分别进行属性值插值。

⑤增加一个与上一个地层部分相接的地层层面，将地质数据体分为三个层块，实现对三个层块分别进行属性值插值。

⑥实现任意多层层面任意拓扑关系的地质建模和属性插值算法。

（2）建立一个100×100×100的数据体，实现地层-断层混合建模。

进一步分解：

①实现一个地层面与一个断层面的相交线的求取算法

②实现根据一对相交线对一个地层进行撕裂的算法，并分块进行属性值插值。

③实现根据一对相交线对多个地层进行撕裂的算法，并分块进行属性值插值。

④实现根据两对相交线对多个地层进行撕裂的算法，并分块进行属性值插值。

⑤实现根据任意多个相交线对多个地层进行撕裂的算法，并分块进行属性值插值。

（3）建立一个10000×10000×10000的数据体，实现地层-断层混合建模。

进一步分解：

①将原始数据进行抽稀，使每个层面的数据少于等于10000.

②利用内存映射的技术对数据进行简单操作。

③将第二步骤的算法用内存映射的技术进行算法重新编写。

（4）实现三维地质模型的三维显示。

（5）实现三维地质模型的三维交互（实时查询与修改模型）