基于MT算法的地质数据绘制.pdfVIP

第41卷第4期 数 字 通 信 Vol41，No．4 2014年8月25日 DigitalCommunication Aug．25 2014 35 DOI：10．3969／j．issn．1005-3824．2014．04．009 基于MT算法的地质数据绘制 李 程 (成都理工大学信息科学与技术学院，成都 610059) 摘 要：主要介绍面绘制技术 中的移动立方体算法以及它存在的连接二义性问题，并针对该问题提 出了一种改进 的移动四面体算法。该算法通过将立方体合理地划分为四面体来解决移动立方体算法的连接二义性问题，同时还 简化了处理过程，明显提高了算法效率。最后通过实验表明：该算法与移动立方体算法相比，所绘制出来的图像更 逼真。 关键词 ：面绘制；连接二义性；移动立方体；移动四面体 中图分类号：TP391．41 文献标识码 ：A 文章编号：1005—3824(2014)04~035-04 点所组成的数据单元，每个 由相邻的8个采样点所 0 引 言 组成的立方体被称为一个体素。 科学计算可视化是指通过使用计算机图形学的 在三维空间某一区域 内进行采样 ，如果采样点 方法将一些大规模数据转换为图形或者图像 ，使得 在 ，Y，3个方向上的分布是均匀的，采样间距分别 它能以更直观的方式表现出来。三维空间数据场的 为 ， ， ，那么规则的体数据可以用三维数字矩 可视化是它的核心 ¨。对于三维空间数据场 的成 阵来表示，即m(i√，k)。 像 ，主要包括两类绘制方式：面绘制与体绘制。体绘 每 8个相邻点所构成的小立方块就构成了一 制所得出来的图像不用进行分割就能直接绘制，能 个体素，这8个点成为该体素的角点，坐标分别是 保留许多细节信息，所成的图像还更贴近真实；缺点 (i，，k)，(i+1，，k)，(i+1，+1，k)，(i，+1，k)， 是对每一个像素都需要进行处理，计算量偏大，降低 (i，，k+1)，(+1，，十1)，(i+1，+1，Ii}+1)， 了绘制图像的效率。相比较于前者，面绘制在确保 (，． 1，+1)。本文采用的是方向无关的三线性 能得到高质量图像的同时，还具有原理简单，易于实 插值模型，因此，对于体素内任意一点的值可以根据 现等优点。且从现有硬件条件来说，面绘制的效率 三线性插值得到 J，如式(1)： 以及交互性能要优于体绘制 J。 ，y,z)=00+口1水 +el,2水Y+Ⅱ3：l=+口4半xy+ 面绘制技术之中最具有影响力的是 MC算法。 口5水船 +口6术yz+r上7木xyz (1) 式(1)中：参数 。，。，…，。是由8个顶点的坐标决 MC算法虽然在很多时候能完成任务，但是该算法本 身存在着一些缺点，例如它的面、体二义性等。如果 定的。 2)等值面。 不能解决这些问题，则会导致结果不能正确地反映出 等值面是空间具有某个相同属性值的一群点的 真实的图像。本文通过分析 MC算法中生成等值面 集合。可以把它表示为 时产生的二义