菜鳥編三維地質建模系統-整體思路

      接手三維地質建模系統編製的項目時，我只是一個很菜鳥的業餘編程愛好者，但我對於這個項目高度興趣，不管結果如何，參與這個項目的過程就很有意思。

     語言選擇：c++。選擇c++是考慮到c++可以向下相容c，同時兼具物件導向的特徵。

     IDE：本來打算利用VC++6.0，因為VC++6.0是目前的主流開發三維可視化的IDE，不過使用難度較大，而且我們領導用的是C++ BUILDER，C++ BUILDER具有上手快、製作介面簡易的優點，於是選擇用BCB了。

     三維圖形庫：利用open graphics library（opengl）,至於Open Inventor（OIV），暫時不打算用，在開發過程中如果OPENGL用得比較好了再考慮是否用OIV。

     主要痛點：
（1）地質三維建模方法：地質體是一個三維的、非均質性非常明顯的複雜體，和CAD系統相比建模方法要複雜很多。
（2）三維地質模型的三維顯示與互動：特別是互動功能的實現比較困難。
（3）對海量資料的處理：地質體三維數字化資料是非常龐大的，一個地層就動輒數十、上百萬個離散點。
     自頂向下的目標分解思路：
     三維地質建模系統是一個很龐大的軟體工程，如果不進行目標分解來逐步達成的話，實現起來將會遙遙無期。1961年，美國為了實現1970年登上月球曾經制定了詳細的登月計劃：
（1）發射火箭到大氣層；
（2）環繞地球；
（3）發射火箭，環繞月球；
（4）月球著陸器從火箭中分離，在月面降落；
（5）月球著陸器離開月球，與軌道艙會合；
（6）返回地球；
（7）進入大氣層；
（8）返回艙安全墜入大海。
然後每一個階段目標更進一步地分解為更小的目標，果然在1969年，人類首次登陸月球。
     我們進行的目標分解過程如下：
    （1）建立一個100×100×100的資料體，實現多層地層建模。
進一步分解：
①給定100個地層層面離散點，將地質資料體分為兩個層塊，實現對兩個層塊分別進行屬性值插值。
②給定少於100個離散點，自動延拓到資料體邊界。
③給定多於100個離散點，自動裁剪到資料體邊界。
④增加一個與上一個地層近平行不相接的地層層面，將地質資料體分為三個層塊，實現對三個層塊分別進行屬性值插值。
⑤增加一個與上一個地層部分相接的地層層面，將地質資料體分為三個層塊，實現對三個層塊分別進行屬性值插值。
⑥實現任意多層層面任意拓撲關係的地質建模和屬性插值演算法。

    （2）建立一個100×100×100的資料體，實現地層-斷層混合建模。
進一步分解：
①實現一個地層面與一個斷層面的相交線的求取演算法
②實現根據一對相交線對一個地層進行撕裂的演算法，並分塊進行屬性值插值。
③實現根據一對相交線對多個地層進行撕裂的演算法，並分塊進行屬性值插值。
④實現根據兩對相交線對多個地層進行撕裂的演算法，並分塊進行屬性值插值。
⑤實現根據任意多個相交線對多個地層進行撕裂的演算法，並分塊進行屬性值插值。

    （3）建立一個10000×10000×10000的資料體，實現地層-斷層混合建模。
進一步分解：
①將未經處理資料進行抽稀，使每個層面的資料少於等於10000.
②利用記憶體映射的技術對資料進行簡單操作。
③將第二步驟的演算法用記憶體映射的技術進行演算法重新編寫。

    （4）實現三維地質模型的三維顯示。
    （5）實現三維地質模型的三維互動（即時查詢與修改模型）