钻孔柱状图中的岩性花纹填充技术

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1、钻孔柱状图中的岩性花纹填充技术汪佳佳屠文森肖亮(南京理工大学计算机科学与工程学院，南京210094)摘要钻孔柱状图是GIS(geographicinformationsystem)中常用的辅助工具，绘制柱状图需要绘制岩性花纹，并且岩性花纹与岩性名称一一对应。主要针对钻孔柱状图的具体特点，提出一种新的矢量花纹填充方法，即将花纹以线的形式分解到填充区域中，然后根据线的参数决定该段线是否绘制。同时针对地层岩性复杂性的特点，研究了复合矢量花纹填充算法，将比例因子考虑到算法中，实现多个花纹填充问题。实验快速通过了紫金西北段矿区钻孔柱状

2、图的绘制，充分证明了算法的高效性。关键词钻孔柱状图岩性图案矢量复合花纹A中图法分类号TP391．41;文献标志码应的花纹)［8］绘制。本文提出了一种简单的填充任意形状花纹的方法。同时，由于地质的复杂性，常常会出现在某一层岩层中存在多于一种的岩性种类，并且每一种岩性都占有着较高的成分而不能忽略。因此，本文还讨论了复合花纹填充办法。钻孔柱状图是地质科研和生产报告中广泛应用的地质图件，它在内容上包括深度、岩性名称、岩性描述、样品分析以及标示岩性种类的可伸缩的岩性图例等各种复杂数据。在研究如何快速方便的自动生成钻孔柱状图的过程中，如

3、何实现根据岩性名称填充岩性花纹是一个很难解决的问题，也是本文讨论的主要内容。目前计算机图案填充大部分采用光栅式填充算法，用得比较多的有种子填充法、扫描线填充算法等。但这些方法都存在着一些不足:其一是大幅面的图幅计算效率低，而且建立光栅图形文件占用存储空间大;其二是不便于不同比例尺的图幅的输出及其图幅的旋转;其三，光栅图形文件虽然色彩表演丰富，但位图的放大失真又决定了该填充在应用上的局限性。考虑到钻孔柱状图的在三维空间上的放大及旋转等应用，本文选择采用以矢量格式填充图例花纹［1—4］。曾有人提出一种矢量栅格混合填充算法［5］，

4、在很大程度上改善了栅格结构分辨率低的缺点，但最终图案还是栅格结构。现在的单纯的矢量填充算法有基于Mesh管理的闭合区域的填充算法［6］和交替填充算法［7］。前者主要为面搜索法，在搜索面上填充颜色，并不能符合钻孔柱状图岩性花纹的需求。后者能基本满足岩性花纹的需求，但该方法只考虑了直线类型的花纹绘制，没有考虑含有更多类型(如圆弧)的花纹(如编号0303428的晶洞花岗岩对矢量花纹填充算法基本原理采用的图案以AutoDesk公司的填充图案为规11．1则，将图案库中的图片以一定的规则写进文件，通过算法将这些文件以坐标点的形式记录下来

5、。并且填充到柱状图中的图案与岩性种类需要满足对应关系《区域地质图例GB958—99》。填充图案文件的基本格式为:*pattern-name［，description］angle，x-origin，y-origin，delta-x，delta-y［，dash－1，dash－2，．．．］其中:第一行为标题行，pattern-name为图案名称，方括号内description为可选说明，省略时pat-tern-name后不得有逗号。第二行为图案的描述行，可以有一行或多行。其含义:angle为直线绘制的角度;x-origin，y-o

6、rigin为填充直线族中的第一条直线所经过的点的X、Y轴坐标;delta-x为直线族成员之间在直线方向上的位移;delta-y表示直线族成员之间的间距，也就是直线间的垂直距离;dash-n为一条直线的长度参数，可取正、负值或为零，取正值表示该长度段为实线，取负值表示该段为留空，取零则画点。若不含dash-n，则为实线。在本文中暂定由上诉定义产生的线的组合为单位线。如图1，单位线CD由单位线AB偏移所得，del-2014年5月6日收到国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ05025004)资助第一作者简介:汪佳佳，女，硕士

7、研究生。研究方向:计算机应用技术。E-mail:hswjj0925@163．com。28期汪佳佳，等:钻孔柱状图中的岩性花纹填充技术243本算法的基本思想是首先找到与固定闭合区域相交的第一条和最后一条单位线，然后绘制两条线之间的所有线。绘线时先处理单位线方向上的偏移线，然后往某一个方向上绘制其他组的线。算法的步骤如下:步骤1读取一行单位线定义。步骤2建立单位线上的直线系方程。这里有两种情况，一是当angle不为90°或270°时，直线斜率存在，建立直线系方程为y=kx+b+ct(t取整数)。其中:k=tan(angle)，b

8、=oy－kox;c=deltay－kdeltax。二是当angle为90°或270°时，直线斜率不存在，建立直线系方程为y=b+ct(t取整数)其中:b=ox，c=deltax。步骤3求的直线系方程与闭合区域相交时的t，取第一条和最后一条相交时的t为Tmin和Tmax。例如，若angle∈