Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых - Авдонин В.В.
ISBN 978-5-902357-74-2
Скачать (прямая ссылка):
Пусть объект является выпуклым многогранником или выпуклой поверхностью, которая может быть представлена набором мелких граней. Если многогранник — сплошное тело, то ясно, что любая его грань может быть видима только с одной — наружной стороны. Пусть и кусок поверхности обладает таким же свойством. Вопрос: как аналитически проверить, с какой стороны видна
грань (часть поверхности) на проекции? Один из приемов такой. Нанесем на грань три пронумерованные точки, образующие треугольник — такой, чтобы при взгляде на эту грань с внешней стороны треугольник имел положительную ориентацию (чтобы направление обхода его вершин было положительным). Тогда на проекции признаком того, что грань видна с этой же наружной стороны, будет положительная ориентация проекции этого треугольника. Если известны координаты точек в первичной пространственной координатной системе, очевидно, можно найти координаты их образов в системе чертежа. Можно воспользоваться простой формулой, определяющей ориентированную площадь треугольника, или сходной формулой, подсчитывающей величину векторного произведения двух сторон треугольника, принятых за векторы: C= (х2 — X1) (у3 — — Уі) — (X3-X1) (у2 — у,). Знак величины С указывает, с какой стороны мы видим грань. Для правильной работы этого способа используемые преобразования координат должны сохранять ориентацию пространственных осей.
Другой прием заключается в том, что в какой-либо точке исследуемой грани или в точке поверхности строят нормальный к ним вектор, направленный «наружу», и определяют величину его проекции на луч зрения, направленный в его основание. Если знак проекции отрицательный — конец вектора ближе к наблюдателю, чем начало, а грань видна с наружной стороны, и наоборот. При использовании этого приема преобразования координат должны быть изометрическими (в расширенном смысле).
Однако этот метод не позволяет полностью устранять невидимые линии, необходимо также использовать контроль по экранированию. Как осуществляется этот контроль, любопытствующие читатели могут узнать из нескольких опубликованных источников (Фокс, Пратт, 1972; Фоли, ван Дэм, 1985; Котов, 1988; Аммерал, 1992).
Задача поиска ближайшей точки иди ближайшей линии
В ЗО-программах используется интерактивный режим общения геолога с компьютером. Этот режим подразумевает то, что они рисуют (создают модель) по
ШИМТЕРИЕ МЦЦОТШІЕ МЕЕ1ЯВДІІІГЕІШТІСТНЕЕНІІІДИЕІ...
очереди — то рисует компьютер, то, используя курсор мыши, рисует на экране дисплея пользователь. Например, геологу нужно нарисовать линию контакта двух геологических тел между двумя скважинами. Он подводит курсор к первой скважине и просит программу (как это делается, мы не уточняем) найти точку контакта двух геологических тел на стволе скважины. Самому геологу точно навести курсор на точку трехмерного пространства на экране дисплея практически невозможно, т. к. каждый пиксель экрана соответствует нескольким метрам в реальности. Поэтому пользователь просит программу найти «ближайшую» точку нужного качества и произвести ее «захват». То же самое делается на следующей скважине. Потом рисуется линия контакта.
Такая задача геометрически не очень трудна, а вот с точки зрения создания понятного интерфейса, связывающего программу с пользователем, может оказаться логически довольно сложной.
Цвет
По современным стандартам любые графические пакеты должны соответствовать разным цветовым моделям. Лучше всего известна RGB-модель (Red, Green, Blue). Но кроме нее должны использоваться: CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black); HSB (Hue, Saturation, Brightness); CIE Lab (Commission International d'Eclairage (L) компонента — яркость; (а) цветовая компонента — от зеленого к красному; (Ь) цветовая компонента— от синего к желтому); Grayscale.
Пользователь должен помнить, что цвета по-разному передаются на экране дисплея, на бумаге и на транспаранте (прозрачной пленке). И это происходит не только потому, что у некоторых принтеров и графопостроителей не все в порядке с драйверами. Здесь сказываются чисто технические ограничения некоторых устройств. Например, модель Grayscale способна на экране дисплея воспроизвести 256 оттенков серого цвета, а на принтере воспроизводится не более 50 уровней серого цвета.
Освещенность, іши, зеркальность, тени
В ЗО-программах всегда присутствует источник освещения (в одних программах он называется фонарем, в других— прожектором). Пользователь может менять направление освещения и его интенсивность. В большинстве программ можно включить дополнительный прожектор и точечный источник света. Все эти возможности помогают достичь максимальной выразительности модели.
На самом деле задача интенсивности освещенности объекта является сложной оптико-геометрической задачей. Предположим, что направление падающего света совпадает с направлением наблюдения, т. е. перпендикулярно плоскости экрана. ЗБ-программы по умолчанию, действительно, выбирают такое направление. Основной источник света удален очень далеко, поэтому лучи света практически параллельны. Кроме этого источника будем предполагать наличие некоторой рассеянной составляющей, которая обусловливает, что не будут совершенно темными даже те части объекта, которые непосредственно не освещаются основным источником.
