TIN快速求交算法及其应用研究

煤矿床地表与地质层面模型通常采用TIN表示,交线作为层面模型交叉部分的特征描述,在模型构建及后续的应用分析中都具有十分重要的作用。根据基于层面模型编制露天煤矿采剥计划的需要,提出并实现了一种基于空间索引与碰撞检测的TIN快速求交算法。算法通过建立TIN空间格网索引,使相交测试仅限于映射在同一个空间格网单元内的三角形对之间,在计算交线时,进一步应用AABB包围盒碰撞检测技术快速剔除不相交三角形对,并分别采用边—面及改进的边—边求交算法计算异面与共面三角形交线,最后根据交线段之间的空间邻接关系实现交线的快速分离。实验分析表明,算法整体时间效率高于基于OBBTree的TIN求交算法。该算法在露天煤矿采剥计划CAD软件系统中成功应用于计划线生成、运输道路设计、追踪等值线、切割剖面等设计实践,提高了在三维图形环境下采剥计划设计的精度与可靠性。