第3章 三维块体几何识别理论的程序实现及可视化

3.1 引言

虽然第2章给出了三维块体几何识别问题的实现算法，但是，在程序实现方面还面临很多问题。

不论是目标体还是生成的块体，其空间形态复杂多变，如何以较少的数据量来完整地描述这些多面体的拓扑信息是一个非常重要的问题，几何块体的数据结构设计问题是编制三维块体几何识别程序所面临的首要问题；另外，在迹线生成、空间面环识别以及空间块体识别中会产生大量临时性数据，这些临时性数据是进行块体几何识别不可缺少的基本数据，选择一种合适的数据结构来存储和检索它们也是数据结构设计所面临的重要问题。

从数学角度来看，三维块体几何识别问题也是一个与计算几何相关的问题，不论是裂隙面表示及迹线生成，还是在空间面环及空间块体的几何识别过程中，都涉及到非常多的计算几何运算，因此，选择合适的计算几何算法是保证程序运算精度的重要基础。

由于生成的空间块体形态非常复杂，如何有效地进行块体可视化显示也是一个非常重要问题。

本章重点讨论三维块体几何识别理论在程序实现方面所面临的三个关键问题，即数据结构问题、计算几何算法问题以及可视化显示问题，并给出相应的解决方案。在此基础上，介绍了作者利用Fortran90语言开发的三维块体几何识别程序3D-Block-cut.f90，并给出了该程序的部分源代码；而后，给出一算例来验证该程序的正确性。