基于似三棱柱体元地质三维建模方法

http://www.***.*** 基于imagis的三维建模方法研究1 陈玉萍，武文波 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新（123000） e-mail：clark929@sohu.com 摘要：作者首先对遥感影像进行几何纠正和数字化，然后利用三维地理信息系统软件 imagis3.0,对数字化地图进行预处理、三维建模、纹理粘贴，建立了辽宁工程技术大学三 维景观模型，实现了基于imagis的三维建模方法的研究，并就有关问题进行了讨论。 关键词：imagis；数字地图；三维建模；纹理粘贴 1.引言 近年来随着城市规划、交通、旅游、政府决策等部门对现实世界真实表现需求的日益 增加,三维gis已成为国内外gis界的研究热点。三维景观图以直观的三维地形、地物代替了 抽象的地图符号，这就使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和

文章针对大尺度研究区域勘探范围有限、不能直接基于勘探数据构建区域地质体三维结构模型的问题,提出了一种以平面地质图为研究对象的地质体三维建模方法。此方法以平面地质图为基础,利用section软件在dem模型(数字高程模型)约束下半自动绘制一系列图切剖面图,将二维剖面映射到三维空间,利用三维剖面上轮廓线的对应性和连续性构建地质体三维模型。通过广西东平地区地质体三维模型构建实例,验证了该方法的可行性。

我国是一个多高山、多丘陵的国家,传统的铁路地理信息系统(gis)多从二维的角度出发,很难立体、全面的对铁路周围的地质情况进行真实反映.为了解决这个问题,本文提出了一种基于arcgismultipatch数据结构的三维建模方法.即从三维建模的角度出发,结合arcgis的三维模块以及三维gis在地质工程的应用,利用arcengine平台对运用multipatch元素地质体进行三维建模.

不规则三角网(tin),广义三棱柱(gtp)和四面体(ten)是广泛应用于钻井三维地质建模的数据模型。本文重点研究tin-gtp-ten混合建模方法,通过引入vtk作为可视化工具,利用vtk类库中的相关建模函数以及其自身数据结构以点索引号集合来表达任意几何体的特点,对基于钻井数据的传统三维地质建模过程作了一些改进。例如,通过在tin构造方法上添加顶点排序步骤,使tin拓扑信息更加丰富。简化了gtp模型结构,使原来的6组拓扑关系只保留两组,分别为修正的tin-gtp和gtp-顶点,其中修正的tin-gtp拓扑关系能实现gtp快速剖分为四面体,用于模型显示和空间操作分析。此外,利用vtk提供的蝶形细分方法来得到更加精细的模型体。实验表明,本文得到的tin-gtp-ten混合模型可以很好地完成整个模型系统,也能实现线,面及体的快速查询,模型数据的维护和更新也更为简便。

对几种三维空间数据模型进行了比较,总结了克里格(kriging)插值方法在三维地质体建模方面的种种优点。在此基础上,借助于gstl开源地质统计学库和wxwidgets界面库,在dev-cpp开发环境下开发了一个三维矿体数据的克里格插值系统,为矿体的三维可视化提供了数据支持。该系统实现了kriging插值、变异函数拟合模型拟合程度的验证—交叉验证以及特定格式的结果输出等功能。

近年来gis技术作为关键的空间信息方法,被广泛应用于地理信息相关的多门类行业。其中,矿山三维地质建模主要是在传统三维地质建模的基础上,吸收了大量先进的科学信息技术,并有效利用地质建模软件构建出基于gis的多元化、多方法的新型三维地质建模方法,其能够在一定程度上保持矿山数据在空间与时间上的统一,提高矿山管理的数字化程度,使其生产过程能够更加的安全、可靠。本文主要围绕应用gis的矿山三维地质建模方法进行了探讨分析,以期能够为相关工作人员的后续工作提供一些借鉴意义。

针对施工过程材料预定中繁琐、重复且易错的算量过程,基于vba技术开发了三维建模及辅助算量程序。该程序可通过autocad和excel数据交换实现半自动的拉伸、切割及局部调整,基于autocad图纸构建真实尺寸建筑结构三维模型,通过对三维实体的选择自动得出与体积、面积相关的工程量,包括开挖、回填土方量,垫层、结构混凝土以及防水工程等。该程序可在一定程度上减少重复工作量、提高计算精度,且建筑结构三维模型能给工程设计和施工人员以直观认识,并形象地展示工程进度。

针对已有隧道三维建模方法缺少交互性和多样性的不足,提出了基于参数化建模技术的隧道三维建模与景观仿真方法。试验表明,该方法能够快速和有效的建立多种景观隧道三维模型,能将隧道三维设计与三维场景形象直观的表现出来,满足隧道三维建模快速、多样性和交互性的要求。

一，建模 1，阀体的建模 2，阀杆建模 3.弹簧 4，球头 5，螺套 7，调节螺钉 8，手柄 9，胶垫 10，销钉 二，装配 1.添加组件，加入阀体 2.添加组件。加入阀杆，通过自动判断中心轴和接触约束阀杆 3，加入弹簧 4，加入胶垫和调节螺钉 5，加入手柄 6，添加组件，加入销钉 7，添加球头 8，添加螺套 本次上机自我评价： 期末的大作业图纸是从图书馆照找到，也是选的比较简单的一个手压阀的三维实体 建模，总的来说，完成的很顺畅。通过这次练习，这让我对ug的使用更加的熟练。

工程地质三维建模对工程决策、地质分析预测及提高制图效率有非常重要的意义。本文根据天津市临港工业区工程地质层的特点,基于收集的工程地质钻孔、剖面等多源数据,运用gis技术和数据库技术,采用多源数据耦合的简单层状地质体三维地质建模方法,建立了临港工业区工程地质三维模型,实现了对天津市临港工业区工程地质三维模型的可视化编辑分析、虚拟隧道漫游和科学管理,可为工业区的规划管理和经济建设等方面提供有效服务支撑。

对铁路地质三维建模方法进行总结,并探讨铁路地质三维建模思路。论述bentley平台下的地质建模方法:将工程区域内的环境和钻孔数据录入bentley数据端,在bentley图形端制作岩性分界面,然后对规则块体进行切割,得到有体积的网格或者智能实体；最后给地质属性赋值,得到铁路三维地质体模型成品。研究表明,基于bentley平台的地质体模型成品可以很直观地表达岩层在三维空间下的分布状态,经过属性赋值后,可以轻松地查询到岩层参数,弥补了传统二维设计在铁路设计中的缺点和不足。

借助autocad环境,基于objectarx研究快速地建立木线花纹模型。从规则二维花纹入手,通过尝试将平面花纹中的点、线替换成简单三维实体来建立三维模型。木线花纹不同于自然景物的模拟,建模方法主要是将平面花纹生成技术转换到三维设计上来。

在solidworks环境下进行了蜗轮蜗杆三维设计研究,这对类似复杂曲面的零件设计具有实际意义。

三维地质建模与可视化是数字矿山的一项关键技术,对矿山生产、地学分析和资源评估具有重要的意义。以钻孔信息和地质剖面图为基础数据,提出了基于剖面的三维地质建模流程,建立了地质体的面模型及其相应的地质块段体模型,最终实现了“剖面-tin-块段”(section-tin-block)面体混合构模和科学计算可视化。对建模涉及的关键算法进行了研究:提出“切开-缝合”法解决了形状和顶点数目差异较大的相邻剖面轮廓线重构三维形体问题;研究了含岛屿多边形的三角剖分算法,解决了含有夹石或孔洞的复杂地质体构模问题。

基于skyline的城市三维建模研究 自从戈尔提出“数字地球”的概念后,用数字形式表示地理空间成为热点, 数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略,成为 争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。在构建数字城市的过程中,城市三维 景观建模是一个重要的组成部分,是摄影测量与遥感、地理信息系统及计算机科 学等学科的研究内容之一。城市三维景观的建立,将以全新的方式表达和处理地 理空间信息，在城市规划、房地产开发、交通管理、旅游等领域起着重要的作用。 随着信息化时代的迅速发展,人们对城市中各种三维信息的表达与处理日益 迫切,不仅需要表达单个建筑物或建筑物群体,还需要建立整个城市景观模型,并 希望利用这些模型进行有关城市的规划设计、应急指挥等工作。然而,由于快速 构建大规模三维模型较困难,城市三维建模受到数据资源不足的困扰。一方面, 规则、简单的

本文利用影像上提取的直线信息建立建筑物的初始模型,根据已知的影像内外方位元素将初始模型投影到影像上,结合最邻近直线广义点平差迭代计算建筑物的位置参数与形状参数,实现建筑物的半自动三维重建。这种方法能够减少运算量,提高建模效率与建模精度。然后基于建筑物模型内部约束,给出了详细的带约束条件的建筑物广义点摄影测量平差模型,最后试验验证了其有效性。

针对于地表以下地质空间的研究,三维地质模型是一个可以有效、直接的研究方法。本文从钻孔、剖面和散点三个角度对地质空间三维动态模型进行理论和构建方面的阐述,伴随着三维gis技术的发展,为地质空间三维动态模型的深入提供了更广阔的前景。

船体三维设计软件的使用,使设计人员可利用计算机实现模拟造船,直接发现设计中存在的错误和问题,以便提高设计精度,减少差错。该文以沪东中华造船有限公司开发的efshd软件为平台,以8000t江海直达货轮为例进行船体三维建模设计。介绍了船体某分段的平面板架和曲面板架的建模方法,重点分析了船体曲面板架创建功能的多样性、快速性,提出了船体板架三维建模中应注意的几个问题;建模中掌握的一些操作技巧及注意事项可使整个建模过程流畅自如,并可供造船厂在生产中参考应用。

针对传统的建筑物建模方法需要大量人机交互操作,建模过程复杂和成本高的问题,该文提出一种参数化建筑物三维建模方法。首先,以高分辨率遥感影像和建筑物立面影像作为数据源,在遥感和gis软件平台的支持下,提取建筑物的底面边界、高度、楼层数、层高和屋顶类型等空间数据和属性数据,并将其保存至gis空间数据库。其次,提出基于拉伸、拆分、添加结构面过程的建筑物主体结构建模方案,并设计了模型自动生成算法。进一步,采用ruby面向对象语言,通过调用sketchup平台的应用程序接口函数,结合编程实现了建筑物的自动化建模。最后,开发了建筑物参数化建模插件。实际建模实验成果表明:该方法能够显著降低建模人员劳动强度,提高建模效率。

随着数字化测量的发展，三维激光扫描仪能够快速地以多角度、高效、高精度方式获取物体的表面三维数据，可以用于校园典型建筑物的三维建模。以云南师范大学呈贡校区内的国立西南联合大学纪念碑和国立昆明师范学院纪念柱为典型建筑物三维建模对象，首先采用徕卡p40三维激光扫描仪采集它的三维点云信息，然后利用cyclone软件对多站式点云数据进行拼接、统一化和去燥，将处理后的点云数据导入geornagicstudio软件．对其进行封装、孔洞填充、平滑等相关处理，构建其三维模型并对模型进行纹理映射，最终完成校园典型建筑物点云数据的三维模型构建。该三维建模流程方法对校园典型建筑物的三维建模可取得较好的效果。

传统的二维展示方法已经无法适应我国快速增长且结构日益复杂的电网建设与需求。随着计算机，数据采集等技术的不断进步，三维建模技术在电网中的应用日益广泛。三维建模能够直观，可视化的展现电力设备，描述电力设备周围的环境信息。本文结合相关工程经验，力图从电网三维建模技术方法入手，提出一整套满足行业应用需求的建模约束条件和构建方法。同时也对三维建模在电网中的应用进行了深入的探讨，研究通过此次研究，将有助于今后电网领域三维建模的应用，同时提供理论及实践依据，服务基于三维地理空间的电网信息化建设与管理。

介绍了数字城市的框架体系和三维城市模型的建模过程,探讨了城市建筑物的csg建模方法。该方法先根据建筑物的特征抽取csg体素,然后将这些体素进行空间几何变换和正则布尔运算,形成建筑物的三维空间几何模型,进而表达建模过程和建筑物内部的空间拓扑关系。