地质建模中曲面快速重建算法研究

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1、地质建模中曲面快速重建算法研究南京大学申请硕士学位论文作者：袁方专业：计算机应用技术研究方向：三维地质建模指导教师：武港山教授南京大学计算机科学与技术系2011年5月地质建模中曲面快速重建算法研究ResearchonFastSurfaceReconstructioninGeologicalModelingPresentedByYuanFangSupervisedbyProfessorWuGangshanADISSERTATl0NFORTHEAPPLICATIONOFMASTERDEGREESUBMITTEDTOTHEDEPARTMENT0FCOMPUTERSCIENCEANDTE

2、CHNOLOGY0FNANJINGUNIVERSITYMay2011㈣声明尸明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下、在南京大学及导师提供的研究环境(含标明的项目资助)下作为导师领导的项目组项目整体的组成部分而完成的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。南京大学及导师所有权保留：送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；公布论文的全部或部分内容；可以采用影印、缩印或其它复制手段保存该论文。学生签名：导师签名：日期：Declarati

3、onImakeadeclarationherethatthethesissubmittediScomposedoftheresearchingworkbymyselfanditscorrespondingresearchingresultsfinishedasaconstituentpartofthewholeprojectintheprojectteamleadbymyadvisor．Thethesisiscompletedwiththeguidanceofmyadvisor,andundertheresearchingcircumstancesofferedbyNanjing

4、Universityandmyadvisor(includingtheprojectsupportindicated)．Thethesisdoesnotincludeotherpeople’Sresearchingresultseverpublishedorcomposed，exceptthatarespeciallyannotatedandacknowledgedsomewhereinthearticle．Anycontributionmadetotheresearchbymyworkingpartnersisdeclaredexplicitlyandacknowledgedi

5、nthethesis．NanjingUniversityandtheadvisorretainthecopyrightasfollows：submittingthecopiesofthethesis，allowingthethesistobeconsultedandborrowed；publicizingthewholeorpartofthethesis’content；keepingthethesisbyphotocopy,microcopyorothercopymethods．AuthorSignature：AdvisorSignature：Date：摘要三维地质建模在上个世

6、纪90年代初开始受到人们的重视，并且逐渐成为计算机图形学、计算几何学、油气藏勘探和GIS领域的研究热点。三维地质建模包括两类模型的构造：三维地质框架模型的构造和三维地质实体模型的构造。其中三维地质框架模型的构造主要是断层面和层位面的构造。由于地质曲面比较复杂，常常含有孔洞、裂缝、凹凸不平等等情况，而且地质曲面原始点云的数据量都会很大，因此如何从点云数据快速重构出符合地质需求的曲面成为了地质建模中首先需要解决的问题。由空间散乱点云重建三角网格曲面的算法通常可以分为三类：基于三维Delaunay三角化的曲面重建算法，基于距离场等值面抽取的曲面重建算法和基于局部区域增长的重建算法。现有

7、的基于三维Delaunay三角化的曲面重建算法大都被设计用来重建闭合物体的表面，在重建开放曲面较多的地质曲面时表现并不理想；基于等值面抽取的重建算法时间复杂度往往很高，在重建数据量较大的地质曲面时其运行时间过长；而基于局部区域增长的重建算法往往需要额外的信息输入，对许多应用程序而言这是不可接受的。本文针对地质曲面的特点，在详尽研究了以上三类算法的基础上提出了针对不同应用场景的重建算法，使得地质曲面重建的过程速度更快，重建效果更好，能够处理的数据规模更大。本文的主要工作可以概括为以