基于vtk的地质体三维建模方法研究

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1、分类号TP391密级公开UDC硕士学位论文基于VTK的地质体三维建模方法研究学位申请人：舒德伟学科专业：计算机应用技术指导教师：蒋廷耀教授二○一三年五月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringResearcheson3DGeologicalModelingMethod basedonVTKGraduateStudent:ShuDeWeiMajor:ComputerAppliedTechnology Su

2、pervisor:Prof.JiangTingyaoChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaMay,2013三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I三峡大学硕士学位论文内容摘要地质体三维建模方法研究是目前

3、地质工程中亟待解决的一个突出问题。在此之前，人们对地质体的认识只能从平面图和剖面图来获地质信息，单纯采取平面图或者剖面图的形式往往会给地质工作者的工作带来一定的滞后性和局限性，由于这种局限性一般会给工作中造成经济损失，甚至会出现人员伤亡，地质三维建模在此背景下应运而生。地质体三维建模方法是指采用适当的数据模型建立相关数据结构模拟出地质体特征，并且利用计算机的图形图像显示技术将该模型以地质体的形态和特征呈现在使用者面前，最大程度的还原地质体本身的形态和特征，使用者可以很直接的分析地质现象并做出准确的判断和决策，减少使用者对地质问题观察上的盲目性、延迟性以及地下工程

4、面临的危险性。本文主要通过对目前国内外已有的三维地质体建模方法进行学习和总结，依托国家自然基金项目“基于无线视频传感器网络的滑坡失稳运动三维动态模拟研究”，重点研究了以下三方面的内容：1、总结和对比了基于面建模、基于体元建模和基于面和体元混合建模不同建模方法的优点和缺点。利用VTK实现了基于广义三棱柱和四面体的建模算法。2、在传统的基于广义三棱柱模型建模的基础上提出了改进算法，提出了基于细分广义三棱柱为四面体的滑坡三维地质体建模方法，从数据预处理、生成地表面、生成地下面和生成四面体四个步骤阐述了该方法。3、结合本文提出的基于细分广义三棱柱为四面体的滑坡三维地质体

5、建模方法，采用面向对象的思想，设计出了一套完整的数据结构，在VTK工具包的辅助下从生成时间和复杂度对原有算法和改进算法进行了一个比较。本文在目前三维地质体建模方法研究的基础上提出了新的建模方法，以国家自然资金项目“基于无线视频传感器网络的滑坡失稳运动三维动态模拟研究”为支撑，在广义三棱柱模型构模的基础上提出了细分四面体模型构模，通过本文的研究，为地学领域的三维建模方法提供了一种新的思路和新方法。关键词：三维地质体建模；广义三棱柱；四面体II三峡大学硕士学位论文AbstractThestudyofthegeologicalbodythree-dimensional

6、modelingmethodisaprominent problemtobesolvedinthegeologicalengineering.Priortothis,thepeopleofthe geologicalbodyonlyforgeologicalinformationfromtheplansandsections,simplytake theformofaplanoracross-sectionalviewofoftengivegeologistsworktobringacertain lagandlimitations,asthisTheecono

7、miclossescausedbythekindsoflimitations generallygiveworkmayevenbecasualties,geologicalModelingemergedinthiscontext. Geologicbody3Dmodelingmethodistheuseofappropriatedatamodeldatastructureto simulatethecharacteristicsofgeologicalbodies,andtheuseofcomputergraphics technologytomodelthes

8、hapeandchara