层状岩体三维建模与可视化方法研究

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1、分类号：TP391密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文层状岩体三维建模与可视化方法研究张敬博申请学位级别：硕士学位专业名称：计算机应用技术指导教师姓名：贾瑞生职称：副教授山东科技大学二零一一年五月论文题目：层状岩体三维建模与可视化方法研究作者姓名：张敬博入学时间：2008年9月领域名称：计算机应用技术研究方向：网络工程与并行计算指导教师：贾瑞生职称：副教授论文提交日期：2011年5月论文答辩日期：2011年6月授予学位日期：RESEARCHONLAYERROCK3D-MODELINGANDVISUALIZATIONMETHO

2、DADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGSCIENCEfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyZhangJingboSupervisor:AssociateprofessorJiaRuishengCollegeofInformationScienceandEngineeringMay2011声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世

3、所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringScienceinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedo

4、cumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要层状岩体是由多种不同属性、不同厚度岩层按某种方式组合而成的天然复杂岩体。近年来，随着GIS和地理空间信息技术的发展，三维可视化技术在层状岩体研究方面发挥着越来越大的作用。研究者们致力于利用基于GIS的三维动态可视化仿真技术，场景建模技术和图形图象处理技术，开发出关于某一特定的层状岩体区域的真实全面的虚拟环境系统，使地质科学家们能够更为直观

5、的了解地质信息在研究或工作区域的整体分布规律，同时更深刻地理解各种地质现象的发生、发展及影响。本文分析了层状岩体三维建模与可视化研究的关键技术问题，并对层状岩体三维建模和可视化方法进行了研究。主要研究工作如下：(1)层状岩层的真三维数据结构研究。在总结分析传统的三维建模方法的基础上，从层状地层的海量数据中提取关键的数据并创建基于矩阵存储的三维数据结构，并由此数据结构构建三维体数据，进行三维建模。(2)真三维地层建模技术研究。分析了地质体的常见构造形式并对层状岩体的地质信息和层状模型的数据结构进行了解析。对于大多数的地质构造来说，地层或

6、围岩表达都可以认为是均质的地质构造，因此采用多层DEM表面建模的方法进行层状地层的建模。(3)层状岩体三维可视化技术研究。首先对于完成的层面三角网进行插值处理，提高层面的建模精度，改进了基于二维平面建模的光线透射算法，利用IDL中面向矩阵的的数组操作和图形图像处理功能，构造出层状模型的体数据，从而实现地层三维可视化。(4)基于IDL和.NET平台实现了一套层状岩体三维可视化系统。该系统主要功能包括层面建模、体建模、地层三维可视化；对体模型进行旋转、放大等基本操作，以及提取切片、等高线、对表面贴图等关键地质信息的提取操作。关键词：层状岩

7、体；层状模型；三维建模；数字高程模型；三维可视化；山东科技大学硕士学位论文AbstractABSTRACTLayerrockissomecomplexcruderockcomposedofmanydifferentproperty,differentthicknessrocks.Inrecentyears,withthedevelopmentofGISandGeographicspaceinformationtechnology.3Dvisualizationtechnologyplaysaveryimportantroleinlay

8、eredrock-massresearcharea.Researchersdedicatetoutilizingdynamic3dvisualizationsimulationtechnology,scenemodeli