基于vtk的地质体三维可视化研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯。UDC⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．密级⋯⋯⋯⋯⋯编号⋯⋯⋯⋯一十南大学CENTRALSoUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目基于VTK的地质体三维可视化研究学科、专业研究生姓名导师姓名及专业技术职务地图学与地理信息系统胡刚邓敏教授硕士学位论文㈩tlllIlllIIIlIllllY1914097密级——基于VTK的地质体三维可视化研究Researchof3DvisualizationofgeologicbodybasedonVTK作者姓名：学科专业：学院(系、所)：指导教师：胡刚地图学与地理信息系统地球科学与信息物理学院邓敏教授论文答辩日期垫ff：￡f丝答辩委员会主席盈堕

2、竖中南年I大学月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论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，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：之争卜日期：上班卜年s月』垄日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、索引或其他手段保留

3、学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。⋯名：州聊签名1p啸训＼棚珀中南大学硕士学位论文摘要地质体三维可视化是地质工程中急需解决的一个热点问题。它是指以适当的数据结构建立模拟地质体特征结构的数字模型，然后利用计算机可视化技术将数字模型以三维真实感图形的形式予以表现。利用三维可视化的结果可以将地质体的形态构造直观形象的展现在用户和相关的专家面前，最大限度地增强人们对地质分析的准确性和直观性，使之做出符合实际的地质现象分布和变化规律的施工方案和工程设计，从而减少人们对地质问题认识的滞后性、盲目性以及地下工程的施

4、工设计所面临的巨大风险性。本文通过对当前国内外地质体三维可视化的理论和方法的研究与总结，以国家863项目“城市浅层地质勘探及三维地质成像技术"为支撑，重点研究了以下内容：1)通过分析VTK(VisualizationToolkit，可视化工具包)自身的数据结构及文件格式特点，在不影响可视化效果和空间分析的前提下，对现有采用以广义三棱柱(GeneralizedTri．Prism，简称GTP)为体元的建模方法进行了简化，使之可以更加快速地建模和可视化操作。2)对传统的基于钻井数据的三维地质建模方法做了～些改进，其中，在构建地表面主．TIN网时，添加了对三角网所有三角形的顶点进行排序的步骤，

5、使GTP体元可以自动、快速地剖分成四面体。3)结合本文提出的GTP模型结构和建模方法，采用面向对象的方法，设计数据结构，基于钻井数据对地质体进行三维建模，并生成Ⅷ(格式的数据。最后，根据用户需求，按照软件工程的方法，在Q的平台下，以VTK为图形开发工具包，开发了一个地质体三维可视化系统，实现了地质体的真三维显示和一些常用的空间分析和操作功能。同时，利用该系统，对本文建模方法的实际建模效果进行了展示和验证，取得了预期的效果。通过本文对地质体的三维建模与可视化方法的研究，为地学领域的三维地质建模及可视化系统软件的研发提供了一种新的思路和方法。关键词地质体，三维可视化，VTK，广义三棱柱，三

6、维建模ABSTRACT3DvisualizationofgeologicalbodiesiSahotspotissuetobesolvedurgentlyinengineeringgeology．Suchvisualizationaimstoconstructadigitalmodelwiththestructuresofthefeaturesofgeologicalbodies，withproperdatastructuresandthendemonstratingthemodelinathreedimensionalgraphwiththeapplicationofvisualiz

7、ationtechnologyofcomputer．Theresultcanexhibitthestructuralconfigurationofgeologicalbodiestousersandrelevantexperrsvisually,maximizingtheaccuracyandreliabilitvoft11eiranalysisofthebodies．Therefore，theyCanworkoutconstructionsc