面向复杂约束的大规模点云曲面重建研究与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目面向复杂约束的大规模点云曲面重建研究与实现专业学位类别工程硕士学号201222010840作者姓名杨硕指导教师鲁才副教授分类号密级注1UDC学位论文面向复杂约束的大规模点云曲面重建研究与实现（题名和副题名）杨硕（作者姓名）指导教师鲁才副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.4.29论文

2、答辩日期2015.5.26学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月日答辩委员会主席评阅人LARGESCALEPOINTCLOUDSURFACERECONSTRUCTIONRESEARHANDIMPLEMENTATIONFACINGTHECOMPLEXCONSTRAINTSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YangShuoAdvisor:LuCaiSchool:SchoolofCommunicati

3、on&InformationEngineering独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。据我所知，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，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。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谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文

4、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要基于点云的空间曲面重建技术，作为反求工程的一项研究热点，在近年来已经受到高度重视。在CAD建模与地质建模等各个领域都能看到它的身影。随着曲面重建技术在实际生活的应用领域越来越广，一大批针对各自不同应用领域的曲面重建算法被相继提出。在地质建模的领域，空间点的曲面重建，其本质是利用三维空间中的离散点按一定顺序连接成曲面的问题。在当前环境下，地质曲面重构主要面临的问题在于：1.地质结构复杂，存在多种复杂约束；2

5、.对于某些大型工区(如四川盆地等盆地级别工区)，地质数据量过大，普通PC机内存受限，难以采用常规方法实现曲面重建。本文对多种地质约束下大规模地质工区的点云曲面重建问题进行研究，实现了面向复杂约束的大规模点云曲面重建方法。本文具体工作如下：1.提出了一种面向复杂约束的曲面重建方法。在基于边界约束的地质点云曲面重建方法的基础上，对倒转地形约束和地势走向约束等实际工程中出现的复杂约束加以研究，对倒转地质区域约束的构建、倒转区域与其他区域的拼接以及地势走向约束的添加进行了研究，并最终实现曲面重建。2.提出了一种基于地形分块的针对大规模地震数据进行曲面重建的方法。采用地形分块的思想解

6、决对大规模地震数据进行曲面重建的问题，将无法在单台计算机处理的大规模地震数据划分为地形块，并设定地形块的调度方法，实现了高效、流畅的进行大规模地震数据曲面重建的过程，并取得了比较理想的效果。3.实现了大规模地震数据下进行三维地质曲面重建的系统。根据本文提出的相关方法，编程实现了大规模地震数据三维地质曲面重建系统的各个子模块，并对不同的工区数据进行测试，验证了系统效果的正确性以及系统的效率。通过面向复杂约束的大规模点云曲面重建方法的研究以及相关系统的设计实现，证明了该方法可以适应多种复杂约束情况以及大规模的地质工区地震数据情况，为点云曲面重建的技术，以及三维地质建模技术提供了

7、新的思路。关键词：地震数据，复杂约束，曲面拼接，曲面重建，地形分块IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,asaresearchfieldofreverseengineering,pointcloudspacereconstructiontechnologyhasbeengreatlydeveloped.ItislargelyusedinmanyareassuchasCADmodeling,geologicalmodelingandsoon.Withtheapplicationsofsurfa