地质模型可视化技术毕业论文

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1、III目录目录第一章绪论1第一节选题依据1第二节国内外研究现状1第三节范区简介6第四节工作概况7第五节研究思路和技术方法8第二章建立数学模型的理论基础11第一节数学模型11第二节建立数学模型的典型方法12一3D规则网格法12二TIN表面法13三四面体法14四综合方法15五方法比较15第三节TIN表面法16一Voronoi多边形16二Delaunay三角剖分17三最大对角和法则与最短对角线法则18四TIN面形成20五TIN点插入21六TIN点删除23III目录七TIN数据结构25第四节断层处理技术27第三章可视化

2、的理论基础30第一节可视化概念30第二节3D显示技术31一坐标31二模型绘制32三投影变换33四几何变换35第三节真实感图形技术37一消隐37二颜色38三光照41第四章可视化技术的实现44第一节3D图形API44一QuickDraw3D（QD3D）44二Direct3D45三OpenGL46第二节应用OpenGL47一系统配置47二MFC和MDI48三文档和视49四初始化OpenGL窗口49第三节OpenGL中的地质模型52一坐标52III目录二TIN面显示53三取景53四旋转55五缩放56六颜色与材质57七光

3、照58第四节程序模块和框图说明59一程序整体结构59二模型显示流程61三模型显示控制62四模型显示的数据流向62第五章地质模型可视化的应用65第一节地质模型可视化的应用特点65第二节模型表现形式及应用66第三节切片合成法67第四节地质属性空间分析.69第五节范区地质构造模型应用实例71第六章结论和讨论100致谢104参考文献1069第一章绪论第一章绪论第一节选题依据地质模型可视化是在地质数据的基础上利用数学手段建立起地质构造或某种地质特征描述，采用计算机图形学技术将数学描述以3D真实感图像的形式予以表现，并为地

4、质工作提供服务。地质模型可视化技术涉及到地质学、数学和计算机图形学等。地质模型可视化已成为当前矿产资源勘探技术的发展方向之一。为了提高煤田地质勘探的水平，原煤炭部设立了重点科研项目，其核心内容是研究开发地质模型可视化软件系统。由安徽煤田地质局承担的“建立高精度三维地质模型”项目属于部重点课题的先期方向性科研项目，作者是负责人之一，参与项目设计并完成主要研究工作。申请人的学位论文以该项目研究工作为基础，力求系统地阐述地质模型可视化的基础理论、实现技术和主要方法。第二节国内外研究现状近年来,国外发达国家在地质模型可

5、视化技术基础理论和应用研究方面投入了很大的力量。从市场上看，已有数家公司推出了商品化应用软件。Lynx是其中具有代表性的公司。Lynx是一家加拿大公司，于1987年推出其拳头产品LYNX，为地质技术应用提供软件解决方案。经过不断地改进，LYNX成为集成软件技术。LYNX包括对地质科学信息的管理、可视化、解释、预测和空间分析，9第一章绪论包括对地表地下挖掘的工程设计、计划、生产和观察。在地质模型中，LYNX融面建模技术与体建模技术于一体，不仅能描述复杂形态的地质体，而且能作地质统计分析[40]。LYNX的多个数据

6、结构能有效地管理地质勘探资料和地下界面描述。钻孔数据结构和地图数据结构用于管理野外资料。面数据结构和体数据结构用于解释和预测地质构造和地层形态，并能表示地质工程设计结果。格网数据结构用于计算某个投影变量空间变化的等值图。LYNX通过使用光栅和矢量建模算法简化了地质体表面的3D特征描述。在计算机上使用体建模技术和交互视平面管理解释复杂的地质情况。典型的解释过程是先解释剖面，再使栅栏剖面相交，最后完成地质体的全3D解释。面建模技术是利用TIN表面建模技术，分构造建模和地层面建模，能生成地形面、断层面和地质接触面以及

7、通过TIN表面之间体元素的自动生成建立变化的厚度单元。面建模技术一般用在相对简单的地质条件下。LYNX的3D可视化提供3D剖面、等值面、半透明光源、纹理、空间分析、彩色地形图和3D彩色等值图。LYNX可对模型进行交互旋转、摆动、缩放、比例调整、彩色图定义和数据选择。LYNX的地质统计功能可以处理地质影响、各向异性、非正态分布、不明显的数据趋势和复杂的空间关系。LYNX的地质工程设计提供了3D地质科学平台，用于地表地下挖掘和地下工程结构的交互设计、计划和观测。LYNX的地下工程用于地下矿井的交互设计、计划和生产控

8、制。LYNX的地表工程用于露天矿挖掘的交互设计和计划。LYNX主要运行在工作站环境下，但同时也提供了功能较少的微机版本。GeoVisualSystemLimited是一家英国公司，成立于1986年，为石油工业开发和提供3D建模和可视化软件。其主要产品有GEOCard、REVIEW&REVIEW、GEO2Sim和GEOView。GeoVisual主要使用规则网格剖分技术。GEOCard能