上海三維城市工程地質(zhì)建模研究.pdf

1、本文研究的基本思路是將體視化技術(shù)引入三維地質(zhì)模擬當(dāng)中，綜合應(yīng)用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)和體視化技術(shù)建立起一個(gè)地質(zhì)體的體元填充模型，這樣的一個(gè)模型既表達(dá)了地質(zhì)體的幾何形態(tài)，又可應(yīng)用三維數(shù)據(jù)場可視化算法顯示地質(zhì)體內(nèi)的物理、化學(xué)屬性。 將地學(xué)體數(shù)據(jù)按照其空間分布規(guī)律分為規(guī)則體數(shù)據(jù)和非規(guī)則體數(shù)據(jù)兩大類。對于地學(xué)規(guī)則體數(shù)據(jù)的可視化，在分析比較了各種典型三維規(guī)則數(shù)據(jù)場可視化算法的基礎(chǔ)上，著重研究了三種適用于地學(xué)體數(shù)據(jù)特點(diǎn)的規(guī)則體數(shù)據(jù)場可視化方

2、法，切片級重建方法、體素級重建方法及一種改進(jìn)的光線投射法。 對于地學(xué)非規(guī)則體數(shù)據(jù)的可視化，主要研究了非規(guī)則體數(shù)據(jù)場可視化關(guān)鍵技術(shù)三維約束三角化即約束四面體化的算法原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)，包括三角化理論基礎(chǔ)、幾個(gè)經(jīng)典的Delaunay三角化算法等。 接下來，研究了地質(zhì)邊界面與地質(zhì)體體元模型的構(gòu)造問題，提出按照散點(diǎn)數(shù)據(jù)的分區(qū)二維Delaunay三角化方法重構(gòu)地質(zhì)體邊界面，并介紹了基于重構(gòu)的地質(zhì)邊界面構(gòu)造閉合的地質(zhì)體邊界面的縫合算法。

3、關(guān)于地質(zhì)體體元模型的構(gòu)造，論文提出將地質(zhì)體閉合邊界面作為約束面進(jìn)行約束四面體化來構(gòu)造該模型。按照這種方法所構(gòu)造出的地質(zhì)體模型既可以表達(dá)地質(zhì)體空間幾何形態(tài)，又可表達(dá)地質(zhì)體內(nèi)部物理、化學(xué)屬性，為后續(xù)處理如任意方向剖切、等值面繪制等提供基礎(chǔ)模型。 基于本文的研究成果并結(jié)合所在單位的實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行上海地區(qū)工程地質(zhì)建模試驗(yàn)。雖然建立的模型還不夠完善，但其給出了一個(gè)綜合運(yùn)用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)及三維建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維地質(zhì)模擬的解決方案及系統(tǒng)實(shí)