三維巷道建模方法研究與實現(xiàn).pdf

1、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，簡稱GIS)是目前最熱門和發(fā)展最為迅速的高新技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用在城市交通、通訊、電力等各方面，其在礦山方面的應(yīng)用是當前的研究熱點。三維數(shù)據(jù)建模作為科學(xué)計算可視化的核心技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于礦體建模、三維露天采坑建模、地下三維巷道建模等方面。在分析了三維空間數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，本文主要對以下問題進行了研究:(1)從面數(shù)據(jù)模型到體數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換算法;(2)三維巷道的建模算

2、法;(3)三維巷道的動態(tài)漫游。
　　 在從面數(shù)據(jù)模型到體數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換算法方面，提出了一種基于表面的填充算法。該算法主要分為兩個步驟:第一，表面體素化，在表面體素化的過程中，根據(jù)表面多邊形的法向量計算體素的填充方向;第二，填充實體內(nèi)部，對于每一個表面體素，按照體素的填充方向填充實體的內(nèi)部。算法避免了傳統(tǒng)算法初始種子的判斷問題，降低了算法的時間復(fù)雜度，同時也避免了種子填充算法存在的不足。
　　 在三維巷道的建模算法方面，提

3、出了基于半斷面加載的巷道建模算法，很好的解決了巷道建模時巷道連接處平滑拼接、多巷道連接處結(jié)點的建模和巷道斷面加載的問題。巷道往往不是單獨存在，需要根據(jù)其周圍的實體對其進行著色，本文通過增加斷面來完成對巷道表面的著色，以反映出巷道跟周圍地質(zhì)實體的空間位置關(guān)系。
　　 在三維巷道的動態(tài)漫游方面，實現(xiàn)了三維巷道的顯示和漫游。用戶既可以沿著巷道中心線的對巷道進行觀察，也可以虛擬置身于巷道場景中，任意方向漫游，對巷道內(nèi)部進行全方位的觀察。