基于层面模型的矿床三维可视化及应用

鉴于目前矿山地质体三维建模技术的重要性与日俱增,设计一种由钻孔数据构建层面模型的三维可视化方法.该方法以钻孔资料为建模的源数据,以ArcGIS软件为技术平台,经过对钻孔数据的提取和处理等流程,分别建立每个层面模型并叠合形成矿床的三维可视化模型.建模实验表明：该模型存储效率高,可以很好地顾及地形特征.最后给出模型的应用实例.     

虚拟现实中数据库建模

为了更好地存储和使用虚拟现实中的场景数据,提出了一种用关系数据库方式对虚拟现实中场景数据进行建模的方法．采用该方法,比其他建模方法更加规则地表示了场景数据;提高了三维数据的重用性;增强了对三维场景的可维护性;大大扩展了对特定三维数据的应用;更加合理地存储了二维控制台与虚拟场景交互的数据．该方法也为三维场景数据的优化和格式转化提供了一种途径．     

水利水电工程3维地质建模系统一体化设计

针对水利水电三维地质建模软件在地质信息数据库与建模系统分离的弱点,提出结合三维地质数据库与三维建模软件交互设计的方法,并在CATIA软件上开发了适用于水利水电工程的三维地质建模平台。利用Microsoft SQL 8.0软件建立了三维地质建模数据库,能实现数据录入、查询、删除、EXCEL模版导入导出等功能,利用Visual Basic.net软件搭建了三维地质建模平台,包括三维地质建模中所需的覆盖层、地质层、水文层、模型分析等基本模块,并将三维地质建模数据库嵌入到三维地质建模平台中,实现钻孔数据导入、虚拟钻孔、以及三维地质模型的任意剖切出图等功能。实现了三维地质建模数据库与三维建模平台一体化的设计理念。     

基于钻孔数据的三维地层建模软件的实现

介绍了基于钻孔数据三维地层可视软件的实现过程及系统总体设计、相关数据库的设计,提出了基于钻孔数据三维地层建模的总体思路及其实现步骤,并从整体上介绍了系统的模块组成．建立的软件可实现对钻孔数据的三维建模、可视化分析,具有丰富的二维成图和三维显示功能．     

基于Biased-SVM和Poisson曲面矿体三维自动建模方法

矿体三维建模是数字矿山的基础和核心.为了提高建模效率,减少人工干预,提出了基于偏差支持向量机(Biased-SVM)和Poisson曲面的矿体隐式自动三维建模方法.该方法通过对原始钻孔数据的学习建立最优分类函数,将离散化的建模空间内任意点分类为矿体外与矿体内;在此基础上提取矿体边界点,计算点云法向,建立表征矿体模型几何信息的有向点集;结合矿体点云模型采用Poisson曲面法建立矿体边界指示函数,并提取等值面形成矿体模型.针对不同矿体钻孔数据,采用该方法建立矿体模型,并与传统显式建模方法进行对比分析.结果表明:提出的方法具有人工干预少、自动化程度高、模型表达自然光滑等优点,为矿体的自动建模与更新提供了一条有效途径.     

基于地质体产状特征及建模数据特点的三维地质建模方法探讨——以安徽月山矿田为例

基于Go CAD软件,对月山矿田的地质体进行几何建模,对于不同产状的地质体及不同的建模数据来源,选取了相应的方法进行建模研究。对于产状稳定的矿体,基于剖面数据,以Section-TIN法建模,或基于交叉剖面数据,以拆分曲面多源数据约束优化的方法建模;对于法向稳定的地表,基于多源地形数据,采用边界约束下的点集TIN剖分建模;对于法向稳定的地层及断层,基于剖面数据,以Section-TIN法建模,并在地表约束下融合、优化;对于分支复合的岩体,基于交叉剖面数据,以Section-TIN法及平行曲线组法构面,并在多源数据局部约束下优化。所建模型高度吻合原始数据且光滑逼真,对于地质体展布特征多样化,建模数据多来源条件下,如何选取合理有效的方法进行三维地质建模提供了参考。     

多相流数值模拟中复杂地质体网格剖分实现技术

考虑到复杂地质体的网格化剖分建模技术对多相流体数值模拟精准度的影响,提出了基于布点法构建任意多边形、任意约束的PEBI(Perpendicular bisection)多约束、交互式网格剖分实现技术与网格生成算法。网格生成过程包括五个方面:布点;三角剖分;查找不合格三角形,调整点布局;生成泰森多边;进行拓扑重构,生成二维、三维PEBI网格。剖分过程中将直井、水平井、断层等各种约束分别概化为点、线、区约束,基于泰森多边形的拓扑重构,完成PEBI网格的生成。将剖分算法耦合到作者前期开发的可视化建模软件TOUGHVISUAL上,并应用于几种典型复杂情况下地质体网格剖分建模,应用结果显示了本文方法的科学实用性和操作简便性。     

裂缝孔隙性气藏储层地质建模研究

综合运用Petrel地质建模软件和FracFlow裂缝建模软件,以四川新场气田须家河组须二气藏为例,探讨裂缝孔隙性气藏储层（双重介质）地质建模方法.利用Petrel地质建模软件完成储层构造模型、沉积微相分布模型,利用相控建模方法完成储层基质模型的建立;将模型导人Frac Flow裂缝建模软件,在基于地震解释的宏观断层、构造解释成果和基于单井解释得到的微裂缝两者之间相关性分析的基础上,将地震信息和测井解释结果有机的结合起来,建立断层和裂缝三维地质网格模型.     

基于离散光滑理论的高精度三维模型构建方法

三维建模包括地表和地下空间两个方面,模型精度不仅是评定建模性能的重要指标,更是工程方案比选和工程预算的重要依据.在综合分析多种三维建模方法的基础上,提出了一种基于离散光滑理论的高精度三维地质体高精度建模方法,通过综合利用测量、钻孔、物探等数据及其相互间的相关性,对地质体对象进行联合建模.利用原始钻孔数据的某一类地层进行插值,计算得到原始钻孔数据与插值拟合结果之间的几种残差,并进行分析比较,进而得到各地质区域的构造模拟结果及其置信区间.利用某水电工程中的测绘和地质的实际数据进行了实验验证,从结果来看,该方法不仅能更高精度地拟合出三维地表模型,而且能构建复杂的地质构造,辅助工程勘察设计、岩土计算等应用.     

基于地质特征驱动的三维地质建模技术

三维地质建模时,由于几何数据和属性数据的特征不同,一般难以有效融合．为实现地质特征的融合,提出一种基于地质特征驱动的三维地质建模技术．利用三维空间数据建立几何结构模型,解决基于地质特征的几何映射与拓扑关联等关键技术,建立各种地质特征的属性数据与几何模型图形元素之间的拓扑关系,实现属性数据与几何数据的有效约束,最终构建形成满足拓扑关系唯一的地质特征驱动的三维地质模型．使用位于云贵高原向广西盆地过渡的斜坡地带的实际工程数据进行实验验证,结果表明,该技术解决了几何数据与属性数据的有效融合,为地质综合分析与工程应用提供了综合性的三维模型．     

约束剖分的含断层地质体三维构模方法

针对地下空间三维地质构模技术发展慢的问题,提出一种快速三维构模的方法.首先利用径向扫描法将无约束的点集构建成无约束初始的三角网,再将多源数据中的约束线（包括剖面线、地表地质线、基岩地质线等）依次嵌入到无约束的初始三角网中重新生成带约束的德劳内三角剖分,生成了地层面、断层面等,然后通过人工拼接这些地层面,最终形成完整的三维地质体模型.运用Visual C++ 6.0生成的各种不规则三角网模型,建立了武汉市汉阳区城市三维地质模型.实践结果表明,建立的三角网范围广且包含了大部分的约束点,增加了构模的精度、速度.     

变电站三维智能虚拟运检系统

设计变电站三维智能虚拟运检系统结构和具体制作方案。首先,介绍层次细节和点云计算三维建模的关键技术,利用MultiGen Creator三维建模软件和虚拟开发平台进行三维模型建模;然后,建立用户交互界面和数据库,构建变电站三维智能运检系统;最后,以安徽阜阳500 kV变电站新建工程为例进行测试,测试结果表明:该系统能够直观展示每个设备的属性信息、位置坐标和信息数据,能够模拟生产操作和调取实时监控画面,为变电站的生产管理和运营决策提供可视化平台支持,提升了管理效率和变电站的智能化水平。     

基于虚拟现实技术的变电站三维场景仿真技术

介绍了变电站的三维场景建模方法,采用虚拟现实建模语言（VRML）建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术为变电站仿真系统构造虚拟环境能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来技术飞跃。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

基于VRML的机器人空间连续轨迹运动仿真

以虚拟现实建模语言VRML（Virtual Reality Modeling Languange）辅以3DMAX作为建模工具，建立了机器人的三维模型．利用Java与虚拟现实建模语言之间外部编程方式的交互，实现了机器人正运动学、逆运动学及连续轨迹运动仿真．当进行连续轨迹运动仿真时，建立工件的三维模型，提取工件棱边信息，机器人可以实现沿着工件轮廓的三维运动，模拟去除工件毛刺、进行光整加工的过程．仿真以六自由度机器人作为仿真对象，但具有很强的适应性．     

有后效激励阶跃数据序列的灰色系统建模方法

为使有后效激励阶跃数据序列的建模工作更为有效简洁,基于一般的 Ｇ Ｍ（１ ,１） 模型建模方法,采用递推方法,确定有后效激励阶跃数据序列阶跃点及其以后点的阶跃值,建立了有后效激励阶跃数据序列的灰色系统预测 Ｉ Ｇ Ｍ（１ ,１） 模型,运用该模型及有关方法,通过实例预测结果,进行了对比验证．经验证,该方法的拟合精度较高,且参数估计简单,方便实用,可替代上述文献中的有后效激励阶跃数据序列的建模方法．最后应用该方法,建立了全国城市住宅市场需求模型,并对该市场进行了预测分析     

高原盆地三维地质建模及可视化系统——以羌塘盆地及半岛湖区块为例

利用计算机网络、数据库管理、地下空间三维可视化等技术,将地质勘探调查成果统一在三维可视化信息平台中集成,面向地质工作人员和管理人员提供综合数据服务,在一定程度上解决信息资源共享的问题。选择羌塘盆地和半岛湖重点区块,从已有地质认识成果出发,采用基于多源数据的交互建模方法,建立断层系统和沉积地层三维模型。基于Ｃｒｅａｔａｒ三维基础平台研发了数据管理及三维可视化系统,实现了对羌塘盆地基础地质成果数据、基础地理数据、油气专业数据、盆地－区块三维模型数据、二维专题分布区图、ＤＥＭ及遥感影像的集中管理,并可以分类、查询、检索和显示,为研究人员提供了一个直观的盆地勘探开发信息一体化查询、分析的可视化环境。     

吻合闭合轮廓线的曲面变形技术

为提高三维模型造型的灵活性和效果,提出一种吻合闭合轮廓线的三维网格曲面变形方法.该方法在用户交互编辑轮廓线后,基于重心坐标多次迭代变形得到初步网格结果,将该结果与原始网格进行对比,然后自动计算网格变形区域（ROI）;对各ROI分别应用Laplacian变形方法,以轮廓线上的顶点作为边界约束以保证变形网格吻合轮廓线,以初步网格结果的部分网格点坐标作为附加约束以克服网格变形的明显凹陷情况;将变形前和变形后网格模型的微分属性之差最小作为目标函数,求解稀疏线性方程组来实现网格变形.试验表明：该算法交互过程简单直观,无须手工选择变形区域,能保持模型局部特征,同时能克服轮廓线往里拖动变形时出现的网格模型明显凹陷的情况.     

基于VRML的虚拟校园漫游系统的设计

运用三维建模技术,同时借助Java与VRML强大的交互性,设计了河南工程学院虚拟校园漫游系统.该系统采用三层体系结构,实现了三维漫游、二维导航、数据查询和交互控制等功能.为了实现该系统,重点进行了三维场景建模和交互功能的设计,并给出了实现的具体方法.     

金属矿山三维应力计算建模技术

基于ANSYS软件的前处理功能,建立三维地质体模型.从三维地质建模的理论出发,探讨了基于ANSYS软件的矿山三维地质建模的方法和步骤.以地表建模为例,详细阐明了ANSYS软件中从"点→线→面→体"自外而内、自底而上的建模技术.针对建模过程中所遇到的难点,包括数据获取、模型简化等,提出了相应的解决方法.     

江西乐安相山火山盆地多源数据融合三维地质建模

多源数据融合建模难度大、效率低, 目前尚未形成较为完善的方法体系。针对该难题, 对多源数据融合中的数据源的集成、几何空间的集成、地质认知的融合等3 个不同阶段的数据融合方法进行了研究, 并对多源数据融合建模中的各种约束建模技术进行了系统阐述。在此基础上, 提出了根据建模数据的精度、深度、分布范围的不同, 采用钻孔建模、剖面建模、地质填图路线建模等多种建模方法相结合, 分层次、分阶段建模的思路与方法, 并以相山火山盆地为例对该方法进行了详细介绍。实践证明, 该方法可以有效解决建模过程中多源数据融合难的问题, 提高了建模效率和精度。