基于体绘制技术的层状地层三维建模平台的设计和实现

随着地学研究的不断深入,层状地层三维建模已成为研究的重点。基于格式化存储的多层DEM数据文件,将直接体绘制的思想融入到基于图像空间体绘制的经典算法—光线投射算法之中,提出基于多层DEM数据的光线投射算法。基于IDL和.NET的混合环境设计并实现了层状地层的三维可视化的平台。在该平台上,使用改进后的光线投射算法实现了层状地层的三维建模,以及对三维层状地质体的基本操作和基本地质信息的提取。     

综合录井井下三维地层可视化建模研究与实现

针对综合录井井下地层特点,采用多层DEM三维可视化模型对地下地质环境进行三维描述,实现综合录井三维地层实时显示.将三维坐标投影转换到二维坐标系中,采用二维Delaunay剖分改进算法构建Delaunay三角网;探讨了剖分后的不规则三角网(TIN)到格网的转换和插值以及通过格网DEM构建三维地层;介绍了根据选择的剖切面方程生成地质体的剖面.系统采用VC++6.0和OPENGL图形接口作为开发平台,可以从任意的角度对剖切开的三维地质体进行观察和分析也能够从任意的角度对三维地质体整体进行观察、缩放和剖切等操作.     

三维建模技术在工程地质信息中的应用

工程地质三维建模已经成为工程地质学、数学地质学和计算机科学等多学科交叉领域研究的前沿和热点,本文通过对工程地质三维建模及可视化技术中的关键问题进行了研究,提出了一种新的三维地质体DEM模型方法,即基于插值后的规则网格,然后将插值后的网格三角形化,这样建立的三维地层模型不仅有很高的精度,而且OpenGL渲染三角形的速度较快。     

直接体绘制技术在地质体三维可视化中的应用研究*

将直接体绘制技术应用于地质体三维可视化,首先对原始钻孔数据进行插值、网格化等预处理得到满足直接体绘制需要的规则体数据,从而建立反映地层分布的地质体三维标量数据场;然后用直接体绘制技术绘制三维地质体,避免了体元建模方法中在对地质体进行剖切等操作时必须要解决的剖面与体元之间复杂的判断求交等过程。采用该方法实现了对某地区地质体的三维可视化。     

地质结构三维建模及其可视化方法研究

在对前人的研究成果进行了比较分析的基础上提出了一种地质结构三维建模与可视化方法.该方法从多源数据融合角度出发,融合基础地理数据、钻孔数据、物探解译剖面数据,利用空间插值技术构建三维空间数据场,采用三维硬件纹理直接体绘制技术进行体视化,以真三维形式表达了研究区域地层结构的空间分布特征与内部属性信息.与前人研究相比,该方法反映地质结构更加准确,数据场建立速度更快.     

基于数组链表分形插值的三维地层可视化

三维地层构模及其三维可视化对地层信息的获取与解释具有十分重要的意义。文章结合分形理论,利用中点位移分形插值思想,提出了一种基于数组链表分形插值的建模方法,在OpenGL三维图形库的支持下,实现了地层模型的三维可视化。实际应用表明,该建模方法实现简单,构模速度快,适用范围广。     

地质结构三维建模及其可视化方法研究*

在对前人的研究成果进行了比较分析的基础上提出了一种地质结构三维建模与可视化方法。该方法从多源数据融合角度出发,融合基础地理数据、钻孔数据、物探解译剖面数据,利用空间插值技术构建三维空间数据场,采用三维硬件纹理直接体绘制技术进行体视化,以真三维形式表达了研究区域地层结构的空间分布特征与内部属性信息。与前人研究相比,该方法反映地质结构更加准确,数据场建立速度更快。     

矿山地质逆断层边缘子带合成矢量重构

由于层位面插值点缺失,对逆断层区域矿山地质层矢量建模和三维重构是技术难点。传统方法采用网格内三角剖分和数据内插的栅格网最小对角线插值方法,算法在重叠区域内产生种子点分布不均匀,对逆断层区域的三维重构效果不好。提出一种改进的基于逆断层区域边缘子带合成和矢量重构的矿山地质逆断层三维重构技术。基于不规则三角网的断面形成约束曲面构建,构建矿山地质逆断层区域复杂地质构造层面重构方法,在中层位和断层面的矢量相交点进行矢量裁剪,通过这些交点序列实现矿山地质逆断层区域复杂地质构造层面重构。按照拓扑约束条件,连接成面实现对矿山地质逆断层区域的矢量重构。仿真结果表明,算法计算的层面构造图实现了交线多边形的矢量表达和等值线与交线多边形的严格相交,能使得层面上下盘划分清楚,矿山重构准确性较高,展示了优越的应用性能。     

地质断层三维可视化模型的构建方法与实现技术

全面而系统地研究了地质断层三维可视化构模的原理、方法及实施过程.针对地质断层三维构模的特点与要求,设计了一种基于边界表示、面向地质实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型,以有效地组织和描述包含断层的复杂地质体几何结构模型.提出了断层与地层的统一构模技术,给出了在其实现过程中所遇到的关键问题(如断层面的推演拟合、地层层面重构、断层与地层的交切处理与局部重构)的解决方案.基于断层的属性、断层数据所反映的断层面的特征和质量,应用3种方法来拟合断层面.在地层层面重构时,考虑到了断层面在地层面网格加密、插值时的约束和屏蔽作用,实现了具有多值面的逆断层网格生成技术.应用三角网切割算法TRICUT来实现断层与地层的交切处理.通过北京奥运公园场区基岩地质模型中的断层构模实例验证了这些技术方法的有效性.     

三维成像声纳图像后处理与可视化

针对基于线阵合成孔径技术的三维成像声纳缺乏有效后处理与可视化方法的问题,提出一个适用于三维成像声纳图像后处理与可视化方案。鉴于水体和地层2种介质具有不同的声学特性,使用组合算法分离水体和地层数据,利用基于边缘梯度均值约束的三维自适应区域生长算法分别对水底和地层目标进行检测,融合水体和地层数据,采用光线投射法进行三维实验数据的可视化。湖试和近海海试结果表明,该方案能够适应声成像中水体与地层的不同特点,有效检测目标,提高声纳图像的表现能力。     

由矢量等高线数据生成DEM数据的简易方法

当前由等高线数据生成DEM数据的方法大部分都存在算法复杂,实现困难等特点。文章描述了一种通过矢量等高线生成DEM数据的简易方法。通过将等高线网格化然后再进一步进行横向和纵向的插值,生成DEM数据。该方法具有简单易行,适用于精度要求不高的场合。而且对硬件的要求也不高。生成的DEM数据很容易转换成三维模型。     

基于格网划分的大数据集DEM三维可视化

提出基于格网划分的实时LOD分层方法，该方法基于DEM和影像数据固有的栅格特点，使用简单的几何算法即可实现DEM数据的动态分层，计算量小，可实现对大数据集DEM数据的实时漫游。     

Interactive 3D visualization for wireless sensor networks

Wireless sensor networks open up a new realm of ubiquitous computing applications based on distributed large-scale data collection by embedded sensor nodes that are wirelessly connected and seamlessly integrated within the environment. 3D visualization of sensory data is a challenging issue, however, due to the large number of sensors used in typical deployments, continuous data streams, and constantly varying network topology. This paper describes a practical approach for interactive 3D visualization of wireless sensor network data. A regular 3D grid is reconstructed using scattered sensor data points and used to generate view-dependent 2D slices that are consequently rendered with commodity graphics hardware leading to smooth visualization over space and time. Furthermore, the use of efficient space partitioning data structures and the independent processing of sensor data points facilitates interactive rendering for large number of sensors while accommodating constantly changing network topology. The practical value of the proposed method is demonstrated and results obtained for visualizing time-varying temperature distributions in an urban area are presented.     

基于VRML的三维地质体可视化研究

论文根据地学领域的实际情况,提出了一种在VRML环境下实现地质体三维可视化的方法。该方法采用双层高程格网分别模拟地质体上下表面,用普通三角网连接两层表面的边界,从而构成一个视觉上的三维地质体。最后,笔者综合运用VRML语言中IndexedFaceSet节点和ElevationGrid节点中的coord、color、coordIndex以及normal等字段构造了一个能够在网络上运行的三维地质体,取得了良好的视觉效果。     

基于MPI的层状地层并行可视化技术

为了提高层状地层的可视化绘制速度,结合地质探勘数据的特点,基于MPI开发地层的并行可视化程序,并采用Kriging方法对多个地层的数据进行并行插值计算。利用多台PC机搭建Windows2000 操作系统下的并行计算环境,计算时间统计数据对比表明并行计算方法能有效地节省计算时间。     

一种基于四叉树结构的动态多分辨率地形模型

结合油田可视化项目,文章根据三维地形可视化中利用四叉树存储DEM数据的方法,提出了一种与视点相关的动态多分辨率地理模型的构造算法,主要讨论了该模型的多分辨率地形表示机制以及动态地形简化方法和评价函数等问题,试验结果表明,文中的算法达到了预期目的,能应用于地形场景的三维可视化和漫游。     

基于GIS三维地形的数字高程模型建模实例

简述了数字高程模型的概念,包括数字高程模型的三维地形表面建模原理、方法及技术,并给出使用VC++生成和读取DEM数据的实例。     

用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案

近年来,公共安全事件不断发生,如何科学地应对和及时妥善地处理突发事件是我国乃至全球必须面对的一个课题。而应急三维DEM可视化平台为这一课题提供了有效的解决途径。DEM数据作为空间数据中基础数据之一,但最新Lidar获取的局部数据,其数据量之大,无法快速地浏览与显示。针对于此,本文设计出DEM数据压缩方案,利用SevenZip结合Int5/3小波+SPHIT编码对其进行压缩,利用C#语言编程实现了该方案,并验证了该压缩方案的可行性及良好性。