单断层地质体真三维建模算法

针对断层地质体三维实体建模中存在的问题,提出了一种能够恰当表达断层地质体的真三维模型-VGTP模型.引进了虚拟地层延伸面的概念,减少了VGTP体元构成的复杂性,建立了一种基于VGTP模型的单断层地质体建模算法;针对一个VGTP体元中包含多种不同质地层体的情况,逐一计算包裹每种地层的多面体;通过一种多面体的四面体剖分算法-切角法,把地层多面体剖分成四面体.该算法屏蔽了建模过程的复杂性,整个建模过程较少用户干预,提高了建模过程的自动化水平,为矿山断层地质体三维建模提供了一种新的思路.     

基于似三棱柱体体元的三维地质体漫游技术

本文简要介绍了一种新的三维地学空间构模方法-似三棱柱(STP法).用它作为基本体元来实现三维地质体的可视化,该方法首先将原始钻孔数据经过预处理形成各个地层上下对应的三角网格高程数据,然后连接相邻地层上下对应的网格形成似三棱柱.在此体元上对三维地质体漫游技术中大量使用到的直线、平面与似三棱柱体元的求交算法做了一定的研究,最终借鉴OpenGL的功能,实现了三维地质体的几种钻孔虚拟漫游的操作.     

基于似三棱柱体体元的三维地质体漫游技术

本文简要介绍了一种新的三维地学空间构模方法—似三棱柱(STP法)。用它作为基本体元来实现三维地质体的可视化,该方法首先将原始钻孔数据经过预处理形成各个地层上下对应的三角网格高程数据,然后连接相邻地层上下对应的网格形成似三棱柱。在此体元上对三维地质体漫游技术中大量使用到的直线、平面与似三棱柱体元的求交算法做了一定的研究,最终借鉴OpenGL的功能,实现了三维地质体的几种钻孔虚拟漫游的操作。     

基于曲面建模的三维地质体体绘制研究

体绘制技术因为其相对于面绘制技术能够更好地反映三维体的真实结构,因而越来越受到人们的重视.提出了一种基于曲面建模的地质体体绘制方法,并在此基础上引入原始钻孔点的穷举搜索来获得散乱点以生成曲面.并根据现场数据的特征采用了适合中小型数据量插值拟合计算的改进谢别德插值来实现曲面的生成.产生曲面之后,使用了现在被普遍采用的基于图像空间序的光线投射算法完成地质体的体绘制,并在此基础上实现了剖切,缩放等三维体的交互操作.     

三维地质体类三棱柱网格建模方法研究

针对三维薄层地层结构的形状特点,提出了一种利用类三棱柱网格构造三维地质模型的方法。该方法利用三角网格参数化在地层面三角网的基础上重建类三棱柱网格模型,避免了现有类三棱柱建模方法中切割三棱柱的复杂计算。同时给出了一种在类三棱柱网格模型中通过插入井分层点的小层三角网格来生成多层类三棱柱网格的模型细化方法,最后通过建模实例对方法进行了验证。     

一种基于三棱柱体体元的三维地层建模方法及应用

传统的基于表面的数字模型在构建地层时会导致地层模型显示和分析的复杂化,例如在基于剖面的地层轮廓重建时,不同剖面之间轮廓线的分叉问题以及对应和拼接问题等。为了有效地显示在维层状地层的结构,建立了一种基于三棱柱体体元的数字地层模型,同时给出了相关的剖分算法,由于体元的引入,致使相应的剖面和切割算法得到了简化,并解决了工程地质中常见的层状地层模型任意剖面和任意切割的显示问题,也使工程中的多种操作可以在计算机上得到模拟,同时,还列举了基于该模型的相关应用。     

基于体数据的三维地质属性体建模

文章着重研究采用空间曲面构造三维地质属性体模型。首先,将空间曲面映射到三维体数据中,使用这些具有地质涵义的曲面对体数据进行空间划分,并在体数据中建立三维地质属性体模型。该文提出了一种适合于大数据量的标量体数据表示结构,并基于该结构,提出了一种基于种子填充算法的三维空间区域划分算法。     

含断层地质体三维建模技术

针对目前含断层三维地质建模存在的问题,提出了一种新的断层构模技术：基于断层上下盘特征约束的地质体建模技术。该技术通过提取断层对地质体的影响范围,并以此作为约束条件利用边界限定的TIN生成技术,建立含各种形态断层的地质三维模型。     

断层地质体的三维建模技术研究

对复杂地质体中的断层三维建模技术进行研究与讨论。分析断层三维数据来源给出数据空间模型;系统地对‘已有的断层三维建模的技术进行分析比较,在此基础上提出一种使用TIN和三棱柱混合数据模型的断层地质体建模技术,从而有效地解决了断层三维可视化问题。     

复杂地质体建模与可视化新技术*

基于似三棱柱模型和人工插入虚拟钻孔的方式提出采用虚拟钻孔链控制复杂地质体的新思路,成功设计了一种能够识别褶皱、透镜体、尖灭体、断层和高精度控制边界的推理算法。提出了TIN加密新技术——窗口加密法,发现Delaunay三角形存在“隔离带”现象而实现Delaunay三角网局部重构技术——移动窗口ROI,设计并实现了三种加速算法方案。最后利用C#＋Open Inventor实现真三维可视化和地质体高效率切割、挖掘等。     

柔性多面体搜索算法在遗传算法中的综合应用研究

首先分析了柔性多面体搜索算法和基本遗传算法两者结合的基础，提出了柔性多面体方向进化算子和柔性多面体交叉算子，以这两个新的遗传操作算子和柔性多面体搜索算法为基础，提出了两种新的混合遗传算法FP-HGA(Ⅰ)、FP-HGA(Ⅱ).在FP-HGA(Ⅰ)中，嵌入了柔性多面体方向进化算子和柔性多面体搜索算法；在FP-HGA(Ⅱ)中，嵌入了柔性多面体交叉算子，用FP-HGA(Ⅰ)、FP-HGA(Ⅱ)及SGA(Simple Genetic Algorithm)来求解Rosenbrock测试函数的最小值，FP-HGA(Ⅰ)和FPHGA(Ⅱ)算法和SGA算法的计算结果表明该混合遗传算法在收敛速度和精度方面均得到很大提高．     

任意多面体的剖分算法及应用

本文提出了一种将任意多面体剖分为四面体的算法,给出了算法理论基础的证明、算法具体实现步骤及所用数据结构。该算法首先根据多面体类型,查找出符合剖分要求的多面体一个面与一个顶点,构成一个简单多面体,将原多面体剖分为该简单多面体和一个新的多面体,再 对新的多面体重复剖分,直到多面体全部剖分为简单多面体。每个简单多面体进一步剖分为四面体。最后,文章讨论了该算法在机器人碰撞检测中的应用。     

一种光线跟踪的包容性检测算法

提出了一维投影判别法和基于右手定则的空间多边形的包容性检测算法,该算法将空间多边形和线面交点投影至一维坐标轴并进行包容性的必要性判定,以少量逻辑比较即可排除大多数无关面片,然后利用基于右手定则的包容性检测算法,进行充分性判定。理论计算和模型中的应用表明,此算法用时显著减少。     

基于样例学习的任意光照下的人脸3D重建方法

待匹配的人脸图像与数据库中的原型图像之间的光照差异是自动人脸识别的主要瓶颈问题之一。提出了一种基于样例学习方式的3D人脸形状重建方法,既可以生成任意光照条件下的数据库中人脸图像,也可以对待识别图像进行重新光照,合成无阴影的图像。该方法在建立人脸数据库时利用光度立体技术分离人脸图像的纹理和形状信息,并用多面体模型在最小二乘意义下恢复其3D信息并更新法向量场以克服阴影误差,从而可以利用计算机图形学的方法合成任意光照条件下和小角度姿态改变时的人脸图像;在识别时采用数据库中3D数据的线性组合形式对输入图像建模,以估计其3D信息,从而可以重新照明。在YaleB人脸数据库上的实验表明,在建立3D人脸数据库后,该方法可以快速恢复输入单幅图像中人脸的3D信息,并生成任意光照条件的该人脸图像。     

An Efficient Algorithm for Line Clipping by Convex and Non-convex Polyhedra in E3

A new algorithm for clipping lines against convex polyhedron with O(N) complexity is given with modification for non-convex polyhedron. The suggested algorithm is faster for higher number of facets of the given polyhedron than the traditional Cyrus-Beck's algorithm. Some principal results of comparison of all algorithms are shown and give some ideas how the proposed algorithm could be used effectively.     

A tangible goal for 3D modeling

As we progress into applications that incorporate interactive life-like 3D computer graphics, the mouse falls short as a user interface device, and it becomes obvious that 3D computer graphics could achieve much more with a more intuitive user interface mechanism. Haptic interfaces, or force feedback devices, promise to increase the quality of human-computer interaction by accommodating our sense of touch. The article discusses the application of touch feedback systems to 3D modelling. To achieve a high interactivity level requires novel rendering techniques such as volume-based rendering algorithms     

Minimal Ellipsoids and Maximal Simplexes in 3D Euclidean Space

Construction of a minimum-volume ellipsoid enclosing a given finite set of points and construction of a maximum-volume simplex inscribed in a convex hull of a fine set of points are considered. Properties of these objects are presented as well as a relation between them that provides the possibility to improve geometrical algorithms for finding the objects.     

三维空间中的最短路问题

在包含一组相互分离凸多面体的三维空间中为任意两点寻找最短路的问题是NP问题.当凸多面体的个数k任意时,它为指数时间复杂度;而当k=1时,为O(n²)（n为凸多面体的顶点数）.文章主要研究了k=2情形下的最短路问题,提出一个在O(n²)时间内解决该问题的算法.所得结果大大优于此情形下迄今为止最好的结果——O(n^{3相似文献}   

Interactive 3D content modeling for Digital Earth

Digital Earth is a global reference model for integrating, processing and visualizing geospatial datasets. In this reference model, various data-types, including Digital Elevation Models (DEM) and imagery (orthophotos), are universally and openly available for the entire globe. However, 3D content such as detailed terrains with features, man-made structures, 3D water bodies and 3D vegetation are not commonly available in Digital Earth. In this paper, we present an interactive system for the rapid creation and integration of these types of 3D content to augment Digital Earth. The inputs to our system include available data sources, such as DEM and imagery information depicting landscapes and urban environments. The proposed system employs sketch-based and image-assisted tools to support interactive creation of textured 3D content. For adding terrain features visible in orthophotos, and also the basin of water bodies, we use a multiscale least square surface fitting to generate an adaptive triangular subdivision. For modeling forests and vegetation, we use image-based techniques and take advantage of visible regions and colors of forests in orthophotos. For 3D man-made structures, starting from a single photograph, we provide a simple image-assisted sketching tool to extract these objects, correct for perspective distortion and place them into desired locations.