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。     

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。     

三维地质体重构中空间数据插值方法的研究

空间插值方法的选择是地质三维可视化当中能真实、准确的再现工程研究对象的关键要素。为此，本文针对建立三维地质体的体数据模型插值算法的特点，对各种常见空间插值方法的特点进行了比较分析。最后结合某矿区的实测勘探数据，采用Kriging方法进行了三维地质体的重构，取得了与工程现场较为一致的效果，证明了该方法在地矿领域的适用性。     

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。     

三维数据场实时体绘制研究进展

在分析了三维数据场实时体绘制研究现状的基础上，重点探讨了三维数据场实时体绘制的五种方法：降低采样维数法、空间相关性法、跳过空体元法、基于硬件的方法及并行处理的方法，并比较了各种绘制算法的特点，从而指明了三维数据场实时体绘制进一步研究的方向。     

用图象空间为序的体绘制技术显示三维数据场

本文首先简要介绍了应用体绘制技术显示三维空间数据场的基本原理，接着，提出并实现了经过改进的图象空间为序的体绘制算法，该算法以重构三维空间数据场代替了原有的重构光亮度场的方法，从而提高了图象质量并节约了存储空间。最后，介绍了用图象空间为序的体会 制显示多等值面的算法及其华，讨论了提高该算法效途径。     

非规则数据场体绘制技术的研究

科学计算可视化的核心是三维数据场的可视化．当前三维可视化的研究热点是体绘制技术。文中介绍了三维非规则数据场体绘制技术的研究现状。在此基础上，通过对已有非规则数据场体绘制技术和算法的分析比较．预测非规则数据场体绘制技术今后的发展趋势以及将来应该重视的研究方向。除了改进已有算法、将各种算法结合起来外，还应该在硬件及系统加速技术方面做研究，同时结合漫游技术研究和开发高效的三维空间非规则数据场的可视化技术和并行算法。     

非规则数据场体绘制技术的研究

科学计算可视化的核心是三维数据场的可视化,当前三维可视化的研究热点是体绘制技术.文中介绍了三维非规则数据场体绘制技术的研究现状.在此基础上,通过对已有非规则数据场体绘制技术和算法的分析比较,预测非规则数据场体绘制技术今后的发展趋势以及将来应该重视的研究方向.除了改进已有算法、将各种算法结合起来外,还应该在硬件及系统加速技术方面做研究,同时结合漫游技术研究和开发高效的三维空间非规则数据场的可视化技术和并行算法.     

基于数据场可视化技术的石油勘探应用研究

石油勘探开发是石油工业的重要部分,直接决定了我国的石油产量,在石油勘探开发过程中,会采集到大量的数据,形成三雏数据场。本文是将三维数据场可视化技术应用到石油勘探开发过程中的地质建模和数值模拟之中,达到了较好的效果。直观、准确地再现了油藏分布以及石油开发过程中的参数的动态变化,辅助相关领域工作人员的分析、设计,具有广泛应用前景。     

石油勘探开发中的数据场可视化技术应用研究

石油勘探开发是石油工业的重要部分,在石油勘探开发过程中,会采集到大量的数据,形成三维数据场,使用这些数据的目的足为了准确地再现油藏分布以及石油勘探开发过程中的参数的动态变化。该文是将三维数据场可视化技术应用到石油勘探开发过程中的地质建模和数值模拟之中,利用可视化技术,尤其是三维数据场可视化技术,实现了从大量数据中构造出三维图像。该文在算法中使用了包围盒技术和分层存储结构来提高算法的速度,达到了较好的效果,直观地再现了石油在油气藏中的状态,指导设计人员进行井位的确定,提高石油生产的效益,辅助相关领域工作人员的分析、设计,具有广泛应用前景。     

三维GIS的基本问题与研究进展

经过多年的研究和探索,三维GIS取得了很大成果,成为GIS领域的重要研究内容之一。该文首先分析了三维GIS应实现的功能,然后从三维数据获取、三维空间数据模型、三维空间关系的描述和表达、三维可视化和三维空间分析等几个方面评述了三维GIS的研究进展。     

基于网格服务的三维城市模型的可视化研究

对三维城市的建模方法进行了讨论，提出了一种网格环境下基于SOAP（Simple Object Access Protocol）消息包的三维空间数据表达方法，并通过动态网格服务的方式为客户端的三维可视化提供数据源，通过解析SOAP消息包便可得到三维可视化所需的矢量数据、属性数据以及纹理数据等，再通过Java和Java3D技术实现城市模型的三维显示和客户端的交互操作。最后，在Globus网格环境下给出了基于网格服务的三维城市模型可视化的实验例子。     

三维GIS在"数字化珠江新城"项目开发中的应用与研究

本文在实现三维可视化系统的基础上,探讨了三维GIS的数据模型、数据结构、数据库系统管理以及三维空间分析等基本问题,分析了三维GIS在数字城市建设中对空间数据的需求,讨论了在数字化珠江新城项目的实际开发过程中应用三维GIS可以完成的分析功能,增强了系统的开发性和可扩充性,为三维GIS系统的进一步研发与发展奠定了坚实的基础。     

地形三维可视化系统的设计与实现

给出了一个适用于水利领域的三维可视化系统(YJJT3D系统)的组成,提出了解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,将地物在地形中进行显示,研究了基于三维场景空间分析的理论,最后对系统的实现作了简要介绍。     

基于DICOM标准的骨骼三维可视化仿真研究

传统骨骼三维可视化仿真算法对未钙化骨骼不能有效建模.本文以幼儿未钙化肋软骨为对象,通过从DICOM文件中获取图像的相关信息确定三维数据模型,先对该数据进行分类,设定多层阀值,分离出前景数据,再通过从待分割的每个区域中选择一个点作为生长点,搜索特征度满足指定生长准则的像素,并与种子点所在区域合并,实现二度筛选数据,而后采用光影投射法进行体绘制,最后采用高斯平滑进行表面处理.实现了对未钙化的幼儿肋软骨的三维可视化仿真.该方法理论分析与实验结果表明该算法切实可行,有效并易于实现.     

交互式动态体绘制及其加速算法

体绘制三维成象法是一门新兴的3D采样数据场可视化技术，在医学成象和科学可视化领域有着极为广泛的应用，但由于3D数据量大，其使用往往受到巨大计算开销的限制，因此很多研究人员致力于静态体绘制加速算法的研究，并解决医学图象三维可视化中三维体数据显示速度与成象质量问题，因而提出了一种交互式动态体绘制算法，即从任意的视点距离和视线方向进行动态编制，并在分析其算法复杂度的基础上，提出一种新的加速算法，同时使得动态体绘制过程几乎达到实时的效果，经验证，这种算法比标准算法快4～5倍。     

城市三维景观可视化研究与应用

概述了城市三维景观可视化的过程及关键技术,给出了一个基于两种流行3D API的系统框架,讨论了基于网络的城市三维景观发布技术,并提供了一个城市三维景观实例系统M3DView。     

面向智慧城市的3维城市在线可视化

目的 3维城市可视化是智慧城市信息显示的基础,对城市信息的实时准确传递起着重要作用。而现有的3维城市可视化方法和系统存在两点局限性:一是数据模型不适合于海量建筑物显示;二是对整个城市采用单一绘制方式,而建筑物的纹理、结构、高度等特征相似,绘制结果容易引起视觉混淆,为此提出一种基于人类感知理论的3维城市在线可视化技术。方法在预处理阶段,系统采用建筑综合算法建立3维城市建筑物的多分辨率表示;在运行时刻,系统根据用户交互,自适应选择建筑物相应的层次进行显示。结果采用几个3维城市数据对系统进行了测试,实验结果证明,该系统有效地提高了3维城市绘制效率。Leverkusen城市的5 530座建筑物,绘制效率达到19.4帧/s。结论基于感知的3维城市多分辨率表示,有效提高了3维城市系统的显示效率以及用户获取信息的效率,同时提高了用户的交互效率。