6地质体三维建模方法与可视化技术现状研究唐甜甜.docx

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1、地质体三维建模方法与可视化技术现状研究唐甜甜赵永安王鹏I(核工业北京地质研究院，北京IooO29,北京大学，北京100871)摘要地质体三维建模以直观化、立体化、动态化的手段来表达地质体与地质环境，使得地质成果通俗易懂、简单实用，地质体三维建模的研究和应用已成为地质类各专业勘察评价的新趋势。本文从地质体三维建模方法和三维可视化技术两个方面，对现今国内外地质体三维建模研究进行了阐述；同时，介绍了地质体三维可视化应用软件的开发现状，并进一步探讨了地质体三维建模存在的若干重点问题以及对未来的展望。关键词地质体三维建模；建模方法；三维可视化技术；应用软件StudyontheStatusofThree-

2、dimensiona1Mode1ingMethodsandVisua1izationTechno1ogyforGeo1ogica1Bodies.TANGTian-Iian.ZHAOYong-an,WANGPeng六面体(HeXahedra1)、棱柱体(Prismatic)和多面体(Po1yhedra1)等类型，也可以根据体元的规整性分为规则体元和不规则体元两个大类。规则体元包括CSG、Voxe1、Octree、Need1e和RegUIarB1OCk共5种模型，不规则体元包括TEN、Pyramid、TP、Geoce11uarIrregu1arB1ocksSo1id、3DVoronoi和GTP共8

3、种模型(表1)。表1基于体的建模方法1.2 TabIe1Mode1ingmethodbasedOntheCUbe1.3 基于面的建模方法基于而模型I的建模方法侧重于3D空间实体的表面表示。所模拟的表面可能是封闭的,也可能是非封闭的。基于采样点的T1N模型和基于数据内插的Grid模型通常用于非封闭表面模拟；而BRep模型和WireFrame模型通常用于封闭表面或外部轮廓模拟(表2)。表2基于面的建模方法Tab1e2MOde1ingmethodbasedOnthePoIygOn建模方法建模主要思想优点缺点T1N和Grid模型T1N方法将无重点的散乱数据点集按某种规则（如De1aunay规般用于地形

4、表则进行三角剖分，使之形成连续但不重登的不规则三角面片网，面建模和层状矿并以此来描述3D物体的表面：Grid模型则是考虑到采样密度和分布的非均匀性，经内插处理后形成规则的平面分割网格床建模边界表示模型通过面、环、边、点来定义形体的位置和形状来建模便于直接存取几对于不规则(B-Rep)何信息，利于面、3D地物则很边、点的各种几何不方便，且效运算和操作率低下线框模型把目标空间轮廓上两两相邻的采样点或特征点用直线连接起来，(WireFrame)形成系列多边形：然后把这些多边形面拼接起来形成个多边形网格来模拟地质边界或开挖边界断面模型通过平面图或剖面图来描述矿床，记录地质信息3D问题2D化，在矿床表达不()这里，M(t)是一个有限的非减函数，并且：,(d-2)2z,X5七J匕JJy/2()这里，Jn是贝塞尔函数；特别的，CG)=CO