三維環(huán)境下邊坡工程地質(zhì)編錄關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)和地質(zhì)信息計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的快速發(fā)展，工程地質(zhì)可視化的需求也日益迫切。數(shù)字地質(zhì)編錄信息系統(tǒng)，以攝影測(cè)量理論為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用近景數(shù)字影像、數(shù)字圖像處理和GIS等各種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水電工程地質(zhì)編錄數(shù)據(jù)的采集、處理、管理、分析和成果輸出一體化，提高了專業(yè)信息化和生產(chǎn)力水平。本文針對(duì)現(xiàn)有工程三維建模軟件的不足，以水電工程中邊坡開挖體為研究對(duì)象，在數(shù)字地質(zhì)編錄系統(tǒng)生成的空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研究邊坡地質(zhì)編錄三維可視化技術(shù)，主要研究?jī)?nèi)

2、容及取得結(jié)果如下： (1)利用已有邊坡角點(diǎn)數(shù)據(jù)，較好的生成了虛擬場(chǎng)景背景地形，探討了多樁段邊坡與其背景地形模型復(fù)合的方法，實(shí)現(xiàn)了水電工程中多樁段邊坡及其背景地形建模。實(shí)際應(yīng)用表明，該方法可以較好地描述邊坡開挖體的空間分布及形態(tài)，符合實(shí)際應(yīng)用的需求； (2)對(duì)空問(wèn)上不可展的曲面坡和不規(guī)則坡，提出了一種滿足工程應(yīng)用要求的曲面坡建模方法，生成曲面坡展示影像并對(duì)其進(jìn)行紋理映射；對(duì)不規(guī)則坡則使用數(shù)字地面模型技術(shù)建模，并應(yīng)用其立面投

3、影影像進(jìn)行紋理映射； (3)由于MIPMAP技術(shù)需要耗費(fèi)大量的內(nèi)存，本文結(jié)合邊坡三維場(chǎng)景的特點(diǎn)及編錄時(shí)的要求，提出了利用 OpenGL 的拾取與反饋技術(shù)和紋理映射相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的快速建立和漫游，解決了多樁段邊坡大場(chǎng)景渲染效率同分析時(shí)需要的視覺效果的沖突問(wèn)題； (4)根據(jù)真實(shí)感圖形繪制技術(shù)及邊坡場(chǎng)景的特點(diǎn)，本文實(shí)現(xiàn)了邊坡真實(shí)感場(chǎng)景地動(dòng)態(tài)瀏覽；同時(shí)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了邊坡場(chǎng)景的實(shí)時(shí)漫游、場(chǎng)景動(dòng)畫、場(chǎng)景的快速定位，滿足了對(duì)邊坡

4、三維場(chǎng)景觀察和分析的需求； (5)借鑒金字塔策略，改進(jìn)OpenGL 中的拾取與反饋機(jī)制，在查詢時(shí)，先粗定位邊坡，后逐步細(xì)定位網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)了基于OpenGL 的精密拾取，大大提高了量測(cè)的效率和精度，并運(yùn)用于三維空間的查詢中； (6)本文利用原始立體像對(duì)輔助產(chǎn)狀量測(cè)和模擬場(chǎng)景下的真三維輔助產(chǎn)狀量測(cè)方法，改進(jìn)模擬結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀量算方法，解決了二維環(huán)境下線性地質(zhì)特征無(wú)法數(shù)字編錄和成果入庫(kù)的問(wèn)題； (7)在本文研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合