三維環(huán)境下邊坡工程地質編錄關鍵技術研究及系統開發(fā).pdf

1、隨著科學計算可視化技術和地質信息計算機模擬技術的快速發(fā)展，工程地質可視化的需求也日益迫切。數字地質編錄信息系統，以攝影測量理論為基礎，綜合運用近景數字影像、數字圖像處理和GIS等各種技術，實現了水電工程地質編錄數據的采集、處理、管理、分析和成果輸出一體化，提高了專業(yè)信息化和生產力水平。本文針對現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象，在數字地質編錄系統生成的空間數據的基礎上，研究邊坡地質編錄三維可視化技術，主要研究內

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

3、影影像進行紋理映射； (3)由于MIPMAP技術需要耗費大量的內存，本文結合邊坡三維場景的特點及編錄時的要求，提出了利用 OpenGL 的拾取與反饋技術和紋理映射相結合的方法，實現場景的快速建立和漫游，解決了多樁段邊坡大場景渲染效率同分析時需要的視覺效果的沖突問題； (4)根據真實感圖形繪制技術及邊坡場景的特點，本文實現了邊坡真實感場景地動態(tài)瀏覽；同時設計和實現了邊坡場景的實時漫游、場景動畫、場景的快速定位，滿足了對邊坡

4、三維場景觀察和分析的需求； (5)借鑒金字塔策略，改進OpenGL 中的拾取與反饋機制，在查詢時，先粗定位邊坡，后逐步細定位網格，實現了基于OpenGL 的精密拾取，大大提高了量測的效率和精度，并運用于三維空間的查詢中； (6)本文利用原始立體像對輔助產狀量測和模擬場景下的真三維輔助產狀量測方法，改進模擬結構面產狀量算方法，解決了二維環(huán)境下線性地質特征無法數字編錄和成果入庫的問題； (7)在本文研究的基礎上，結合