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三维地层构造的块体理论方法

岩土工程学报 2006年第9期28卷 1081-1084页

作者：周翠英董立国中山大学广东广州510275

三维地层建模方法是地层可视化研究的关键问题之一,主要有面建模和体建模方法两大类。本文针对体建模问题,探讨了一种通过块体理论构造三维地层的新方法。该方法将地层区域内部结构面和边界面作为某虚拟岩体的裂隙面,这些裂隙面可将地... 详细信息

三维地层建模方法是地层可视化研究的关键问题之一,主要有面建模和体建模方法两大类。本文针对体建模问题,探讨了一种通过块体理论构造三维地层的新方法。该方法将地层区域内部结构面和边界面作为某虚拟岩体的裂隙面,这些裂隙面可将地层区域全部切割成有限块体;将虚拟岩体的剩余部分切割成一定数目的无限块体和有限块体,利用块体理论中块体的矢量判别法判别出地层区域内的有限块体,并求出其顶点坐标及其在各侧面上的排列顺序后,即完成三维地层的构造和剖分过程。在此基础上通过OpenGL绘制地层块体,从而实现三维地层可视化。

关键词：三维地层块体理论方法 Open GL 构造可视化

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三维地层模型及可视化技术研究

中山大学学报（自然科学版） 2003年第4期42卷 21-23页

作者：刘祚秋周翠英赵旭升陈恒黄显艺何兴董立国中山大学地球科学系广东广州510275 中山大学应用力学与工程系广东广州510275 吉林大学地球勘探与工程技术学院吉林长春130026

体元构造是三维地层建模的核心。针对地质体的层状结构特征 ,利用平面不规则三角网 ,构造三棱柱体元 ;指出 :三棱柱体元的分解与剖分是模型切割重构的关键之所在。在此基础上 ,通过OpenGL技术实现三维模型的可视化。最后 ,结合东深供水... 详细信息

体元构造是三维地层建模的核心。针对地质体的层状结构特征 ,利用平面不规则三角网 ,构造三棱柱体元 ;指出 :三棱柱体元的分解与剖分是模型切割重构的关键之所在。在此基础上 ,通过OpenGL技术实现三维模型的可视化。最后 ,结合东深供水改造工程 ,进行了三维地层模型构建及可视化分析工作。

关键词：三维地层体元可视化技术东深供水改造工程

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三维地层网格剖分方法与应用

地球科学（中国地质大学学报） 2005年第3期30卷 377-380,386页

作者：周翠英刘祚秋董立国陈恒中山大学地下工程与信息技术研究中心

针对三维地层表示中散乱点的三角化问题,提出了一种新的剖分算法———环形三角剖分算法.该算法首先在散乱点中心构造初始三角形,并将其3条边作为初始环形路径;然后对环形路径上的每条线段,都在其外围寻找与两端点所成夹角最大的点构造... 详细信息

针对三维地层表示中散乱点的三角化问题,提出了一种新的剖分算法———环形三角剖分算法.该算法首先在散乱点中心构造初始三角形,并将其3条边作为初始环形路径;然后对环形路径上的每条线段,都在其外围寻找与两端点所成夹角最大的点构造新三角形,并将其纳入环形路径,从而使环形路径不断向外围扩展;重复此扩展过程直到所有散乱点都处于路径范围内.对上述剖分中遗漏的小块区域形成的“空洞”,利用简单多边形的三角剖分方法实现三角化.此算法时间复杂性介于Ο(n)与Ο(n2)之间,其效率体现在:只搜索外围散乱点,减少了夹角计算过程;只对已扩展点进行“空洞”判断,节省了处理时间.将此环形三角剖分算法应用于广东省东深供水改造工程的三维地层构造与分析中,取得了良好的剖分效果和执行效率,对地层的任意剖切和开挖分析均具有良好的支持.

关键词：三维地层网格剖分方法散乱点三角化工程应用

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基于地层层序表集的三维地层建模方法研究

岩土力学 2013年第2期34卷 585-592页

作者：陆文哲陶海冰朱益军刘干斌浙江省城乡规划设计研究院杭州310007 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室杭州310027 浙江省交通规划设计研究院杭州310014 宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211

钻孔样本间因存在地层层序不一致而导致无法确定建模时各地层拓扑关系,是采用钻孔数据建立三维地质模型的难点。拟通过下述方法解决这一难点:在已知的主地层层序表情况下,由主地层层序表结合钻孔信息推测出其他地层层序表,建立地层层序... 详细信息

钻孔样本间因存在地层层序不一致而导致无法确定建模时各地层拓扑关系,是采用钻孔数据建立三维地质模型的难点。拟通过下述方法解决这一难点:在已知的主地层层序表情况下,由主地层层序表结合钻孔信息推测出其他地层层序表,建立地层层序表集,再通过运用空间分析的手段来确定钻孔样本与各张地层层序表的归属关系,采用最大数目地层连接法来自动确定两个地层层序表间相互连接关系,并得到合并表;然后结合这种连接法,将全部地层层序表合并为一张最终地层层序表,从而确定所有地层拓扑关系;所有钻孔数据按照最终表进行标准化,之后运用表面建模方法进行三维地层建模。在诸永高速公路K120+030～K120+300段滑坡区域的三维地层建模中,运用该方法验证了其有效性。

关键词：三维地层钻孔地层层序表

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基于钻孔数据的三维地层建模关键技术

岩土力学 2018年第3期39卷 1056-1062页

作者：李璐刘新根吴蔚博深圳市地铁集团有限公司广东深圳518026 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设旅安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092

在基于钻孔数据进行三维地层建模方法中,钻孔样本间地层层序不一致导致建模时难以确定各地层的拓扑关系,快速准确地确定各地层层序和充分利用钻孔数据是建模的关键难点之一。拟通过综合考虑区域内所有钻孔数据,基于地质解释方法理论,以... 详细信息

在基于钻孔数据进行三维地层建模方法中,钻孔样本间地层层序不一致导致建模时难以确定各地层的拓扑关系,快速准确地确定各地层层序和充分利用钻孔数据是建模的关键难点之一。拟通过综合考虑区域内所有钻孔数据,基于地质解释方法理论,以地层出现次数频率高原则进行全自动确定地层层序。首次引入子钻孔递归思想,利用表面建模方法,自下而上逐层创建三维地层模型,可确保钻孔数据不丢失且准确地应用于地层建模中,并能适应地层尖灭、地层超覆、透镜体等复杂地质构造。该方法地学意义明确,具有鲁棒性好、运行效率高及可操作性强等特点,算法已在同济曙光软件中实现,并已在多个实际地质建模工程中得到了验证。研究结果表明,该算法能充分利用已有钻孔信息,建模过程全自动完成,对复杂地层建模亦具有较强的适应性。

关键词：三维地层钻孔地层层序递归

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三维地层可视化在地质勘探中的应用

中国金属通报 2023年第2期 141-143页

作者：吕允奇河北省水文工程地质勘查院

地质勘探作为一项复杂的系统化工程,一般包含资源调查、地形地貌特征分析、重点区域的矿产资源勘测.地质勘探工作涵盖大量结构数据,要求工作人员必须具备快速处理数据信息的能力.平台服务也要根据具体工作流程来开展,对地质勘探数据进... 详细信息

地质勘探作为一项复杂的系统化工程,一般包含资源调查、地形地貌特征分析、重点区域的矿产资源勘测.地质勘探工作涵盖大量结构数据,要求工作人员必须具备快速处理数据信息的能力.平台服务也要根据具体工作流程来开展,对地质勘探数据进行科学分析和管理,将三维可视化系统与矿产资源进行有效检验,建立广泛运用的凭条,有效提高地质勘探作业效率,优化信息化管理水平,保障我国经济的健康发展.

关键词：三维地层可视化技术地质勘探应用分析

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重大工程三维地层分析的功能设计与实现

中山大学学报（自然科学版） 2006年第4期45卷 39-43页

作者：周翠英董立国陈恒尚伟中山大学应用力学与工程系//地下工程与信息技术研究中心广东广州510275 广东省东深供水改造工程建设总指挥部广东东莞510800

三维地层分析在地下工程隐蔽环境研究和G IS系统中具有特殊重要的意义。探讨了利用开放图形库OpenGL实现三维地层分析的一种普遍适用的功能结构和设计,使之能在大多数地理信息系统中得到普遍应用,包括数据编辑、数据查询、地层构造、地... 详细信息

三维地层分析在地下工程隐蔽环境研究和G IS系统中具有特殊重要的意义。探讨了利用开放图形库OpenGL实现三维地层分析的一种普遍适用的功能结构和设计,使之能在大多数地理信息系统中得到普遍应用,包括数据编辑、数据查询、地层构造、地层显示、移动控制、任意切割、场景渲染以及帮助等。在三维地层的构造中,首先建立数据库;然后采用OpenGL作为三维地层分析的图形开发工具,通过三角形、四边形或其它多边形构造二维或三维几何外表面,并将这些数据转换处理为象素,从而构成帧缓存中最终所期望的图像;最后在设定的屏幕区域内显示。在地层构造过程中,利用网格法与交线分割法实现了非组合切割、组合切割和任意开挖功能。因此,该设计提供三维地层建模、分析、切割等核心功能,并实现地层的平移、旋转、缩放等多种控制操作,从而以多方式、多角度地观察和了解地层范围内每一处的详细信息,并尽可能模拟现实世界,增强三维地层的真实感。最后,将该设计应用于东深供水改造工程的地下环境信息系统中,验证了其合理性和实用性。

关键词：重大工程三维地层功能设计与实现工程应用

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OpenGL三维地层切割面的实现技术

土木工程学报 2006年第2期39卷 61-65页

作者：周翠英董立国刘祚秋陈有青陈恒吴俊峰中山大学广东广州510275

探讨利用开放图形库OpenGL实现三维地层显示的途径;讨论三维地层层面构造的插值基本原理;提出了地层的任意方向切割方法,即适用于水平截面和斜截面的网格分割法和适用于竖直截面的交线分割法。将此三维地层切割方法应用于广东省大型水... 详细信息

探讨利用开放图形库OpenGL实现三维地层显示的途径;讨论三维地层层面构造的插值基本原理;提出了地层的任意方向切割方法,即适用于水平截面和斜截面的网格分割法和适用于竖直截面的交线分割法。将此三维地层切割方法应用于广东省大型水利工程———东深供水改造工程中,实现了三维地层的任意切割,验证了该方法的可靠性和实用性。

关键词： OpenGL 三维地层切割方法实现技术

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三维地层Tin模型剖切的改进算法

计算机应用与软件 2013年第8期30卷 158-161,169页

作者：李伟波刘嘉陈耀华智能机器人湖北省重点实验室湖北武汉430073 武汉工程大学计算机科学与工程学院湖北武汉430073 武汉基华电脑系统有限公司湖北武汉430073

地层Tin(Triangulated Irregular Network)剖切是实现三维地质建模和分析的关键算法。通过分析实际地层剖切分析的特点,采用虚拟现实中碰撞检测的层次包围盒方法改进原来三角网格检测的算法。首先建立剖切面和Tin的矩形包围盒树,通过坐... 详细信息

地层Tin(Triangulated Irregular Network)剖切是实现三维地质建模和分析的关键算法。通过分析实际地层剖切分析的特点,采用虚拟现实中碰撞检测的层次包围盒方法改进原来三角网格检测的算法。首先建立剖切面和Tin的矩形包围盒树,通过坐标轴投影法快速实现矩形包围盒的碰撞检测,然后对检测到可能发生相交的三角形进行交点计算,详细分析所得交点的不同位置的情况,对Tin进行裁剪分边和重构得到剖切后的模型,最后阐述算法实现的主要数据结构和展示剖切的效果。

关键词：碰撞检测矩形包围盒 Tin模型曲面切割三维地层