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)計算可視化技術(shù)和地質(zhì)信息計算機(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)，主要研究內(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(yīng)用要求的曲面坡建模方法，生成曲面坡展示影像并對其進(jìn)行紋理映射；對不規(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)合邊坡三維場景的特點(diǎn)及編錄時的要求，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(jù)真實(shí)感圖形繪制技術(shù)及邊坡場景的特點(diǎn)，本文實(shí)現(xiàn)了邊坡真實(shí)感場景地動態(tài)瀏覽；同時設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了邊坡場景的實(shí)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(jìn)OpenGL 中的拾取與反饋機(jī)制，在查詢時，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輔助產(chǎn)狀量測和模擬場景下的真三維輔助產(chǎn)狀量測方法，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)特征無法數(shù)字編錄和成果入庫的問題； (7)在本文研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合