基于礦山三維模型的二維圖形生成研究.pdf

1、數(shù)字礦山是在礦山領(lǐng)域內(nèi)以三維坐標信息，及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)組成的一個信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所獲得的信息的總稱。其中礦山三維建模與可視化是實現(xiàn)數(shù)字化采礦的關(guān)鍵技術(shù)之一，在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的二維圖形生成技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點之一。
　　二維圖形生成技術(shù)是根據(jù)構(gòu)建的三維模型，利用計算機圖形設(shè)備和計算機圖形學(xué)生成、處理、顯示圖形的各種原理、算法、方法和技術(shù)，通過軸測投影、平行投影和透視投影實現(xiàn)三維模型向二維圖形的變換，生成

2、各種平面圖，剖面圖，投影圖，柱狀圖等，并將其輸出為標準的工程圖紙，從而指導(dǎo)各行各業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)與管理。同時，可在任何視點生成二維投影圖，進行平移、放大（縮?。⑿D(zhuǎn)的變換，達到既可以清楚地顯示圖形某一部分的細節(jié)，又可以觀察圖形的整體效果的目的。
　　本文主要就基于礦山三維模型的二維圖形生成進行了研究，并對一些技術(shù)問題提出相應(yīng)的解決方法。
　?、比S模型到二維圖形的投影轉(zhuǎn)換及隱藏線消除
　　根據(jù)礦山模型數(shù)據(jù)文件構(gòu)建三維線框

3、模型，并根據(jù)該模型數(shù)據(jù)文件的幾何信息與拓撲關(guān)系的特點，設(shè)計了一個隱藏線消除方法，該方法結(jié)合前向面后向面判別、包含檢驗及深度測試等方法，利用三維模型中點、線、面的遮擋關(guān)系和視平面域上的包含性規(guī)則，進行邊界線段的顯、隱檢測，確定并且只繪制可見線段，實現(xiàn)隱藏線的消除。
　?、捕S圖形生成系統(tǒng)的相關(guān)功能
　　二維圖形生成系統(tǒng)還具有在任意視點生成投影圖、添加裁剪面實現(xiàn)任意局部剖切生成剖面圖和按比例縮放等功能。在任意視點生成投影圖可以實

4、現(xiàn)從不同位置和角度觀察圖形；添加裁剪面實現(xiàn)局部剖切，可以實現(xiàn)對三維模型的局部剖切，能夠清晰地表達物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；通過對二維圖形的任意比例縮放，實現(xiàn)了既可以觀察圖形整體效果，又能觀察局部細節(jié)的目標。
　?、硤D形裁剪算法的研究
　　針對裁剪問題提出一種基于分區(qū)與串聯(lián)編碼的多邊形裁剪算法，該算法將分區(qū)與串聯(lián)編碼方法引入到矩形窗口的多邊形裁剪算法當中，簡單而迅速地舍棄絕大多數(shù)窗外邊,，保留所有窗內(nèi)邊，避免了許多不必要的求交運算。該算