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《中国地质大学》 2005年
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基于似三棱柱的三维地学空间构模技术研究

洪雄  
【摘要】:随着科学计算可视化技术和地质信息计算机模拟技术的发展,将可视化技术应用于地质勘探和数据处理中,为地质工作者在3D空间中观察、分析地质现象以及空间分布提供了新的方法和手段,以帮助地质学家更全面地了解地层构造,为判断、决策提供支持。近年来,地学领域关于三维空间信息的研究形成了三维地理信息系统(3D GIS)和三维地学模拟系统(3D GMS)两大并行发展的支流。3D GIS以地球表面及以上为研究对象,而3D GMS以地球表面及以下为研究对象。真3D地学模拟、地理与地质空间的统一建模、三维拓扑描述、三维空间分析、三维动态地学过程模拟等问题,为地学与信息科学的交叉技术前沿。其中3D空间建模方法研究是目前3D GIS领域以及3DGSM领域攻关研究的热点问题。 三维现象随着研究领域的不同,其描述空间实体的方法存在较大差异,不可能设计一种数据模型来适合所有的应用领域,应根据研究领域空间实体分布特征,设计出专用的三维空间数据模型。在这里三维重构的数据形式主要分为两种:一是散乱点钻孔数据,二是断层切片数据。对于钻孔数据来说,常用的构模方法是体构模法,如三棱柱、四面体、六面体等。实际上钻孔在开采时由于诸多原因,它在垂直方向上会产生一定的偏移,因而导致所连接形成的三棱柱的侧面不是平面,也由于地质体的不规则性,使得连接形成的三棱柱的上下两TIN面也不平行。因此,把这种三棱柱称为似三棱柱Similar Tri-prism(STP),把似三棱柱作为基本体元的构模方法称为似三棱柱构模法。 因此,本文根据地质体的层状特征和钻孔数据的特殊性,采用似三棱柱体元作为基本单元以“生长法”的思想来构建真三维地质体模型。主要内容包括数据预处理,如归一化,建立主要的数据结构等:基于散乱点的快速Delaunay三角剖分,简单多边形的三角剖分,最小权遗传算法三角剖分等;基于似三棱柱体元的生长法三维地质体建模;三角面片序列的剖切和恢复剖切截面的多边形面片拼接等。本文对三维地学空间构模的关键技术进行了研究,并以VC++6.0作为软件开发平台,结合强大的OpenGL动态图形连接库,开发了一个简单的三维地学模拟系统。 似三棱柱体元的上下表面都是三角形,所以要对散乱钻孔数据进行Delaunay三角剖分。本文参与三角剖分的数据规模小,故采用了典型的生长算法对散乱点进行三角化。而生长法三角化的关键是寻找第三点和确定待扩展边,基于此,本文在寻找第三点上对原生长法进行了改进,并用边链表保存待扩展边,减少了计算量和节省了存储空间。显然,快速的三角剖分对三维建模是很重要的。故本文还研究了基于遗传算法的最小权三角剖分,并取得了较好的效果。 为了恢复剖切截面,本文提出了多边形面片拼接方法。该方法用剖面对三维地质体模型施以剖切,在剖切面上生成边序列及顶点序列;由此边序列和顶点序列生成封闭的边界轮廓
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
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1 刘科伟;李夕兵;刘希灵;宫凤强;杜坤;;复杂空区群露天开采境界三维可视化及其应用[J];中南大学学报(自然科学版);2011年10期
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1 孟祥宾;复杂地质体块体建模方法研究[D];中国海洋大学;2010年
2 刘光伟;数字化露天矿虚拟开采模型构建技术及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
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1 唐婧;基于栅格体数据的矿体剖切及动态储量计算[D];中南大学;2010年
2 黄忠;地质三维建模与可视化技术的研究与应用[D];合肥工业大学;2008年
3 曾俊钢;三维矢量图形的切剖算法研究与实现[D];中南大学;2008年
4 郭花利;基于Skyline技术的油藏管理三维可视化应用研究[D];长安大学;2010年
5 肖于;空间不规则三角网相交算法及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
【参考文献】
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1 程朋根,刘少华,王伟,陈红华;三维地质模型构建方法的研究及应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年02期
2 李青元,林宗坚,李成明;真三维GIS技术研究的现状与发展[J];测绘科学;2000年02期
3 吴立新;真3维地学构模的若干问题[J];地理信息世界;2004年03期
4 吴立新,张瑞新,戚宜欣,齐安文,李冰;3维地学模拟与虚拟矿山系统[J];测绘学报;2002年01期
5 李清泉,李德仁;三维空间数据模型集成的概念框架研究[J];测绘学报;1998年04期
6 武晓波,王世新,肖春生;Delaunay三角网的生成算法研究[J];测绘学报;1999年01期
7 吴立新,史文中,Christopher Gold;3D GIS与3D GMS中的空间构模技术[J];地理与地理信息科学;2003年01期
8 潘懋,王勇,李魁星,孙世鹏;多解析度八叉树数据结构理论探索与应用[J];地理与地理信息科学;2003年04期
9 王彦兵,吴立新,史文中;GTP模型中四面体的引入及其空间模型扩展[J];地理与地理信息科学;2003年05期
10 吴立新,史文中;论三维地学空间构模[J];地理与地理信息科学;2005年01期
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1 陈建宏;可视化集成采矿CAD系统研究[D];中南大学;2002年
【共引文献】
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1 徐鹏飞;;绞车房三维建模的算法研究及实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
2 杨静丽;;基于扫描线的多面体隐藏线消除算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年05期
3 缪宪文;;关于剖视几个图学问题的剖析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年05期
4 李叶飞;Auto CAD与计算可视化的实现[J];安徽建筑;2001年05期
5 唐勇;江南;;基于广义三棱柱的三维地质体建模及可视化研究[J];安徽农业科学;2010年27期
6 孙岩,唐棣;一个快速有效的凹多边形分解算法[J];鞍山师范学院学报;2001年01期
7 刘桂芳,卢鹤立;从数字地球系统看3S技术[J];安阳师范学院学报;2005年02期
8 过江,罗周全,邓建,古德生;三维动态空区监测系统CMS在矿山的应用[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
9 张芳;朱合华;吴江斌;;城市地下空间信息化研究综述[J];地下空间与工程学报;2006年01期
10 张芳;朱合华;吴江斌;;城市地下空间信息化研究综述[J];地下空间与工程学报;2006年02期
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1 赵小祥;张佳佳;熊小冬;;基于AutoCAD的特征数据构建不规则三角网[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 陈晓鹏;魏丽英;;基于GTP-TEN模型的矿体储量计算研究[A];2009年金属矿产资源高效选冶加工利用和节能减排技术及设备学术研讨与技术成果推广交流暨设备展示会论文集[C];2009年
3 范立础;王克海;;基于面向对象语言的桥梁结构抗震计算结果的可视化软件开发[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
4 马天;黄建国;陈建峰;;WSN监测系统中声压分布二维可视化研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
5 何撼东;王心源;;地下空间数据挖掘与虚拟现实[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
6 宋伟东;李兰勇;隋心;董山;;露天矿采场时空数据库的构建与应用研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
7 刘国栋;王政霞;;城市空间数据三维特征分析及三维城市数据模型[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
8 李佳田;陈军;赵仁亮;;一种支持离散面目标自然邻居查询的空间索引[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
9 胡发宗;陈建;吕轶;;一种新的个体假体设计方法[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
10 蔡先华;郑天栋;;数字高程模型数据综合方法研究[A];中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集[C];2003年
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1 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 孟凡文;面向光栅投影的点云预处理与曲面重构技术研究[D];南昌大学;2010年
3 章冲;网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 杨晓坤;广西南丹大厂锡矿长坡—高峰矿床(山)数字化与综合信息成矿预测[D];昆明理工大学;2010年
5 夏兰芳;自然图形的度量格网研究[D];武汉大学;2009年
6 史云飞;三维地籍空间数据模型及其关键技术研究[D];武汉大学;2009年
7 孟凡奇;基于GIS的泥石流预测预报[D];吉林大学;2011年
8 康苏海;三维水动力数值模拟及可视化研究[D];大连理工大学;2011年
9 缪鹍;公(铁)工程三维选线的群智能算法研究[D];中南大学;2011年
10 谭正华;三维可视化环境下采矿设计与生产规划关键技术研究[D];中南大学;2010年
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1 武炜;煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 王飞;基于MAPGIS的开采沉陷预计分析系统[D];河南理工大学;2010年
4 冯幼贵;基于GIS的矿山开采地表移动与变形预计[D];山东科技大学;2010年
5 田会波;海底地形三维可视化[D];山东科技大学;2010年
6 于向博;基于地质钻孔数据的地层三维可视化研究[D];山东科技大学;2010年
7 强瑞莲;空场采矿法计算机辅助设计技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 张善心;充填采矿法计算机辅助设计技术研究[D];山东科技大学;2010年
9 解斐斐;UAV城市高质量DOM制作方法研究[D];山东科技大学;2010年
10 张涛;基于离散点云的三维重建研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈晓青;翟会超;;露天开采模拟虚拟实验室的建立[J];鞍山科技大学学报;2006年03期
2 吴健生,王仰麟,曾新平,和志军,陈振辉;三维可视化环境下矿体空间数据插值[J];北京大学学报(自然科学版);2004年04期
3 吕广宪;潘懋;吴焕萍;丛威青;吴自兴;;面向真三维地学建模的海量虚拟八叉树模型研究[J];北京大学学报(自然科学版);2007年04期
4 朱大培,牛文杰,杨钦,熊璋,陈其明;地质构造的三维可视化[J];北京航空航天大学学报;2001年04期
5 孟宪海,杨钦,李吉刚;基于层面结构的三维闭合地质区块构造算法[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
6 郑国焱,李树祥;任意剖面显示算法研究[J];北京生物医学工程;1995年01期
7 程朋根,刘少华,王伟,陈红华;三维地质模型构建方法的研究及应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年02期
8 程朋根,王承瑞,甘卫军,肖根如;基于多层DEM与QTPV的混合数据模型及其在地质建模中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年06期
9 黄地龙,柴贺军,黄润秋;岩体结构可视化软件系统研究[J];成都理工学院学报;2001年04期
10 花向红;测量数据可视化技术研究[J];测绘工程;1999年03期
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1 孙效玉;陈毓;王侠;;应用平面法动态建立三维矿体包络面模型[A];2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集[C];2005年
2 陈石;高志亮;张怀;陈绍林;;海量地学数据的并行可视化实现[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
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1 安鲁陵;基于ACIS 几何平台的CAD/CAM软件开发关键技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
2 程朋根;地矿三维空间数据模型及相关算法研究[D];武汉大学;2005年
3 黎华;地形与地质体三维可视化的研究与应用[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
4 张新宇;地学空间三维可视化储量计算辅助分析系统关键技术的研究[D];吉林大学;2006年
5 王宝山;煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究[D];解放军信息工程大学;2006年
6 李一帆;数字矿山信息系统的研究及应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
7 宋子岭;现代露天矿设计理论与方法研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
8 何珍文;地质空间三维动态建模关键技术研究[D];华中科技大学;2008年
9 陈应显;矿山三维空间信息集成系统及其应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 徐帅;地下矿山数字开采关键技术研究[D];东北大学 ;2009年
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1 胡涛;平庄西露天矿开采模型的建立及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
2 戴宁;基于实体布尔运算的数控车削仿真系统高级技术的研究与实现[D];南京航空航天大学;2003年
3 王靖;三维地质建模与剖面图生成[D];山东科技大学;2003年
4 魏敏;三维地质建模与仿真[D];成都理工大学;2004年
5 温星;三角网格处理中若干算法研究及其应用[D];浙江大学;2004年
6 赵洲;基于剖面的三维地质建模研究[D];西安科技大学;2004年
7 李明超;复杂工程地质信息三维可视化分析理论与应用研究[D];天津大学;2003年
8 张小宁;三维地质重构相关算法研究及应用[D];西安电子科技大学;2005年
9 张玲玲;基于广义三棱柱的地质体三维可视化方法研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
10 杨威;改进的单亲遗传算法在汇水盆地三维建模中的应用研究[D];东北师范大学;2005年
【二级引证文献】
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1 刘亮;陈明;郑炳旭;卢文波;宋锦泉;;近景摄影测量技术在台阶爆破可视化中的应用[J];爆破;2013年01期
2 徐森民;;Surpac软件在露天矿复杂空区三维模型建立中的应用[J];有色金属(矿山部分);2012年06期
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1 赵红泽;近水平转倾斜煤层露天开采关键技术研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2012年
2 代锋刚;陕西省泾惠渠灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟[D];西北农林科技大学;2012年
3 吕进国;巨厚坚硬顶板条件下逆断层对冲击地压作用机制研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
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1 夏国芳;基于深度图像的变形分析方法研究[D];北京建筑工程学院;2011年
2 马金金;三维露天采坑数据建模方法研究与实现[D];中南大学;2011年
3 张海晖;东沟钼矿矿床三维地质模型构建研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 杨名;室内定位数据可视化技术研究与实现[D];上海交通大学;2012年
5 刘光亮;面向动车组转向架虚拟装配的可视化技术研究与应用[D];大连交通大学;2011年
6 张德;基于OpenGL的钻井井眼轨迹可视化研究与实现[D];西南石油大学;2011年
7 卢闯;基于Skyline的农业资源三维地理信息系统框架设计与实现[D];中国农业科学院;2011年
8 季兴;三维巷道矢量模型生成与动态漫游[D];中南大学;2010年
9 郭花利;基于Skyline技术的油藏管理三维可视化应用研究[D];长安大学;2010年
10 吕亚楠;地质体三维可视化应用研究[D];长安大学;2010年
【二级参考文献】
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1 郭连军,谭英显;爆破专家CAD系统的开发研究[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
2 朱大培,牛文杰,杨钦,熊璋,陈其明;地质构造的三维可视化[J];北京航空航天大学学报;2001年04期
3 祖建华,胡乃联;矿山图形处理软件若干计算方法[J];北京科技大学学报;1994年S3期
4 李颖,杨永强,范云芳;阿尔泰成矿区金矿预测图形库及属性库的建立方法[J];长春科技大学学报;2000年03期
5 黄地龙,柴贺军,黄润秋;岩体结构可视化软件系统研究[J];成都理工学院学报;2001年04期
6 王玉兰,沈越江;多边形的三角剖分及应用[J];成都理工学院学报;1997年01期
7 花向红;测量数据可视化技术研究[J];测绘工程;1999年03期
8 李青元,林宗坚,李成明;真三维GIS技术研究的现状与发展[J];测绘科学;2000年02期
9 朱庆;3维地理信息系统技术综述[J];地理信息世界;2004年03期
10 吴立新;真3维地学构模的若干问题[J];地理信息世界;2004年03期
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1 赵孟恍,胡冰;五、七、九画面旋转广告牌[J];发明与革新;2000年10期
2 文学东,卢秀山,李青元,魏占营;基于三棱柱的三维地质体建模及可视化研究[J];测绘科学;2005年05期
3 吴燕来;朱莉;;Delaunay三角网生成算法的研究与实现[J];计算机与信息技术;2007年03期
4 完巧玲;;例谈解题教学应突出的两个环节[J];甘肃科技纵横;2006年04期
5 曲鹏举;邓寅生;翟东兴;庞玉娟;;基于Kriging算法的三棱柱地质体三维可视化实现[J];华北国土资源;2010年01期
6 徐帮树,徐建华,芮建勋,王强;基于GIS的边坡有限元网格自动生成研究[J];地理与地理信息科学;2005年03期
7 张煜,白世伟;一种基于三棱柱体体元的三维地层建模方法及应用[J];中国图象图形学报;2001年03期
8 宋伟君;从希腊罗马谈起——试论写实布景的生命力[J];浙江传媒学院学报;2001年03期
9 戴吾蛟,邹峥嵘;基于体素的三维GIS数据模型的研究[J];矿山测量;2001年01期
10 刘越 ,潘强;三棱旋转展示板控制系统设计[J];电子产品世界;2004年04期
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1 田仙花;王玉芳;;银纳米三棱柱二聚体的光学性质研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
2 郑岳青;;含夹心C原子的三棱柱六核钨簇合物的溶剂化反应:C@W_6Cl_(18)·2(CH_3)_2SO和C@W_6Cl_(18)·2(CD_3)_2SO的合成和晶体结构[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 任立中;张国平;王伟;董威;李瑞琦;于晓光;赵峰;高宏阳;;脊柱单侧结构疾患对脊柱稳定性影响的临床研究(附42例病例报告)[A];第八届全国脊柱脊髓损伤学术会议论文汇编[C];2007年
4 郑岳青;许伟;;基于碳夹心三棱柱六核钨簇团的超分子构造[A];中国化学会全国第十三届大环化学暨第五届超分子化学学术讨论会论文选集[C];2006年
5 蔡云虹;崔文秀;张瑞芹;罗廷礼;;CVD金刚石膜磨耗比的体积测量法[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 荆江;代民果;杨国伟;;基于混合网格的复杂外形NS方程数值模拟[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
7 李彪;;圆锥体模型截短对天线辐射特性影响[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
8 张延昌;顾金兰;王自力;张世联;;蜂窝夹层板结构抗冲击正交试验优化设计[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
9 赵湛智;吉晓民;黄朝阳;;三维数字地面模型在AutoCAD中的实现与应用[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
10 陆艳华;;利用不规则三角网实现相关水域库容量计算的方法研究[A];吉林省测绘学会2008年学术年会论文集(上)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 教育部考试中心 任子朝;从数学应用题的考查看“研究性学习”[N];中国教育报;2002年
2 ;2002年普通高校招生全国统一考试试卷评价与分析 数学[N];中国教育报;2003年
3 北京市东城区教研科研中心 郝澎;一份新颖的试卷[N];中国教育报;2002年
4 本报记者 谢忱;我国企业的业绩评价路在何方?[N];机电商报;2005年
5 魏幸福;宏光厂热气球雄踞国内市场[N];中国航空报;2006年
6 贾亮;铁三角的诱惑[N];中国计算机报;2004年
7 贾俊英;康熙青花香炉[N];中国商报;2004年
8 南京林业大学木材工业学院 黄巍 李保江;儿童饼干类食品的包装结构设计[N];中国包装报;2005年
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1 姜在炳;煤层3D动态建模技术及应用研究[D];煤炭科学研究总院;2008年
2 唐可;超高密度图案化磁记录介质中偶极作用与热辅助磁化研究[D];电子科技大学;2007年
3 王东;电信运营企业战略转型的评估体系研究[D];北京邮电大学;2007年
4 王宝山;煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究[D];解放军信息工程大学;2006年
5 杨晓弘;频率域激电参数的有限单元法数值模拟研究[D];中南大学;2009年
6 孙炜炜;氮杂环羧酸及类卤素配位聚合物的构筑和性质研究[D];华东师范大学;2009年
7 孟东林;混响室和电波暗室的低频性能研究[D];北京交通大学;2008年
8 芮小平;空间信息可视化关键技术研究——以2.5维、三维、多维可视化为例[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
9 刘经洪;三维问题有限元方法的超逼近[D];湖南师范大学;2004年
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1 张玲玲;基于广义三棱柱的地质体三维可视化方法研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
2 文学东;基于三棱柱的三维地质体建模与可视化研究[D];山东科技大学;2005年
3 龙万峰;用有限元法对穿孔板结构和正三棱柱穿孔板结构的模态分析[D];太原理工大学;2010年
4 尹德承;三维有限元后处理技术[D];湖南师范大学;2011年
5 陈素;中学生对截面的理解[D];华东师范大学;2006年
6 卜丽静;三维矿山地质建模与空间分析的研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
7 邢延涛;复杂地质岩体三维可视化关键技术研究[D];华中科技大学;2006年
8 余顺;公路隧道信息化施工技术研究[D];长安大学;2008年
9 于延庆;几何形体视觉尺度感的研究[D];南京林业大学;2009年
10 杨海娟;基于草图的头发模拟算法的研究[D];西北师范大学;2007年
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