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《西安建筑科技大学》 2004年
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三维建模技术的研究与应用

吴慧欣  
【摘要】: 三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现,为生产设计和创新提供了一种非常好的工作平台。设计人员可以直接从三维概念和构思入手,通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性与可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟,出现了许多优秀的建模技术与软件,其应用领域也越来越广泛。然而,由于某些原因,三维建模技术在矿山生产设计中的应用还并不多见。鉴于此,本文借鉴系统工程的思想,结合前人研究工作中的宝贵经验,针对目前三维建模领域的现状以及存在的一些问题,综合运用多种数学理论与方法、数据库与图形图像处理技术,对矿山生产设计中的技术难点——矿床三维模型的建立与任意剖面图的剖切进行了研究与尝试,提出了基于离散算法的三维建模原理和模型交互剖切技术。 论文从工程应用的角度出发,主要进行了以下几个方面的工作: ■三维模型的空间数据和属性数据与数据库的相互转换 ■基于离散算法的三维建模原理和分歧矿体处理技术 ■基于开放图形库(OpenGL)的模型渲染技术 ■模型交互、剖切原理与算法实现 基于该原理和方法建立的三维模型可用来实现生产设计可视化、任意方位剖面的剖切、各种生产指标的精确计算等。该建模方法克服了传统算法建模数据结构过于复杂,交接拼合计算困难,难于建立模型控制点之间正确的拓扑关系等局限;解决了模型交互、任意剖切等技术难题,大大方便和简化了三维模型的建立和后续处理过程。 在上述原理与技术基础上,开发了一套矿床三维模型仿真系统。该三维模型仿真系统完全实现了各类地质数据的信息化管理以及矿床模型的自动生成与处理,不仅操作简单,而且绘图准确,计算精度高,具有很强的针对性和普遍适应性,为工程设计人员提供了一个新的操作平台。运行结果表明该建模方法是高效合理的,具有广阔的应用前景。
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