地矿工程三维可视化技术PDF电子书下载

第1章　地矿工程仿真研究进展 1

1.1　矿床模型 1

1.1.1　数值模型 1

1.1.2　几何模型 3

1.1.3　体模型 4

1.2　井巷工程可视化 5

1.2.1　井巷工程CAD 5

1.2.2　矿井虚拟现实 6

1.3　矿业仿真软件发展 6

第2章　三维可视化技术 9

2.1　可视化意义 9

2.2　可视化发展现状 9

2.3　可视化研究热点 11

2.4　可视化技术应用 11

第3章　地矿工程可视化仿真系统概述 13

3.1　可视化仿真系统需求 13

3.2　地矿工程可视化系统框架 14

第4章　地矿工程可视化技术原理 17

4.1　数据类型 17

4.2　可视化流程 18

4.3　可视化算法 19

4.3.1　面绘制 19

4.3.2　直接体绘制 21

4.3.3　面绘制与体绘制的结合 25

第5章　空间数据模型与数据结构 26

5.1　二维数据模型和数据结构 26

5.1.1　二维空间数据模型 26

5.1.2　二维空间数据结构 28

5.2　三维数据模型和数据结构 30

5.2.1　三维空间数据模型 30

5.2.2　三维空间数据结构 32

5.3　地矿工程数据模型 34

第6章　地矿工程数据库技术 35

6.1　数据库设计原则 35

6.2　数据库系统 35

6.3　地质数据库 36

6.3.1　表结构 36

6.3.2　表的字段属性 38

6.4　采矿工程数据库 42

6.4.1　开拓系统数据表 43

6.4.2　采准切割系统数据表 46

第7章　地矿工程数据管理模式 48

7.1　MVC模式 48

7.2　XML技术 48

7.2.1　XML技术特点 48

7.2.2　XML文档结构 49

7.2.3　XML解析模型 49

7.3　数据管理模式 50

7.3.1　Control部件的构建 51

7.3.2　View部件的构建 55

第8章　地矿工程数据库系统 56

8.1　数据库结构平台 56

8.2　数据库系统环境 56

8.3　数据管理功能实现 56

8.3.1　数据更新功能实现 57

8.3.2　查询功能实现 58

8.3.3　报表输出功能实现 62

第9章　矿床原始数据预处理 63

9.1　数据接口 64

9.2　钻孔数据预处理 65

9.3　刻槽数据预处理 67

9.3.1　刻槽数据特征分析 67

9.3.2　刻槽数据规范处理 68

9.3.3　数据修正 71

第10章　矿床属性分析方法 73

10.1　泰森多边形法 73

10.2　距离幂次反比法 76

10.3　克立格法 80

10.3.1　克立格法的基本理论 80

10.3.2　区域化变量假设及检验 81

10.3.3　坐标变换 83

10.3.4　试验变异函数 83

10.3.5　理论变异函数及变异函数拟合 84

10.3.6　结构分析 88

10.3.7　克立格法插值 90

10.4　矿床储量计算 93

10.4.1　基于体素的思想 93

10.4.2　储量计算 93

第11章　矿床属性分析系统实现 96

11.1　数据预处理 96

11.2　算法实现 97

11.2.1　多边形法的实现 97

11.2.2　距离幂次反比法的实现 98

11.2.3　克立格法的实现 98

11.3　算法及系统验证 100

11.3.1　矿石储量及金属量结果 100

11.3.2　矿石品位结果 102

第12章　矿床可视化系统功能 103

12.1　功能模块划分 103

12.2　面向对象的数据组织 104

第13章　基于光线投射法的矿体绘制技术 109

13.1　体绘制技术概述 109

13.2　体绘制采样理论 110

13.3　体绘制坐标变换 111

13.3.1　视向变换 112

13.3.2　投影变换 112

13.3.3　规格化变换 114

13.3.4　视区变换 115

13.4　光线投射法 116

13.4.1　光线投射法原理 116

13.4.2　三元线性插值 118

13.4.3　重新采样和图像合成 119

13.4.4　光线投射法的改进 121

第14章　基于等值面的矿体绘制技术 123

14.1　移动立方体法的绘制原理 123

14.1.1　确定包含等值面的体元 123

14.1.2　求等值面与体元边界的交点 124

14.1.3　求等值面的法向 124

14.1.4　算法实现 125

14.2　移动立方体法的改进 126

14.2.1　移动立方体法存在的问题 126

14.2.2　三角形面片的明暗处理 128

14.2.3　体元三角剖分的拓扑一致性 129

14.2.4　移动立方体的加速算法 130

第15章　矿床可视化系统实现 132

15.1　钻孔的绘制 132

15.2 矿床三维可视化 132

15.2.1　矿体整体显示 132

15.2.2　矿体区间显示 132

15.2.3　剖切显示的实现 133

15.3　系统的辅助功能 133

15.3.1　属性设置功能 133

15.3.2　人机交互的实现 135

第16章　采矿工程可视化功能 140

16.1　功能模块分析 140

16.1.1　采矿工程分割模块 140

16.1.2　采矿工程体素化模块 140

16.1.3　矿体与工程集成绘制模块 141

16.1.4　采矿工程真三维显示模块 141

16.1.5　工程量计算模块 141

16.2　数据流程 144

第17章　采矿工程数据预处理 146

17.1　数据分析 146

17.1.1　面向OpenGL技术的分析 146

17.1.2　面向体视化技术的分析 147

17.1.3　分析结论 148

17.2　工程数据分割 148

17.2.1　顶点顺序判断 148

17.2.2　开拓系统数据分割 149

17.2.3　采准切割系统数据分割 152

17.3　工程数据体素化 156

17.3.1　体素化流程 156

17.3.2　体素化算法 157

第18章　采矿工程可视化技术及系统 163

18.1　基于直接体绘制的采矿工程可视化 163

18.1.1　地下采矿工程混合数据体绘制技术 163

18.1.2　基于光线投射法井巷工程可视化技术 164

18.2　基于OpenGL的采矿工程可视化 167

18.2.1　OpenGL概述 168

18.2.2　基于OpenGL的可视化原理 168

18.2.3　基于OpenGL的三维可视化 170

18.2.4　基于OpenGL的真实感图形绘制技术 173

18.3　采矿工程可视化系统实现 182

18.3.1　数据预处理实现 182

18.3.2　三维显示实现 182

18.3.3　工程量计算实现 182

参考文献 183