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