基于ROAM优化算法面向地质勘察的图形绘制系统的设计与实现
  • 【摘要】

    目前,地质勘察工作在国家能源建设中被逐步提上了日程.传统的地质勘察用原始的勘察仪器将地质特征表示在二维图纸上,或者通过CAD制图软件和Office表格处理勘察成果,工作繁琐而费力,而通过计算机三维可视化技术可以更直观快捷地管理整个勘察流程,节省手工绘制地质图和录入数据的时间. 用数字地面模型(DTM)和数字高程模型(DEM),结合高清晰度卫星或航拍照片生成某区域的三维地形模型,在实际应用中越来越广... 展开>>目前,地质勘察工作在国家能源建设中被逐步提上了日程.传统的地质勘察用原始的勘察仪器将地质特征表示在二维图纸上,或者通过CAD制图软件和Office表格处理勘察成果,工作繁琐而费力,而通过计算机三维可视化技术可以更直观快捷地管理整个勘察流程,节省手工绘制地质图和录入数据的时间. 用数字地面模型(DTM)和数字高程模型(DEM),结合高清晰度卫星或航拍照片生成某区域的三维地形模型,在实际应用中越来越广泛.在地质学领域,结合钻孔数据对地质实体建模分析,是三维地质勘察系统的核心所在. 本文首先分析了三维可视化技术在地质勘察领域的应用现状,对地形绘制算法进行了研究,针对ROAM地形绘制算法的不足,提出了一种ROAM地形绘制算法的优化算法,测试结果表明,经优化的算法能明显提高地形绘制的效率. 其次,从地质勘察工作的需要出发,分析了面向地质勘察的图形绘制系统(以下简称图形绘制系统)在功能和性能方面的需求,并根据需求提出了一个基于Linux平台的图形绘制系统的总体框架.在该总体框架下,设计了一个具有数据库建模、文件解析、地形绘制渲染、钻孔剖面绘制和用户指令解析五大功能模块的图形绘制系统. 然后,针对本图形绘制系统的五大功能模块,分别阐述了其设计原则、主要功能、关键技术和实现方法.在数据库建模模块,作者根据地质勘察领域的特点对本系统的数据库结构进行了设计并根据地质空间的特点,建立了地勘空间的数据模型;在文件解析模块提供了一个统一的解决方案,用于读取不同格式的高度和位图文件,并构建了一个灰度位图转换高度图的机制;在地形绘制渲染模块,作者应用改进的ROAM算法实现了地形表面的绘制和实时漫游功能;在钻孔剖面图的绘制模块,作者用Kriging插值算法绘制虚拟柱状图和等值面,由此构建了随意方向的剖切面;命令解析模块用于解析系统内置命令,命令池和CMDList文件机制支持命令的随意扩展. 最后作者完成了本图形绘制系统的功能实现,并对它在功能和性能方面进行了测试和评价.结果表明,ROAM优化算法可以明显提高地形绘制的效率,本文实现的图形绘制系统能够满足地质勘察领域的需要.随着计算机图形学的不断发展,新的技术必将更好地应用于地质勘察领域,获得更满意的解决方案. 收起<<

  • 【作者】

    陈铤杰 

  • 【学科专业】

    软件工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    西安交通大学

  • 【导师姓名】

    宋永红

  • 【学位年度】

    2007

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    地质勘察%ROAM算法%实时绘制%钻孔剖面