面向三維地質(zhì)建模的三維GIS軟件中曲面表達與拓撲關(guān)系
摘 要:
摘 要:相對于CAD以及正統(tǒng)的三維GIS來說,地質(zhì)三維建模有很大的不同。需克服很多技術(shù)困難。本文面向地質(zhì)勘探,采用光順拼接的高次三角曲面擬合技術(shù),對地下真三維GIS軟件開發(fā)中的曲面表達與三維拓撲關(guān)系進行了分析,給出了自研軟件“地質(zhì)工程師三維助手”的曲面驚喜表達實現(xiàn)方法,指出了在地質(zhì)建模中,精細表達的重要意義,并給出了適應(yīng)精細表達的思路。同時,對地下三維建模的拓撲關(guān)系與GAGD的拓撲關(guān)系進行了比較,提出了曲面表達的三種方式中,那種觀點最受歡迎。另外,重新審視了三維拓撲關(guān)系中地理信息空間邊界、余邊界概念的影響。
關(guān)鍵詞:
關(guān)鍵詞:真三維 等高線方式 曲面精細表達 三維拓撲關(guān)系
1 曲面表達的內(nèi)涵
2 三維助手曲面精細表達方法
根據(jù)需要,“三維助手”的地質(zhì)曲面可以在繪制時以銷售那叫平面片繪制,以精細繪制光順的高次曲面;也可以以基本小三角平面片構(gòu)成,快速粗略繪制基本曲面。等高線主要分為精細高次曲面和基本粗略等高線。而采用光順拼接的高次三角曲面面片拼接技術(shù)后,所生成等高線的光滑程度曲面表達精度與效果得到了提高。在將來,為了實現(xiàn)平面、剖面、是哪位曲面的聯(lián)動修改,通過在剖面圖上拖動曲面和剖面交線的型值點,,或者拖動等高線上的型值點,用戶可以在平面圖上來修改曲面形態(tài),這就是“三維助手”將開發(fā)剖聯(lián)動的曲面三維編輯功能。
3 自適應(yīng)高次曲面表達插值的途徑
曲面改進的精細曲面插值。為了避免在相對平滑區(qū)域或者采樣密集區(qū)域進行高次插值,在本來采樣點就很密集或者曲面變化不大的平坦區(qū)域中,即:不需要精細插值的部位,采用原始的基本三角網(wǎng)。和常規(guī)插值或細分方法相比,這樣的方法達到了對原始曲面平滑加密的目的,增加了計算的速度,減少了數(shù)據(jù)量。
4 曲面等高線方式的特點
形式,即便是為了讓工程技術(shù)人員通過計算機的三維可視化方法,看到了曲面的起伏變化,曲面形態(tài)也還是“隱式的”,如三維矩形格網(wǎng)等。在基于等高線的曲面表達方式中,通過等高線的水平位置變化,曲面形態(tài)的變化而表現(xiàn),從而曲面形態(tài)是“顯式的”,并且通過“拖拉”等高線的方式,可以直接修改曲面形態(tài),但是這個曲面形態(tài)修改卻無從下手。在界面上等高線的曲面表達形式呈現(xiàn)的是一條條連續(xù)的曲線,但是本質(zhì)上,修改等高線是“拖動”一些列控制等高線形狀的離散型值點的水平位置。由于受三角剖分的限制,相鄰等高線上的型值點可將等高線轉(zhuǎn)化為三角網(wǎng),但是這個三角網(wǎng)的數(shù)據(jù)精細程度高于原始采樣點構(gòu)成的三角網(wǎng),已經(jīng)不同于原始采樣點構(gòu)成的三角網(wǎng),數(shù)據(jù)量也增加了不少。
5 3D GIS拓撲關(guān)系的內(nèi)涵
個曲面,那么這個曲面的余邊界就是這個體。
)。
拓撲對象
邊界
余邊界
名稱
維度
名稱
維度
名稱
維度
結(jié)點
0
空
-1
邊
1
邊
1
始、終結(jié)點
0
面
2
面
2
邊
1
體
3
體
3
面
2
空
4(如有)
6 總結(jié)
本文編號:14734
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