基于Java 3D的ACIS 3D模型显示

ACIS模型是基于边界表示法(BREP)对三维实体进行表达,在离散化后丢失了面、边及顶点之间的拓扑关系。提出一种在BREP模型表示和面片模型表示之间的一种模型映射方法,并基于Java3D在webcad系统中实现。     

三维地质界面曲面建模关键算法

采用露头,钻孔以及地震等数据进行三维复杂地质界面建模,关键问题包括三维地质界面模型确定方法、地质界面接触关系处理方法。根据区块地质数据建立地质界面三角网格模型,处理地质界面之间复杂位置关系,为三维地质体建模提供约束面,清晰地描述并恢复地下构造。就三维复杂地质界面建模中的关键问题,提出基于几何拓扑关系的地质界面三角网格模型生成算法、地质界面空间位置判断算法。在算法中引入几何拓扑关系,降低算法实现的复杂性,增加算法实现效率。     

三维地质界面建模关键算法研究

采用露头,钻孔以及地震等数据进行三维复杂地质界面建模,关键问题包括三维地质界面模型确定方法,地质界面接触关系处理方法。根据区块地质数据建立地质界面三角网格模型,处理地质界面之间复杂位置关系,为三维地质体建模提供约束面,清晰地描述并恢复地下构造。本文就三维复杂地质界面建模中的关键问题,提出基于几何拓扑关系的地质界面三角网格模型生成算法,地质界面空间位置判断算法。在算法中引入几何拓扑关系,降低算法实现的复杂性,增加算法实现效率。     

L-fuzzy层次拓扑空间中的Dα-分离性

在LF层次拓扑空间中,利用Dα-闭集定义了Dα-Ti(I=-1,0,1,2)分离性等概念,并讨论了它们的性质.Dα-Ti(I=-1,0,1,2)分离性在更广泛的LF层次拓扑空间中保持了LF拓扑空间中的Ti(I=-1,0,1,2)分离性.     

散乱数据点云边界特征自动提取算法

提出一种散乱数据点云边界特征自动提取算法,该算法采用R* -tree动态空间索引结构组织散乱数据点云的拓扑关系,基于该结构获取采样点的k近邻点作为局部型面参考数据,以最小二乘法拟合该数据的微切平面,并将其向微切平面投影,根据采样点与其k近邻所对应投影点连线的最大夹角识别散乱点云边界特征.实例验证该算法可快速、准确地提取散乱数据点云的边界特征.     

α 拓扑空间的乘积性

研究了由拓扑空间(X,T)诱导出的α-拓扑空间(X,Tα)中的α闭包、α内部、α边界,证明了Tα=Tαα,得到了α-拓扑空间的乘积性,研究了αT2-空间的一些性质.     

GIS面目标间拓扑关系的粗糙表达模型

在分析传统9交模型和特例4交模型的基础上,利用粗糙集理论的下近似RA表示空间实体内部,边界域A-RA表示空间实体的边界,并结合粗糙集中的变精度粗糙集、模糊粗糙集分别建立了基于粗糙集和4交模型的空间面状实体拓扑关系的三种粗糙表达模型。     

岩体结构面精细化空间模型及块体失稳分析

提出了将确定性结构面与随机结构面相结合来模拟岩体结构面的方法.确定性结构面依据工程地质勘测等资料通过多源数据耦合获得;而随机结构面则根据采用数字摄像测量技术现场测量的数据,运用三维网络模拟技术生成.同时引入结构面动态校核机制,利用掘进开挖过程中不断测量得到的数据对模拟的结构面进行动态校核及实时调整,从而建立比较精细的结构面空间模型.基于上述结构面模型,采用作者自行研发的GeoSMA-3D系统可以搜索出失稳块体,这对工程岩体稳定性预报和动态设计施工都有重要意义.     

城市地下空间信息三维数据模型研究

系统分析了现有的三维空间数据模型的形式和特点,为城市地下空间信息基础平台空间数据模型的选择提供了甄别的依据.针对城市地下空间信息三维建模和可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型.对于城市地下空间几何结构信息（包括三维地质体几何结构、地下构筑物和地下管线）的建模与可视化,设计了一种基于边界表示,面向地下空间实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型;对于地下空间属性信息的建模与可视化,采用三维栅格数据结构来组织表征地质体内部物理和化学属性参数的规则体数据;并根据地质属性建模与地质结构建模的关系和要求,实现了由三维矢量模型向三维栅格模型的转换.     

几种真有效点的锥刻画

本文在一般向量优化问题的目标空间中研究几种真有效点的锥刻画.设Y是偏序局部凸Hausdorff拓扑向量空间,Y*为其拓扑对偶空间,C是空间Y的序锥,D是Y中的一个凸子集,点y∈D.首先,笔者用切向锥TD(y)与负序锥-C或-C＼{0}间的位置关系式来给出y是D的Benson真有效点(超有效点、强有效点和两种严有效点)的充分必要条件;利用这些结果,得到了这几种真有效点概念等价的一个充分条件.然后,在对偶空间Y*中,用法向锥ND(y)与锥C-i或-int(C-)间的位置关系式来给出y是D的Benson真有效点(强有效点)的充分必要条件.     

基于几何元素的具有影像纹理的三维空间数据模型

基于对城市三维地理信息系统中复杂对象进行描述 ,以及三维空间查询和影像纹理真实化表达的需要 ,将空间现象抽象为点对象、线对象、面对象、体对象、数字地面模型和栅格影像 6类。基于点、直线段和面片 3类几何元素 ,建立了具有真实影像纹理的三维地理信息系统的空间数据模型 ,并给出了其数据存储结构。理论分析表明 ,该模型不仅可以表达规则对象 ,也可以表达非规则对象 ,同时还可以依据模型中隐含定义的几何元素之间的拓扑关系 ,方便地推求空间对象之间的空间关系。相对于矢量栅格集成的数据模型而言 ,该模型把三维几何建模矢量数据和影像纹理栅格数据分开存储 ,可以方便地在关系数据库中予以实现 ,同时 ,采用基于面片几何元素的形式很容易实现空间面对象或体对象的不同侧面的影像纹理贴加。     

三维地质模型支持下的滑坡体稳定性分析

针对具有复杂几何形状和地质条件的滑坡稳定性分析问题，提出实现基于滑坡地质体三维建模的稳定性三维分析方法与系统．根据地质勘探和二维解译资料，运用NURBS．BRep混合数据结构建模方法快速、准确地重构滑坡体三维地质模型．该模型不仅包含直观丰富的地质信息和反映空间变化的复杂滑动面，完成了滑坡的可视化表达；而且为滑坡稳定性计算提供滑坡体三维剖分几何模型和大量的基础数据，极大地方便了三维稳定计算和敏感性分析的实现．应用表明，该方法实现的系统功能强大，能获得大量的计算分析成果，满足实际分析需要，提高了滑坡稳定性三维分析的数字化与可视化水平．     

三维地质断层结构模型的构建技术及方法

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向块体结构模型的自动转换.     

高拱坝体型三维拓扑优化研究

应用三维拓扑优化理论,编制了相应的计算程序,并结合高拱坝结构特点,固定拱坝上游面,对高拱坝三维空间结构进行了拓扑优化计算.结果表明,优化所得拱坝体型与常规坝体体型基本一致,强度满足应力要求.     

一种基于钻孔数据的优化三维地质建模方法

钻孔数据是地质中最常见且最简单的数据,利用钻孔数据直接建立三维地质模型已经成为国内外学者研究的焦点。在研究前人多种地质建模方法的基础上,结合工程实践,提出一套具有工程实用价值的优化地质建模方法。该方法以钻孔数据为基础数据,将钻孔地质剖面数据融入到地质建模中,修正了以往建模中尖灭点位置取值1/2区域的不合理情况,生成精确位置地层尖灭线;并且在建模的过程中加入了依据剖面图数据的模型调整。最后通过建模实例验证了该方法的准确性与有效性。     

三维地质建模技术在北京地铁建设工程中的应用研究—以车公庄西站为例

随着北京地铁建设的飞速发展,对于地质情况、地面建筑及地铁结构的资料的合理利用和整合成为地铁建设领域的一个热点问题。三维地质建模技术以其强大的实时建模功能及展示功能成为解决这一难题的重要手段。利用北京大学信息地质研究实验室开发的小场景建模系统(Creatar Project Explorer)对在建的北京地铁六号线车公庄西站工程进行了地质体、地铁结构及地面建筑物的建模,并进行了三种模型的联合展示,展示的结果表明,小场景三维地质建模技术能准确直观地反映地面建筑、地铁结构及地层的空间关系,方便建设人员对地铁信息、结构信息实现高效的管理。这些研究成果也为三维地质建模技术在地铁建设过程中的应用提供了借鉴。     

基于矢量长度的三维网格模型公有水印算法

为解决目前三维网格模型空域公有数字水印算法抵抗噪声攻击的鲁棒性较弱的问题,提出了一种新的基于矢量长度的三维网格模型空域公有数字水印算法.该算法通过修改从模型中心到顶点这一矢量的长度来嵌入水印信息,同时在水印嵌入和检测过程中,结合顶点邻域属性实现了水印的盲检测,并将一位水印信息反复嵌入使之分布到整个三维网格模型,从而消除噪声对水印产生的影响.试验结果表明,该算法的时间复杂度仅与三维网格模型顶点数成线性关系,执行速度快,鲁棒性较强,能够抵抗平移、旋转、比例变换等常见的几何变换及其组合变换,并对噪声攻击具有很强的抵抗能力,适用于实时版权验证.     

露天矿山地质数据库的构建与应用

针对露天矿三维地质建模中,为了便于地质数据的利用与存储,以地质数据库管理地质数据为依据,通过对地质数据进行分析与归类,按照地质数据的属性,将地质数据库分为钻孔数据库、图形数据库以及工程数据库,设计数据库中数据表的结构,阐述了数据表的含义,按照地质数据库的创建流程,建立了地质数据库.介绍了地质数据库在数据存储、可视化提取以及数据显示中的应用,为露天矿三维地质建模提供了有效的数据支持.     

基于空间逻辑的仿真实体三维模型重构

根据作战仿真可视化的需求,为提高仿真实体三维模型存储、复用和使用效率,分析了作战仿真实体模型数据管理的优缺点,采用空间逻辑描述和空间逻辑变换,提出了一种新的实体三维模型数据结构和存储方法,设计了三维实体模型快速重构的几何层次与数据结构体系,建立了实体三维模型全局层、集合层、单元层、表面层、顶点层和空间逻辑层,并给出了模型重构的算法。结合某型坦克三维实体模型的重构应用实例,实现了实体各部件的空间逻辑标准化,为作战单元实体仿真三维模型重构提供了一种可行的技术途径。