矿体三维可视化建模技术

回顾了矿山数字化建设的关键技术之一的矿体三维可视化建模的相关工作,包括主要的矿体三维模型、数据插值技术;给出了矿体三维建模可以考虑的三个维度:模型构成元素、存储的数据类型和构成元素的形状,由这三个维度可以组合出满足需要的模型;提出了适合于基于钻孔数据的矿体三维建模的可裁减的集成的断面-不规则三角网(TIN)-广义三棱柱模型(GTP),它可以方便地利用钻孔数据构造矿体断面,然后利用TIN连接相邻断面形成矿体线框模型,利用GTP表示矿体内部结构;并给出了矿体三维可视化建模技术需要进一步研究的问题.     

三维地矿GIS模型的构建与矿体三维可视化技术

复杂地质体必须用3维GIS进行有效的描述，构建3D实体的模型是目前国内外研究的一个热点。本文总结了现有的构摸算法、地矿3维可视化技术、及用OpenGL实现3D模型的可视化技术．生成高真实感的模型。     

复杂矿床三维可视化建模关键技术

为实现复杂矿床空间形态和矿石品位分布的三维表达,构建真实的矿床三维地质环境,研究复杂矿床建模与可视化系统构建的关键技术。采用一些复杂的算法将矿体表面模型和块段模型结合成一种混合模型方案,包括从原始地勘数据建立钻孔三维模型;轮廓线贴面重构矿床三维表面模型;通过表面模型构建八叉树结构存储的块段模型,构建块段模型时采用方向包围盒(OBB)进行相交检测,用Feito–Torres方法进行包含检测;应用地质统计学方法对块段模型单元块的矿石品位进行估值。通过这些技术能够快速准确地建立复杂矿床表面模型和块段模型,构建三维可视化的采矿地质环境,为矿山提供直观、逼真的开放式基础数据源。     

基于三维GIS空间数据模型集成的概念框架研究

对三维空间数据模型的研究与发展进行了总结，分析了三维空间数据的特点以及数据模型集成的越要性。结合三维GIS在城市、地质、海洋等领域的具体应用，提出三种三维空间数据模型集成：用于城市三维构模基于TIN和CSG的集成模型；用于地质，海洋等领域的基于八又树和四面体格网的混合模型；具有一般性的矢量栅格集成的三维空间数据模型。     

水电工程施工的三维可视化仿真技术研究

可视化技术在水利工程中的应用方兴未艾,结合作者的研究工作,对水利工程三维可视化仿真中涉及的关键技术和难点进行了分析和研究,给出了相应的解决方法,并提出了一个面向水利工程施工的三维可视化仿真系统框架,展示了三维可视化仿真技术在水利工程中的应用前景。     

ASP.NET环境下产品三维模型的网络可视化应用研究

该文融合了CAD、数据库、网络等一系列技术,对Internet环境下三维模型库系统的建立进行了积极的探索,设计出了基于Web的标准件和企业专用件的网上信息浏览、查询,三维图形浏览及下载等功能模块,同时考虑了系统的可维护性、可扩充性以及安全性问题,并通过树状结构较好地显示了模型库系统中零部件的层次关系,使得大量的设计资源在互联网上得到最大程度的共享,具有一定的实用性。     

图像插值在ECT三维数据可视化中的应用

在电容层析成像(ECT)三维重建过程中,由于传感器侦测数据的局限,以及成像系统内部和外部的因素影响,使得获取的二维图像比较稀疏,图像质量并不高,而且,获取的二维图像可能会有单一像素点出现,导致不可能被轮廓化,这样就导致有一些流形不能被正确的反映.本文从图像插值的角度,针对ECT二维图像进行像素补充,针对ECT断层序列图像进行断层图像补充.仿真结果表明,该方法很好的改善了三维图像的成像效果.     

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是建立城市三维地理信息系统的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法，提出了城市三维地理信息系统的18个空间数据模型：①把空间现象抽象为点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和UrM等6类对象，基于6种几何元素(点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素)的不同组合，提出了城市三维地理信息系统的9个空间数据模型；②把空间现象抽象为5类对象，分别为零维空间对象(点对象)、一维空间对象(线对象)、二维空间对象(面对象)、三维空间对象(体对象)和DTM，基于6种几何元素的不同组合提出了8个空间数据模型；③把空间现象抽象为零维对象、一维对象、二维对象、三维对象和DTM，基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面等6类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析，说明了这些模型的特点及可行性。     

三维矿体模型快速构建方法研究

三维矿体模型可为资源储量估算、矿山生产设计及资源管理提供可靠依据。然而,传统三维矿体模型的构建依赖于地质剖面图,需要大量的地质工作和地质经验,往往严重滞后于勘探进度。文章利用空间插值方法展开三维矿体模型的快速构建方法研究,能够很好地描述矿体的空间分布形态,适用于勘探初期矿体的基本圈定和三维模型构建。     

基于Kriging插值的3D地形可视化

利用数学模型,可以构造逼真的3D地形,有助于研究地质的内部结构、了解其地质特征,辅助做出正确决策。文章对普通Kriging方法进行了详细介绍,在空间数据场满足给定的统计分布特征的前提下进行插值.,然后采用球状模型辅助函数成功地实现了对3D地形的模拟。     

距离加权反比插值法和克里金插值法的比较

首先给出了距离加权反比插值法和克里金插值法的原理，然后对这两种方法在理论和实际应用上进行了比较，其结论是克里金插值法的效果优于距离加权反比插值法的效果。     

基于变异函数的距离加权反比法

通过插值建立研究变量的数学模型是数据场可视化中至关重要的一步.根据距离加权反比法原理并结合变异函数的优良特性,提出了基于变异函数的距离加权反比法,讨论了其插值特性,给出了近似最大似然法估计协方差参数的原理.通过应用实例比较可知,基于变异函数的距离加权反比法具有效率高、能抵御数据中的噪声、处理数据丛聚效应能力强的特性,其插值效果与克里金法基本相同.     

降雨空间插值方法及在清江流域的应用

将普通克里格法、协同克里格法和反距离加权法3种空间插值方法应用于清江流域的降雨空间插值,比较了它们的应用效果,并分析了它们插值效果不同的原因.其中协同克里格法在应用时考虑了海拔高度对降雨量插值结果的影响.结果表明,两种克里格方法的插值结果的误差要远远小于反距离加权法,并且插值所得到的等雨量线更光滑.对于两种克里格方法,协同克里格法要优于普通克里格法,前者比后者的MAE值要小10%.反距离加权法明显不如两种克里格法的原因是该方法不能准确反映相邻站点的空间依赖关系.而协同克里格法优于普通克里格法是因为协同克里格插值法考虑到了地形对降雨量的影响,因而更适用于清江流域这样的山地流域.     

降水空间插值方法应用研究——以黄河源区为例

使用反距离加权法、张力样条函数法和普通克里格法对黄河源及其周围地区65个气象站点1990～2001年12年间月平均降水数据进行空间插值,并对模拟结果进行了交叉检验和站点检验.3个检验标准的检验结果表明:3种插值方法的结果都基本能反映黄河源区降水的大体空间分布规律,而普通克里格法略优于其他两种方法.研究结果表明:样本本身的空间分布在很大程度上影响插值精度,台站的密度对插值效果的影响也非常显著.给出了黄河源区年平均降水空间分布图.     

基于矩阵分解的降水时空插值方法

为了提高基于雨量站网观测值估算降水空间分布的精度,同时考虑降水的时序发展趋势和站点空间分布,将传统的插值方法(反距离权重法、普通克里金法)和Funk矩阵分解(Funk-SVD)模型结合,提出了一种基于矩阵分解的插值方法,并采用黄河流域小浪底到花园口区间2009-2012年多场降水的日观测数据进行了精度检验.结果表明,通...     

基于图像边缘保持的反距离加权插值算法

在数据可视化过程中运用一般的插值算法处理图像,边界效果通常比较模糊,也容易造成图像边缘信息的大量损失,导致图片整体增强效果欠佳。针对该问题,将图像边缘保持策略引入到反距离插值算法中,提出了基于图像边缘保持的自适应反距离加权插值算法(adaptive inverse distance weighted interpolation,AIDWI)。在图像边缘优化方向确定的基础上,利用反距离加权插值函数获取图像边缘区域像素间的关系,根据权值下降指数调节图像边缘的清晰度,设置平滑参数控制算法的平滑效应,达到图像整体增强效果的最佳状态。利用计算机进行图像增强仿真实验,通过基于图像能量谱的图像质量测度值和图像熵值对图像整体增强效果进行评估,结果表明经算法处理后的图像整体增强效果明显,算法在执行效率和提升图像熵值等方面均具有突出的优越性。     

一种新的基于图像边缘的插值算法

灰度图像放大时,插值所具有的平滑作用会退化图像的高频部分,使放大图像轮廓变得模糊,本文提出了一种新的图像插值算法,先通过边缘检测分离出图像的平坦区域和边缘区域,对图像的平坦区域采用双线性插值法,对图像的边缘部分采用距离密次反比法,实验证明该算法有效地保持了边缘信息,得到了较好的视觉效果.     

海洋三维仿真平台的潮流模拟可视化建模

潮流数值模拟的科学可视化与虚拟现实是海岸海洋科学研究重要的现代技术手段.首先从地理信息系统的角度对潮流数值模拟系统的数据模型进行了论述,指出三维潮流数学模型基本方程(Navier-Stokes方程组和Boussinesq假定),同时建立了基于海洋物理的实时海面模拟潮流数学模型,提出了适合水文数值模拟的对象模型方法;其次探讨了空间流场的可视化技术,阐述了虚拟现实在潮流数值模拟中的作用;最后设计并实现了一个海岸海洋潮流模拟虚拟现实的原型软件系统3DVROcean,并在黄海辐射沙洲等的潮流数值模拟试验中进行了实际对比检验.     

医学人体数据三维可视化方法的研究与实现

结合医学图像三维可视化的两种方法：表面绘制方法和体绘制方法,采用了一种混合绘制方法,在微机上实现了医学断层图像序列的三维重构,既克服了表明绘制不能体现内部数据的缺点,又从一定程度上解决了人体绘制的速度问题。在此基础上,研究了对任意剖面数据进行检索的算法,通过对层间数据的插值,可以从任意角度和位置来观察剖面的形状、大小、颜色分布等各种病理特征,对临床诊断有重要意义。     

块为K4的cp-图的距离矩阵的行列式和逆

基于某些特殊图矩阵的求逆结果提出了一类新的图(块为K₄的cp-图)的逆矩阵求解问题,并将其与完全图求逆矩阵作对比,得出了适宜的求解方法,进而得出它的行列式与逆矩阵,均是与图中块数b相关的函数。通过初等行列式变换,求得距离矩阵的特征值和对应重数。