三维地质和地下水建模的研究和应用

针对地质和地下水可视化分析的应用问题,提出了基于三维建模和分析的可视化研究方法,并建立了有效的针对地势和地下水的可视化平台.尤其针对建模过程中数据的连续性问题采用了基于多元二次插值方法,从而有效的解决了抽样数据点稀疏的问题.在地层建模方面,系统采用了基于三棱柱体积元素的建模方法,同时通过基于检测井法线信息的有效插值算法解决了地层建模过程中的连续性问题.针对地下水的具体应用,提出了基于图像的绘制方法,实现了地势、地层断层和地下水分布的可视化分析和展现.     

基于加权PCA分析的三维点云模型对称性检测算法

对普通PCA(principal component analysis)算法进行了改进,使之能用来检测点云模型中存在的平面反射对称性。算法的执行过程如下:首先,使用每个点元的面积作为权重,执行一次加权PCA确定一个近似的对称平面作为初始平面;然后,采用迭代的方法逐步调整上述的对称平面,使之趋向于真正的对称平面(主对称平面)。在每次迭代过程中,算法根据一个距离度量来更新每个点元的权重,通过新的权重执行加权PCA计算来确定一个新的对称平面。如果当前的对称平面与上一次迭代中的对称平面足够接近或者迭代次数超过了给定的阈值,迭代就会终止,从而计算获得整体点云的主对称平面。实验结果表明即使对于非完美对称的模型,该算法也能精确地找出模型的主对称平面。