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「三维可视化」三维可视化物探数据数据分析系统科学研究
2021311|文章来源:-

「三维可视化」三维可视化物探数据数据分析系统科学研究,以矿产资源勘查的物探数据为目标,科学研究物探三维数据体的构造方法和三维数据体室内空间数据可视化技术性,选用VisualC+++OpenGL开展三维模块系统软件的设计开发。手机软件完成了三维数据解决、显像和三维图型的各种各样互动作用,包含图象表明、变大变小、转动、3d虚拟现实、切片制做、出现异常获取等作用。

「三维可视化」三维可视化物探数据数据分析系统科学研究,地质工程勘查是具备一套繁杂的技术性方式和数据解决步骤,涉及到方式诸多、仪器设备及数据繁杂多种多样。必须目的性地剖析、梳理其数据处理方式,设计方案一套有效的数据解决方式。并出示一个统一的、专业化手机软件集成化自然环境,便于地质工程数据解决与表述工作人员从不一样的方式和视角去数据分析材料数据,进而能够提升 数据表述精密度和稳定性。在结构化分析各种各样方式的基本上,本系统软件选用模块化开发设计,以作业区管理方法为基本的疏松藕合集成化的方法。

1系统开发设计

1)控制系统设计。软件开发选用的是三层管理体系架构实体模型,选用VisualC+++OpenGL开展开发设计。在其中三层管理体系包含操作界面层、数据解决层和数据浏览层。每个作用模块开展单独开发设计和检测。模块检测后转化成动态库,随后在系统中集成化。

操作界面层:包含系统软件中的人机交互技术键入/輸出的对话框页面,如工具栏、信息框这些。

数据解决层:包含系统软件中的数据键入、预备处理、显像、互动、出现异常获取等內容。

数据浏览层:包含系统软件中的每个数据管理方法模块,如数据库管理方法、成图文档管理等。

2)体系结构。

本系统软件由下列模块及分系统构成:

①数据预备处理模块:在数据键入系统软件以前,将各种各样物探数据格式转化,根据坐标变换、归一化等方法开展,为中后期的键入与解决作提前准备。

②数据导进模块:依照统一固定不动的键入文件格式加载数据,并对数据开展归类,便于储存及中后期的显像与解决。

③网格化管理模块:出示二维与三维网格化管理方式,为三维成图与解决出示数据提前准备。

④三维成图模块:依据OpenGL三维成图规定,对键入的各种各样数据方式开展室内空间几何变换、室内空间投射、阳光照射材料解决及其3D渲染等,转化成三维图型。

⑤三维互动模块:设计方案各种各样互动专用工具,为客户出示三维图型的挑选、挑选、数据漫游、放缩、切割、切片制做等。

⑥出现异常获取模块:选用各种各样三维算法在三维数据休重开展梯度方向测算、图像分割等,测算出物探数据体里的特性分页面及不持续页面,协助地质学工作人员鉴别各种各样断块及不持续地质学页面。

关键模块框架图以下。

3)系统功能。系统功能关键包含作业区管理方法、数据预备处理及网格化管理、三维数据显像、三维图型切割、切片制做等作用。

作业区管理方法是为了更好地便于管理测线数据和座标数据及其从而转化成的三维数据文档而设定的配备程序流程。导进了数据后,必须对数据开展网格化管理。网格化管理以前必须开展座标投射、转动及归一化等。在三维数据体机构提示框中,点“网格化管理解决”按键将进到网格化管理程序处理。将三维数据点在三维数据室内空间中设成一个小的长方形,在其中尺寸的尺寸与数据体有关。根据一系列的小长方形来表明三维图型。系统软件选用长方形切割,图型被切割后会再次测算,最终表明切割后的图型。

图1关键模块框架图

2OpenGL三维图型光电技术

1)几何变换解决技术性。文中完成的优化算法处理方式中,界定了好多个全局变量,能够根据电脑键盘与电脑鼠标开展互动动态性改动,完成对三维地质学目标的动态性转换。其一部分编码以下:

2)投影变换解决。投影变换的目地便是界定一个视景体,促使视景身体之外不必要的一部分剪裁掉,最后进到图象的仅仅视景身体的相关一部分。投射包含透視投射(PerspectiveProjection)和认清投射(OrthographicProjection)二种。

本系统软件是根据地质学室内空间三维可视化,主要反映地质学室内空间中三维地质学体的室内空间关联,选用散射投射具备不错的可视化效果。根据获得当今对话框规格,动态性地将三维空间投射到当今对话框中。其投射一部分编码以下:

3)颜色、阳光照射与材料解决技术性。文中依据三维地质模型数据的特性,选用RGBA颜色方式,即选用从0.0到1.0的颜色份量表明三维地质模型的颜色,另外选用一个Alpha值做为颜色结合份量,在颜色测算中,将依据Alpha值的尺寸测算生成情景中地质学体室内空间点颜色所占占比,那样能够便捷完成三维地质学室内空间中的全透明表明。

文中主要表现的是三维地质模型,为了更好地提升 响应速度,能够忽视材料的层次感。阳光照射设定为上方为一点灯源,设定自然环境灯光效果色度为0.5,材料漫反射光抗压强度为0.6,材料全反射抗压强度为0.8,编码以下。

//界定灯源数据

GLfloatpos[4]={0,30,0,Alpha};

GLfloatdiff[4]={0.6,0.6,0.6,Alpha};

GLfloatambient[4]={0.5,0.5,0.5,Alpha};

GLfloatspecular[4]={0.8,0.8,0.8,1.0};

//设定阳光照射

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,pos);

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,diff);

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,ambient);

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,specular);endprint

glEnable(GL_LIGHT0);

glEnable(GL_LIGHTING);

3三维图型交互方式

1)平移变换、放缩、转动技术性。三维地质模型数据可视化与交互方式的完成,必须创建显示屏上的二维座标与三维空间座标的相匹配,另外将二维显示屏上电脑鼠标转变投射成三维空间关联的转变。要将2个转变主要参数投射成三维空间的三个转变主要参数(X,Y,Z),必须开展几何变换方式。文中采用室内空间象限区划的方式,对二维空间开展象限区划,将二维显示屏区划成七个地区,各自相匹配着七种室内空间实体模型转换的方位。

2)三维切片技术性。切片是将数据场以平面图的方法来表述,能够展现物探特性在二维平面图内的遍布。将理论三棱柱体看作是由三条棱边构成,每条棱边由一个节点对构成。若三棱柱体被切割面切割,则棱边必定与切割体交叉。将切割体简单化为平面图,则针对构成地质学体的每一个理论三棱柱体,能够运用平面方程求交的方法分辨三棱柱的各个边是不是被切割面切割。切片制做完成全过程以下:

①最先用特定切割平面图与体元三棱柱求交,并纪录相交点。

②随后将相交点座标点按一定的次序组合成三角面块添加到切片结合中。

③最终从三角形结合中按序获取出三角形面开展绘图获得数据显示。

根据加上站立、水准或是随意歪斜视角的平面图切割,能够完成随意方向和视角对矿体开展切割表明。

3)3d虚拟现实技术性。根据3d虚拟现实的方法,以仿真人行驶的实境方法,科学研究工作人员能够在三维场景中对三维地质学目标开展多方面的关键点查询。3d虚拟现实的全过程是由聚焦点偏向定位点的视野持续转换的全过程,每一次聚焦点与定位点座标的转换都是会造成新的三维场景。其完成的核心技术包含有:聚焦点与定位点转换、情景即时绘图、鼠标和键盘操纵和碰撞检测等。

三维矿体实体模型到VRML虚似情景的转换結果,将三维数据场实体模型转化成VRML的三维模型文档(*.wrl)后,能够在当地或是根据Web公布的方法,运用Web打开浏览器该实体模型开展三维访问 与互动。在虚拟现实技术电脑浏览器中能够运用多种多样3d虚拟现实与互动专用工具对该实体模型开展多方位观查。

4结语

「三维可视化」三维可视化物探数据数据分析系统科学研究,文中科学研究了三维数据体开展室内空间特征提取和数据发掘技术性,手机软件可把离散变量的测量点和测线中间的数据信息内容关系起來,便于地质学工作人员做出精确的表述推论,并能发觉一些掩藏的多方面信息内容,为物探材料的表述出示靠谱的輔助方式。手机软件选用电子计算机建筑科学,摆脱了人力数据误差很大的缺陷,手机软件的运用,能够提升 物探材料的表述精密度和速率,减少材料的表述难度系数。

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