三维地层建模与可视化研究

论文摘要

三维地质建模是当前地质勘探领域中研究的热点内容,利用三维地质建模可以很好的为研究人员提供研究和分析的依据。本文主要分析了建立三维地质体的数学模型,对当前的模型进行了详细的分析和研究,通过对比各个模型的优缺点找出合适的数学模型进行建模。并且对本文所用到的开发工具和开发流程作了详细的介绍。在三维地质体生成过程中,重点介绍了生成Delaunay三角网所采用的逐点插入法,指出了逐点插入的不足,并且在实际的建模过程中进行改进并运用改进的逐点插入法来完成了Delaunay三角网的构建。在具体的实现过程中,首先将三维坐标映射到了二位坐标系中,在二维坐标系中采用改进的逐点插入法来构建Delaunay三角网,然后再将Y值加入进来还原到三维坐标系中以完成在三维坐标系中的Delaunay三角网的构建。在实现Delaunay三角网的构建后采用线性的插值算法来对Delaunay三角网进行插值形成格网模型,通过格网模型来实现三维地层的模拟。最后对所建立的三维地质体进行了剖切操作来实现从任意角度对三维地质的内部结构的观察。总体上,本文通过对三维地质建模和可视化的研究,构建了一个模拟三维地质体的原型系统,实现了对三维地质体的可视化操作。在该系统中,研究人员可以从任意的角度对剖切开的三维地质体进行观察和分析也能够从任意的角度对三维地质体整体进行观察、缩放和剖切等操作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容与目标
• 1.4 论文组织安排
• 第2章 地质体的三维数据模型
• 2.1 基本概念
• 2.2 三维数据模型的分类
• 2.3 面模型
• 2.3.1 表面模型
• 2.3.2 边界表示模型
• 2.3.3 线框模型（Wire Frame）
• 2.3.4 断面模型（Section）
• 2.3.5 多层DEM模型
• 2.4 体元模型
• 2.4.1 规则体元模型
• 2.4.2 非规则体元模型
• 2.5 混合三维模型
• 2.6 三维数据模型的综合比较
• 第3章 地质体的三维建模
• 3.1 基本概念
• 3.2 基本要求
• 3.3 开发环境
• 3.3.1 VC++6.0简介
• 3.3.2 OPENGL图形接口
• 3.3.3 在VC++6.0环境下调用OpenGL绘图过程
• 3.3.4 OpenGL渲染流程编写
• 第4章 三维地质体的建立
• 4.1 建模方法的选取
• 4.2 三维建模建模过程
• 4.2.1 数据来源
• 4.2.2 三角剖分生成TIN
• 4.2.3 生成格网
• 4.2.4 利用格网构建三维地层
• 4.2.5 断层的处理
• 第5章 映射纹理和剖切面生成
• 5.1 映射纹理
• 5.1.1 创建纹理对象并其指定纹理
• 5.1.2 指定纹理的应用
• 5.1.3 启用纹理映射
• 5.1.4 指定纹理坐标
• 5.2 剖切面的生成
• 第6章 原型系统井眼轨迹模拟
• 6.1 井眼轨迹模拟简介
• 6.2 井眼轨迹的三维模型
• 6.2.1 直管部分建模
• 6.2.2 管道弯曲部分建模及衔接
• 6.2.3 绘制弯管曲面
• 6.3 井眼轨迹的三维显示
• 第7章 总结与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 主要难点与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果