Page 104 - 水利水电工程三维图形建模研究

水利水电工程三维图形建模研究
Research on 3D Graphic Modeling of Water Conservancy and Hydropower Engineering

（5）三维面的折叠处理
在工程地质三维模型建模过程中对三维面的折叠处理是较难的课题之一。在
通常情况下，地层三维面从整直方向看虽有一定的起伏是单一的（即在三维面任

何位置上的高程值是唯一的），但也有例外，如在构造运动微烈的褶皱岩层及岩
浆岩分界面等。如果建模者没对它预先处理，构建的三维面是不按折叠面形成的。
三维面从整直方向看似单一的情况下，其三维面的法向可视为竖直方向，所有的
控制点无需进行坐标旋转处理。我们对有折叠的三维面处理方法是：选择一个三

维方向（法向）使它与要构建三维面上整体尽可能垂直，并使从选择的法向方向
来看，该三维面是单一或不折叠的；再根据法向角进行控制点坐标旋转，旋转后
按常规方法构建三维面，再将三维面旋转回原处（即复原）。也可采用分区构面
后再拼接的方法来解决这一问题，用分区构面后再拼接的方法会增加用户的数据

量，特别是增加每个分区的边界控制点数据，因此尽量不采用该方法。非常不规
则的折叠三维面问题只能采用两种方法共同使用。
4. 三维地质实体的建立
（1）地质单元体三维轮廓面的形成

三维地质体被不同地层面及构造面划分成不同的地质单元体。一个地质单
元体三维轮屋面是由不同的地屈面及构造面经过合理计算后取舍按拼而成。算法
总体思路：建模者选择该地质单元体的项面（如地形面基岩面等）。程序对组成
该地质单元体的相关三维面的每一小三角面与该顶面在竖直方向进行比较，在该

顶面上方每小三角面被剔除，交叉则进行分割成若干个小三角面后再进行比较：
底面则相反；地质单元体周边三维面经坐标旋转：处理后方法需同。经过对组成
该地厕体单元体的所有相关三维面处理就可形成一个封闭的地质单元体三维轮廓
面。这个地质单元体三维轮廓面是由许多小三角面组成的。

（2）三维轮廓面处理形成三维实体
根据三维轮廓面分割成很多小的三棱柱体，再将小三棱柱体合并成实体，这
个算法若模型较大且层面多时对机器性能要求较高。这个过程可用 AutoCAD 二
次开发平台编写的程序在 AutoCAD 平台上处理。

5. 地质三维模型应用
（1）应用于工程地质分析
模型建立后可增加工程地质的直观分析，可从各个视角对模型进行旋转分析，

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