Page 184 - 新时期水利水电工程施工技术及其实践

·新时期水利水电工程施工技术及其实践·
Construction Technology and Practice of Water Conservancy and Hydropower Projects in the New Era

可视化的图形或图像数据；②基于面向对象编程技术实现用户图形界面的可视化

建模设计。

二、基于 GIS 的三维可视化原理

可视化是将数据处理的抽象结果转化为图像和图形结果。一般由点、线图、
网格、体素等基本视觉图元模型组成，然后对建立的模型进行渲染和显示。

（一）基于 GIS 建模的思想与优势
在各级水利建设中可以分解成子系统，其中包括主要的临时挡水坝建设等子

系统、围堰施工子系统、放电结构和改变水的子系统。利用 GIS 能够存储和处理
不同对象在不同位置的分布式地理空间的拓扑关系，可以实现对周围物质的模拟，
然后通过坐标变换将每一个子系统坐标转化成统一的地理空间坐标。在相同地形

背景的虚拟工程环境中，实现了每个子模型协调统一，从而在宏观层面形成水利
施工建设系统可视化。

在地理信息建模系统中，对模型属性进行编码和基本几何元素建立属性表。
由于图形对象与模型的属性特性具有一定的内部关联，因此在访问图形对象的同
时可以获取其空间坐标、拓扑结构和相关属性信息。因此，利用数据三维可视化

技术，通过直接访问进程便可获取屏幕图形对象各自属性。例如，通过堤坝和地
形相交的边界线，可以自动获得相对位置的交叉空间围堰模型和数字地形模型的

关系。
（二）构建各类物理模型
根据材料特点及类型的不同，建模采用的方法也大不相同。指的是空间几何

对象模型可以描述几何特征和拓扑关系，只有一个描述它的构造函数体表面边界
表示和计算几何方法，都反映出表面的物理性质也有其内部的空间分解方法的性

能特点。三维实体模型是由基本元素的组合而成，并通过对这些基本元素的变形
和算术运算，如旋转、缩放、平移、剪切和反射变换构造。点、线、面、体四个

基本几何元素可以构成任意三维抽象物体，然后将这四个基本几何元素集合起来
并对三维物体进行渲染便可构造更复杂的物体。三维实体模型是建立在绝对真实

数字矢量模型基础上的，因此它可对任何可测量的元素进行实际测量。
对于云、山、树等不规则物体，一般采用统计分形几何建模。常用分形建模

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