实体建模三角网相交算法及应用研究
基于AutoCAD的工程地质三维实体建模方法
基于AutoCAD的工程地质三维实体建模方法王大志;黄鹏【摘要】采用基于AutoCAD平台的ObjectARX二次开发技术,以测量数据和钻孔数据为基础,编程建立各地层界面模型,通过面域拉伸和实体布尔运算等方法生成工程地质三维实体模型.其中,地表模型的建立直接采用测量数据,形成Delaunay三角网面域;地表以下各地层模型的建立则是利用Surfer对地层钻孔数据进行插值拟合,形成三维网格数据文件,导出为"?.dat"文件后,利用ObjectARX二次开发技术编程建立地层三角网面域.研究结果表明,用该方法建立的模型,不仅能真实反映工程所处的地质环境,而且极大地提高了设计工作效率.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)019【总页数】7页(P72-78)【关键词】AutoCAD;ObjectARX;Surfer;插值拟合;工程地质;三维实体模型【作者】王大志;黄鹏【作者单位】国家电投集团广西电力有限公司,广西南宁530022;国家电投集团广西电力有限公司,广西南宁530022【正文语种】中文【中图分类】TP391.9工程地质三维建模是借助计算机可视化技术，真实地反映工程所处的地质环境，在三维环境下，将工程地质体的空间信息、拓扑信息和属性信息结合起来，用于工程决策、工程设计、储量计算及岩土数值分析。
工程地质三维实体模型具有立体直观、层次丰富的优点，可以提高工程技术人员对地质规律的认识、指导工程施工及监测[1]。
随着计算机技术的发展，涌现了大量工程地质三维建模软件，比较常见的软件有GoCAD、Petrel、RMS、ItasCAD、GIS、MapGIS等，这些软件能够将地质体的三维结构形态很好的展示出来，具有强大的成图和三维显示功能，能实现不同层次、多角度、任意切片、过滤、体积切割等三维地层动态显示。
但是上述软件基于不同平台，缺乏与工程设计软件AutoCAD的结合，无法实现工程三维设计，比如：边坡土石方开挖三维设计、道路路线规划三维设计、洞室群开挖三维设计等。
三角网平差方法的原理和实际应用
三角网平差方法的原理和实际应用引言：三角网平差方法是测量工程中常用的一种数据处理方法，它能够通过三角形的几何关系来计算测量点的坐标，具有简单、高效的特点。
本文将详细介绍三角网平差方法的原理及其在实际测量中的应用。
一、三角网平差方法的原理三角网平差方法是基于三角形的相似性原理进行测量计算的一种数学模型，其原理基于以下几个关键点：1. 角度平差原理：三角网平差方法中，首先需要对测量角度进行平差。
角度平差是通过比较测量角度与理论角度之间的差异，使用最小二乘法进行计算和调整，使角度的测量误差最小化。
2. 边长平差原理：在测量中，除了测量角度外，还需要测量各个三角形边长。
边长平差是通过比较测量边长与理论边长之间的差异，同样使用最小二乘法进行计算和调整，使边长的测量误差最小化。
3. 角边关系原理：在三角形中，通过一个已知边长和一个已知角度可以确定另外两边的长度。
三角网平差方法利用这种角边关系，通过已知的边长和角度，计算未知点的坐标。
二、三角网平差方法的实际应用三角网平差方法在实际测量中具有广泛的应用，以下是几个常见的实际应用场景：1. 工程测量：在大型工程测量中，如建筑施工、道路规划等，常需利用三角网平差方法计算出各个测点的坐标，以确定设计图纸的准确位置。
通过对测量角度和边长进行平差，可以提高测量结果的精确性和可靠性。
2. GPS定位：全球定位系统（GPS）是一种利用卫星信号确定地球上任意点位置的技术，而三角网平差方法是GPS定位中常用的数学模型。
通过利用多个卫星信号同时测量，然后应用三角网平差方法计算出接收器的位置坐标，从而实现精确的定位。
3. 摄影测量：在航空摄影测量中，常常需要将航空摄影图像转化为地面坐标。
通过测量图像上的人工控制点和摄影机的方位元素，利用三角网平差方法可以计算出图像上任意点的地面坐标，从而实现对地理信息的精确提取。
4. 地质测量：地质勘探中常常需要对地质构造进行测量和分析。
三角网平差方法可以用于分析地形形态、测量地壳变形和地震断层等地质现象，为地质工作者提供重要的数据支持。
第三章 实体模型-4
第三章Solids Modeling 实体模型第一节实体概念什么是实体模型实体相关术语实体文件实体模型的应用什么是实体模型?实体模型是一个三维的数据三角网. 例如,一张3DM就是通过用包裹一个DTM的方式而形成的一种实体形式，用线条描述了通过实体的剖面。
实体模型与DTM（数字化地形图）基于同样的原理，在Surpac中已经使用很多年了。
您也许已经听说过与实体模型相关的3DM或者“线框模型”等概念。
实体模型用多边形联结来定义一个实体或空心体，所产生的实体用于：∙可视化∙体积计算∙在任意方向上产生剖面∙与来自于地质数据库的数据相交DTM是用于定义一个表面的。
在Surpac中，DTM的创建是自动的。
三角网的创建是通过计算将大批的三维空间点计算到X－Y平面上联结形成的。
实体模型是能过将线中所含的点联结为一系列三角形建立起来的。
这些三角形在平面上看可能是重叠的，但实际上在三维空间里就不是重叠或相交的了。
实体模型的三角网可以很彻底地闭合为一个空间结构。
尽管在Surpac中有很多工具能自动地完成很多过程，但是创建一个实体模型要比创建一个DTM需要更多的交互过程。
下图就是一个实体模型的例子（地下矿山设计和矿体）.实体术语一个实体模型是由一系列不重叠的三角形联结而形成的。
实体的这些三角形可以用1到32,000的数字进行标识。
体（体）表示了实体中不连续的部件。
例如在上图，下山和矿体都有不同的体数字标识，因为它们表示不同的部件。
然而，像矿体一样，体里可能包含有一小群相对独立的细节，你又想给它们相同的体标识号以表示它们是相同结构的，这时，每一个小部分必须再给予三角网（三角网）号，一个三角网三角网是体的一部分，您可以给它赋以任何正整数。
体与三角网号涉及到实体模型中的所有部件。
体和三角网可以是开放的或者是闭合的。
在组成三角网的三角形之间如果存在缝隙，那么它就是开放的。
一个体可以包含开放的或者是闭合的三角网。
区分体为开放的或者是闭合的，其原因在于：∙一个闭合的体可以通过计算每个三角形到任一平面的体积关系来得出体的体积。
利用3DMine矿业工程软件建立石碌铁矿北一矿区地质三维模型
3.1块体模型的建立
目前估值的品位数据主要来自巷道刻槽取样数据库和北一基建勘查钻孔数据库。针对北一矿区的矿体分布特点，需要建立一个旋转块体模型。设置块体尺寸为2.5*2.5*0.5，次级模块为2.5*2.5*0.5；旋转角度为30°。
（3）北一矿区建立矿体模型的过程
将E2-E25勘探线，两个相邻剖面的矿岩边界线用3DMine软件打开，找到矿体与矿体之间的对应关系，将矿岩边界线连接成三角网矿段，并保存。
将E2--E25勘探线剖面两两相连的矿段统统调入3DMine软件中，利用合并三角网功能分别将矿体和夹石合并，并保存。
3三维块体模型
利用3DMine矿业工程软件建立石碌铁矿北一矿区地质三维模型
摘要：介绍了利用3DMine矿业工程软件建立石碌铁矿北一矿区地质三维模型和块体模型，实现了地质模型的动态显示与三维分析功能，模型可广泛应用与矿山地质、测量和采矿等工作中。
关键词：3DMine矿业工程软件；石碌铁矿；矿床建模；块体建模
引言
为了解决石碌铁矿由露天开采转向地下开采出现的一系列问题，提高海南矿业矿山开采的信息化水平，海南矿业股份有限公司进行了数字矿山系统的建设，迫切需要一个适应于我国国情和矿山企业的专业化矿山三维可视化软件（GIS）。
（2）生产钻孔数据库
在3DMine软件中建立北一基建勘探钻孔数据库。将北一矿区的生产钻孔数据库整理成为Excel表格，表格分为定位表、测斜表、岩性表、化验表四个表格，整理好后一并导入北一基建钻孔数据库中。
测绘技术中的三角网测量方法与技巧
测绘技术中的三角网测量方法与技巧一、引言测绘技术是实现地理信息的准确记录与传播的重要工具。
而三角网测量方法作为测绘技术中最为重要和基础的一种方法，在现代地理信息系统中扮演着至关重要的角色。
本文将对三角网测量方法与技巧进行详细的探讨与分析。
二、三角网测量方法概述三角网测量方法是测绘技术中的一种基本测量手段，通过测量三角形间的距离与角度来确定地面实体的位置和形状。
三角网测量方法的基本原理是利用几何三角学中的定理，将地面实体转化为理想三角形，并通过测量角度和距离来确定地点的坐标。
三角网测量方法主要包括角度测量和距离测量两个环节。
三、角度测量技巧1. 角度观测装置的选择在进行角度测量时，合适的观测装置是至关重要的。
目前，最常用的角度测量仪器是全站仪，其具备高精度和自动化特点，并能实时记录和存储观测数据。
但在工程实际应用中，也需根据具体需求选择其他合适的观测装置。
2. 角度测量的精度控制角度测量的精度直接影响到三角网的测量结果。
因此，在进行角度观测时，应注意控制精度。
常用的措施包括：安装稳定牢固的测地仪座，避免振动；定期校准仪器并进行常规维护；在观测过程中注意观测目标的亮度和清晰度等。
四、距离测量技巧1. 距离测量仪器的选择距离测量的精度与仪器的选择和使用密切相关。
常见的距离测量仪器有激光测距仪、电子测距仪和经纬仪等。
针对不同的地形和测量需求，选择适合的测距仪器能够提高测量精度。
2. 规避测距误差在进行距离测量时，误差的产生是难以避免的。
为降低误差的影响，可采取几种方法：选择合适的测距仪器，确保其测量精度符合实测需求；进行多次重复测量，并取平均数以减小误差；合理设置测量基准，并及时进行校正。
五、三角网测量的关键技巧1. 长边测量技巧三角网测量中，长边测量是关键步骤之一。
长边测量的精度直接影响到整个三角网的测量结果。
为了提高测量精度，可以采用以下技巧：合理设置仪器、避免测量误差的积累；采用示意性标志物，提高目标的可见性；根据实际地形选择合适的测量方式。
三角网原理
三角网原理三角网原理是一种地理信息系统（GIS）中常用的数据模型，它是由一系列相互连接的三角形构成的网络，用来描述地理空间中的各种要素和其之间的关系。
三角网原理在地图制图、地形分析、空间数据处理等方面都有着广泛的应用。
三角网原理的基本思想是将地理空间划分为许多小的三角形单元，通过连接这些三角形的顶点来表示地理要素之间的空间关系。
这种方法可以有效地描述地理要素的位置、形状和相互关系，为GIS系统的空间分析和地图制图提供了重要的数据基础。
在三角网原理中，每个三角形都由三个节点（或称为角点）构成，这些节点的坐标可以精确地表示地理空间中的位置。
通过连接这些节点，可以构建出一张完整的三角网，用来表示地理要素的空间分布和拓扑关系。
三角网的建立需要考虑到地理要素的特性和空间关系，以及数据采集的精度和效率等因素。
三角网原理在地形分析中有着重要的应用。
通过建立地理空间的三角网模型，可以对地形进行高程插值、坡度计算、流域分析等操作，为地理空间的地形特征提取和地形分析提供了重要的数据基础。
三角网原理还可以用来进行地图制图，通过连接三角形的边界和节点，可以构建出地图的网格结构，用来表示地理要素的空间位置和分布。
除此之外，三角网原理还可以用来进行空间数据处理和空间分析。
通过对三角网模型的建立和优化，可以实现对地理要素的空间关系和拓扑关系的有效描述和计算，为GIS系统的空间分析和地理信息处理提供了重要的数据支持。
总的来说，三角网原理是GIS系统中一种重要的数据模型，它通过建立地理空间的三角网模型，可以有效地描述地理要素的空间位置和关系，为地图制图、地形分析、空间数据处理等应用提供了重要的数据基础。
三角网原理的应用不仅可以提高GIS系统的空间数据处理和分析能力，还可以为地理信息科学和地理空间研究提供重要的理论和方法支持。
如何进行三角网的建立与处理
如何进行三角网的建立与处理在计算机科学领域中，三角网是一种用于连接数据点的网格结构。
它由许多三角形组成，每个三角形的三个顶点都是数据点。
三角网的建立和处理是许多计算机图形学和计算机视觉任务中的基础步骤。
本文将探讨如何进行三角网的建立与处理。
一、三角网的建立三角网的建立是通过一系列步骤来生成一个包含数据点的三角网格。
以下是一个简单的流程：1. 数据预处理：首先，需要根据实际应用场景，对数据点进行预处理。
这可能包括数据清洗、数据采样和数据变换等操作，以确保数据的质量和适用性。
2. 确定边界条件：在建立三角网之前，需要确定边界条件。
边界条件可以是已知的数据点或外部提供的信息。
边界条件的选择对于生成合理的三角网格非常重要。
3. 进行三角网格的初始化：在确定边界条件后，可以开始进行三角网格的初始化。
这可以通过将数据点放置在二维平面上，并根据某种规则（如Delaunay三角剖分算法）进行三角剖分来实现。
三角剖分算法是一种常用的方法，它能够确保所有的三角形都是“良好”的，即不会出现重叠或相交的情况。
4. 优化三角网：在初始化完成后，可能需要进行一些优化来改进生成的三角网。
例如，可以使用各种算法来优化三角网的质量和形状，以满足特定的需求。
常用的优化算法包括Laplacian平滑算法和拓扑优化算法等。
二、三角网的处理一旦三角网建立完成，就可以进行各种处理操作。
以下是一些常见的三角网处理技术：1. 网格编辑：三角网的处理通常涉及在网格上进行编辑和修改。
这可以通过添加、删除或移动数据点来实现。
网格编辑技术是计算机图形学和计算机视觉任务中的重要部分，可以用于模型编辑、形变和纹理映射等应用。
2. 网格分析：通过对三角网进行分析，可以获得有关数据点之间关系的更多信息。
例如，可以计算三角形的面积、周长和法向量等属性。
这些信息在许多应用中都是有用的，如物体表面重建、拓扑分析和形状匹配等。
3. 网格变形：通过对三角网进行变形操作，可以实现形状的变化和动画效果。
三角网布设及概算
三角形生成
根据地形数据，利用三角形生 成算法，构建三角形网格。
结果输出
将生成的三角形网格输出为所 需格式，如DXF、DWG等。
Байду номын сангаас2
三角网布设方法
常规三角网布设方法
常规三角网布设方法
根据地形起伏和精度要求，在实地测量和计算的基础上，按照一定的 规则和密度布设一系列三角形，形成三角网。
适用范围
适用于地形起伏较小、精度要求一般的测量项目。
优点
操作简单，精度可靠，能够满足一般测量需求。
缺点
在地形起伏较大的地区，需要增加测量点和计算量，工作量大，效率 较低。
优化三角网布设方法
优化三角网布设方法
基于常规三角网布设方法，通过优化算法 和计算机技术，自动选择最优的三角形组
合和布设方案，提高测量效率和精度。
优点
能够自动选择最优的三角形组合和布设方 案，减少人工干预和计算量，提高测量效
三角网布设及概算
contents
目录
• 三角网布设概述 • 三角网布设方法 • 三角网布设的参数选择 • 三角网布设的概算 • 三角网布设的应用场景 • 三角网布设的未来发展
01
三角网布设概述
三角网布设的定义
三角网布设：根据地形数据，利用数 学和几何原理，将地形表面划分为一 系列连续三角形，形成三角网的过程。
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物力成本概算
物力成本
包括三角网布设所需的材料、设备等 费用。
物力成本概算
根据项目需求，选择合适的材料和设 备，并进行物力成本概算，以确保项 目预算的合理性和可行性。
时间成本概算
时间成本
包括三角网布设所需的时间费用，如 工期、维护期等。
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Ｏ 引 言
在露 天 矿 开 采计 划 中 ， 需 要 分 期分 批 地 处 理对
林、 喻定权从 图形拓扑结构角度 ， 给 出一种 基于拓扑搜
要： 通过构建 不规则三角网模型 的方法 ， 采 取包 围盒方法排除两三角 网模型 中大量无效三 角形单元 ， 辅 以空 间
编码技术进一步定位相交三 角形集合 ， 即利用 Ａ Ｕ Ｔ Ｏ Ｃ Ａ Ｄ软件下 的 Ｖ Ｂ Ａ语言实现初期 网格模型构建和最终交线生 成； 中期 数据处理采用 Ｖ Ｃ＋＋编译 环境 ， 对其进行相交 检测并 求 出交 线端点 坐标 ， 经过端 点排序最 终生 成连续 的 多段线或 闭合交线环形成包 络面 ， 此举能够极大地 降低计算 过程 的实体建模和运算的大量 数据而导致 的计算效率 低， 最终准为实现露天矿生产过程 中数字化模拟 。 关键词 ： 不规则 三角网 ； 包 围盒 ； Ｖ Ｂ Ａ语言 ； 露天矿 ； 数字化模拟
第３ ７卷 第 ６期
２ ０ １ ． ３ ７ Ｎｏ ． ６
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｍ０Ｌ ＹＢＤＥＮＵＭ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３
实体 建 模 三 角 网相 交算 法及 应 用研 究
王喜 贤
（ 辽 宁工程技术 大学研究 生学院 ， 辽 宁 阜新 摘 １ ２ ３ ０ ０ ０ ）
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６— ２ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ １ ５— ０ ３
Ｓ ＰＡＣＥ ＴＲＩ ＡＮＧＵＬＡＴＥＤ Ｉ ＲＲＥＧＵＬＡＲ ＮＥＴＷ ｏＲＫ Ｉ ＮＴＥＲＳＥＣＴＩ ＯＮ ＡＬＧＯＲＩ ＴＨＭ Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ—ｘ ｉ ａ ｎ
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