一、三维Delaunay剖分的断层直接插入算法(论文文献综述)
石信肖[1](2020)在《基于点云的矿山巷道与地层三维重建方法研究》文中提出随着智慧矿山等数字化概念的提出,如何获取井下的三维信息,从而完成巷道三维重建,达到井下生产的可视化,为矿井的安全生产提供强有力的技术保障是亟待解决的问题。三维激光扫描技术具有无需接触被测物体的特点,可安全、快速、准确地测量出物体空间信息。将三维激光扫描技术引入矿山三维重建研究中,弥补了传统的测量手段无法精确获取井下三维信息的问题。但是获取测量点云数据较大,在三维重建时有着一定困难,地层模型缺少内部属性表达。因此本文以矿山巷道点云为例,对点云格网重建以及体元化地层模型重建进行研究,其关键技术如下:(1)针对巷道点云狭长、带状的特点采用Delaunay生长算法,完成巷道三维重建。本文首先对海量点云数据进行预处理工作,尽可能减少噪点影响。然后采用Delaunay生长算法借助边角等约束条件,利用实验判寻最优边长阈值,最后在合适的阈值条件完成巷道三维重建。(2)针对地层模型缺少内部属性表达的问题,研究了 Tetgen算法下的四面体模型重建。首先根据钻孔等数据完成地层面模型的重建,在此基础上重新读取角点及面片数据进行四面体网格剖分,并根据实际情况,优化剖分参数,最终获取最优的地层四面体模型。(3)断层是常见的地质构造,提前预知断层的形态位置对井下生产有着重要意义。本文研究了局部法构造断层面模型的方法,在此基础上以四面体剖分进行体元模型的重建,从而得到体元结构下的断层模型。本文提出的基于约束的Delaunay生长算法,在保留细节特征的前提下可高效率的进行矿山巷道的三维重建;以四面体模型进行地质重建弥补了地层内部属性问题,使用Tetgen算法较好地实现了地层以及断层等地质体体元模型下的三维表达。
杨立云[2](2020)在《大地电磁软件系统关键技术研究与开发》文中研究说明大地电磁测深法(Manetotelluric,MT)是一种重要的地球物理勘测方法,它以天然电磁场为场源,通过改变电磁场频率进行测深来获取地下电构造信息,目前已广泛应用在能源勘探,工程勘察等领域。随着电磁方法和计算机技术的发展,从业人员对电磁解释软件提出了新的需求。本文对目前国内外应用中的商业电磁软件做了系统的调研,并梳理了这些软件的优缺点,结合最新的电磁勘测技术,开发出了一套全新的综合大地电磁解释软件,该软件较现有软件有如下创新:正演建模与解释功能是电磁软件的关键部分,建模功能服务于正演,为正演提供良好的模型,使得正演可以模拟复杂的地质结构。同时正演模型也可作为二维反演的初始模型,对反演结果有着极其重要的指导作用,从而解决反演多解性的问题。但现有软件的建模系统大多功能单一、界面简陋、建模精度不高,在网格剖分方面通常使用规则的矩形网格剖分法,此种方法对复杂地质模型特别是起伏地表模型的逼近效果不佳,导致正演结果精度不高。对此,本文创新地提出使用更灵活的基于三角形的不规则网格剖分法。研究并应用Delaunay三角法实现了网格剖分,并提出了粒子群优化算法对剖分结果做了质量优化,结合有限元方法最终实现了建模效率、模拟精度更高的正演。电磁法的反演解释具有很强的多解性,使用建模功能建立初始模型只是解决该问题的一种方法,本文又创新地实现了一种交互迭代式反演系统。该系统首先对原始数据执行一维反演,反演结果可以实现人工交互编辑,编辑后的结果保存为初始模型。接下来在执行二维反演时,可选择导入初始模型或正演模型作为约束,得到二维反演的最终结果作为参考,指导用户再调整原始模型,调整后的模型执行正演计算,将计算结果转为测线,测线数据再次反演解释。如此迭代操作,最终使得反演结果越来越逼近真实解。该方法的实现将传统单一的均匀半空间式反演发展为可人工操作干预的交互迭代式反演,大大提高了反演的正确性。除了在最关键的正反演模块上提出了创新外,本文还对现有软件的交互界面做了优化,包括将GIS融入电磁软件,实现测线在地图中的显示等。综合来讲,本文开发的电磁软件较现有大多数电磁软件而言,增加了解释功能,改善了正反演方法,优化了程序界面,提高了大地电磁工作效率,具有极高的推广应用价值。
莫艳鸳[3](2020)在《公路三维地质模型及地质选线知识库研究》文中研究说明地质因素是公路选线的关键要素。当前的BIM软件和其他主流路线设计软件建立的三维地形模型缺少对路线设计过程的地质信息支持。在公路选线设计中,为设计人员提供更多的地质信息支持,成为亟待解决的问题。论文以选线问题为研究对象,研究地质三维模型构建方法,以岩溶地区选线为例,构筑地质选线知识库。论文建立了公路三维地质模型,包括三维地质建模、地质纵断面剖切及横向剖切三个模块。基于地质钻孔数据,提出了包括关键几何空间点的搜索算法及三维钻孔实体绘制算法在内的钻孔相关算法,提出了基于DEMs+ATP的地质建模算法,建立了三维地质模型。提出了钻孔筛选算法和纵断面剖切算法,研发了地质纵断面剖切模块。提出了自定义剖切算法和垂直路线剖切算法,研发了地质横向剖切模块。论文建立了公路地质选线知识库,包括数字地质对象模型、CAD+GIS环境下的知识推理模块及选线知识库管理模块。基于地质遥感解译成果,设计了地质要素输入模式和要素插入流程,建立了数字地质对象模型。结合基于空间关系的推理机制和不确定性规则推理机制,建立了CAD+GIS环境下的知识推理模块。基于规则知识库与实例知识库,构建了选线知识库管理模块体系结构。论文建立的地质三维模型,可在路线设计过程中提供地质岩性、地层分布、钻孔分布等信息。三维地质模型与数字地质对象模型结合,形成了三维的地质选线环境。知识库为选线过程提供了规则指导和案例借鉴,实现了对公路选线的信息支持。论文研究成果对提高路线设计过程中知识化程度,促进公路地质选线设计与决策科学化具有理论与实用价值。
詹学才[4](2019)在《三维地质模型四面体剖分及优化研究》文中进行了进一步梳理三维地质模型在石油勘探开发、矿产资源开采等领域发挥着至关重要的作用。近年来,随着计算机技术的不断发展以及地下资源勘探开发的迫切需要,利用计算机将三维地质模型剖分成科学精细的四面体网格模型,再把四面体网格模型用于间断有限元数值模拟算法中,从而了解地震波场在各种复杂的地质条件中的传播规律,进而找出更有效的地质勘探方法,指导勘探开发,这已经成为地学领域研究的热点课题之一。三维地质四面体网格模型是间断有限元数值模拟算法能够应用的必要条件,间断有限元数值模拟算法对四面体网格质量要求很高,模拟算法执行过程中每一个四面体的形态和尺寸大小都必须满足质量要求,否则就会导致计算失败。然而三维地质模型相对于建筑或机械模型体量更大,三维曲面更加复杂,模型曲面起伏较大,且存在断裂、尖灭、透镜体及侵入体等地质现象,因此三维地质模型的四面体剖分具有更大的难度。本文针对国内外不存在其他成熟的对三维地质模型进行四面体剖分优化的研究且没有一款能对三维地质模型进行四面体剖分的商用化软件的问题,创新地提出了利用Delaunay插入优化和粒子群优化算法来对四面体质量进行优化,从而得到高质量的四面体网格模型。论文首先对三维地质模型进行Delaunay四面体网格剖分,然后在限定条件的基础下,对模型进行约束面的恢复。四面体剖分完成后,必然存在网格单元的质量不满足要求的情况,为解决这个难题,本文首先使用了Delaunay插入优化通过插入额外顶点的方式来对模型中尺寸较大的网格进行加密,消除了空间外接球半径与边长比不满足要求的四面体。由于间断有限元数值模拟算法中对四面体有边长尺寸的限制,不能无限制的使用Delaunay插入优化加密网格,论文又创新地使用粒子群优化算法来对网格的质量进行优化,并且通过实验进行分析后得出最终剖分的四面体网格模型中,每一个四面体的质量都满足要求。最终本文按照XXX物探研究院正演模拟算法的要求,将Seam Foot Hills模型进行四面体剖分及优化,在剖分出两亿多个四面体网格的情况下,依然保证每一个四面体单元的质量都满足要求,并将剖分的四面体模型提交给了XXX物探研究院进行正演模拟计算,得到了良好的计算结果,证明了本文研究的三维地质模型四面体网格剖分及优化技术具有较高的可用性和有效性。
赵琰[5](2018)在《地层离散数据三维重构和可视化技术研究与应用》文中指出等值线图又称等量线图,是一种应用广泛的图形。它是以相等数值点的连线表示连续分布且逐渐变化的数量特征,是地质资源信息系统中最基础和常见的数据表示形式。它将数据与图像结合起来,使专业人员能够很好地观察数据变化,直观地看到计算机模拟的结果,是众多领域成果表示的重要图件之一。在地学领域,三维重构及可视化技术使得传统的静态二维图向三维动态虚拟地质环境的表达转变,通过对地层等值线的可视化,可以将地下复杂的真三维地形更直观形象地展现出来,有助于全面细致地了解三维地层结构。建立完善的地层模型,并进行相关的可视化展示,是计算机可视化研究中的重要内容之一。传统地质信息的模拟与表达主要采用平面图方式,利用规则格网及不规则三角网法构建数字高程模型,进而追踪出等值线。但在实际应用中,已有表达方式并没有完全考虑到地质的构造特性。由于地质板块运动等一系列地质运动的影响,使得地层层位发生断裂错位,破坏了地层构造的完整性,从而形成了地质断裂的现象。本课题针对地层可视化的特点,研究和分析了传统地质表达方式的不足,以油区地层数据为研究对象,对地层数据可视化进行了初步原型实现,为随钻地质导向综合决策平台应用奠定基础。论文分析总结了国内外在三维建模可视化、Delaunay三角剖分以及断层数据处理技术方面的研究现状,对地层层面数据属性特点及三维可视化的表达方法进行系统学习,把实现地层等值线图的可视化作为主要研究内容。本文先对无断层约束的地层数据进行了等值线图绘制、渲染等方面的系统化实现,然后分析总结了断层的不同类型及约束三角网建模的性质特点,研究并给出了数据集合的分区方法,实现了带断层的数据集合划分。基于Delaunay三角剖分算法,以几何多边形为雏形,建立了带约束的三角网格模型。利用约束Delaunay三角网的拓扑结构,选用改进的距离反比加权插值算法,有效地解决了断层两侧高程值问题。采用等值线分类追踪方法简化数据存储模式,并结合实际应用要求在VC++与OpenSceneGraph的开发环境下,实现了带断层数据的等值线绘制。通过建立地层属性的映射规则,对等值线图进行了渲染,达到了地层三维可视化的真实效果。
解子毅[6](2014)在《地质目标可视化关键技术》文中研究说明论文以地质目标为对象,以地震数据为依据,针对地质目标可视化中存在的问题,设计了相应的解决方案并取得了一定的研究成果。论文分析了SEG-Y地震数据格式文件,实现了地震数据的几种不同风格的地质剖面显示。采用一种改进的直方图均衡化技术进一步增强了图像质量。为实现地质目标三维可视化,论文研究了层面建模、断层建模和层序建模方法。在层面建模中,重点研究了带断层约束的剖分算法。断层多边形是由一条条约束线段组成,因此从约束线段的嵌入入手实现了断层多边形的完整嵌入。针对断层多边形嵌入质量和效率问题,利用约束线段细分的思想提出了一种带断层约束的混合剖分算法,快速实现了带断层约束的三角剖分。结合四边形网格数据结构简单和三角形构网优美等特点,设计了一种三角形和四边形相结合的剖分方案,生成了高质量便于存储管理的混合网格。根据地震解释中得到的断层柱信息,给出了两种算法以确定断层柱之间的对应关系和连接关系,建立了断层模型。通过对地层骨架进行细分,建立了精细的层序模型。在构造建模的基础上完成了地震属性建模。利用直接体绘制技术对属性模型进行雕刻处理,通过控制每个体元的颜色、透明度等参数,透过人们不关心的内容,突出显示重要的地质目标属性,取得了良好的试验效果。地质目标体具有复杂的地质表面结构,构建精细的表面模型具有相当的难度,针对该问题采用一种光照模型和纹理映射相结合的方式快速构建了精细的地质表面模型。由于属性剖面图在地震解释中的重要性,利用小波变换在图像分解中的优势,对单一属性剖面图进行多属性融合,提高了地质目标可视化效果。
廖家志[7](2013)在《基于曲面约束的空间Delaunay三角剖分方法研究》文中研究说明Delaunay三角网作为一种重要曲面表达方式,是计算机辅助几何设计、几何造型及计算机图形学中的重要研究内容之一。Delaunay三角剖分算法由于其良好的特性受到众多专家的关注。并在计算机几何、有限元分析、地理信息系统(GIS)等多个领域有着广泛的应用。Delaunay三角剖分经过几十年的研究已经有了比较成熟的算法,特别是在平面三角剖分方面有了比较深入的研究,并取得了很多成果。这些成果主要集中在如何提高三角剖分的效率和基于约束边的Delaunay三角剖分方法两个方面。但在一些应用领域,特别是地质曲面重构的领域,需要构建满足曲面约束的空间三角网。而基于曲面约束的空间Delaunay三角剖分问题的研究还鲜有所见。比如在构建含多重逆掩断层的地质构造模型的应用中,层面三角网必须满足断面的约束规则。而对于该问题的现有的解决方法通常是将三维曲面约束转化为基于边界线或者是特征线约束的三角剖分问题。但这种方式难以解决含多重逆掩断层的层面三角剖分问题。针对带复杂曲面约束的空间Delaunay三角剖分问题,本文提出了一种BSCDT空间三角剖分算法。该算法的主要思想是以映射法为基础,将三维曲面的Delaunay三角剖分问题转化为平面问题,首先将空间数据映射到平面上,在二维空间中进行Delaunay三角网的构建;其次是删除穿越约束曲面的三角形;最后再修补由于删除三角形出现的孔洞和锯齿问题。通过仿真和实际数据的测试,该算法有效解决了基于曲面约束的空间Delaunay三角剖分问题。由于Delaunay三角剖分方法构建的三角网在二维空间中具有良好特性,但是在映射到三维空间的时候,由于三角形三个顶点的高程值有所不同,导致了三维空间中的三角网可能出现人工大坝问题。针对该问题,本文提出了一种BATSEAM空间三角网优化算法,该算法基本思想是尽可能的使三角网曲面逼近隐式曲面。通过计算三角网与隐式曲面的误差,调整局部四边形的三角剖分策略。通过仿真和实际数据测试,有效解决了空间Delaunay三角剖分人工大坝问题。用Visual Studio2008+OpenGL的开发平台分别实现了这两种算法,研究成果成功应用在物探领域内三维构造建模和等值线构造图生成中,并取得了比较好的应用效果。
吕国玲[8](2012)在《空间散乱点Delaunay三角剖分优化算法研究》文中研究说明三维重建一直以来都是计算机视觉、计算机图形学、虚拟现实等学科所研究的热门问题。其中,空间散乱点三角剖分是三维重建技术路线的一个重要环节,是逆向工程中一种被广泛采用的关键技术。由三维扫描仪扫描得到一组三维点集后,需要通过三角剖分恢复出被测物体的三维形态,然后进行纹理粘贴才能逼真地再现出具有真实感的三维模型。在三角剖分方法中,由于Delaunay三角剖分具有良好的数学特征,剖分出来的三角网格均匀,是优化的三角剖分,现在受到广泛的应用。本文的主要研究内容是空间散乱点的直接Delaunay三角剖分算法,在详细分析了常规逐点插入法的思想后,针对算法中的关键环节提出优化和改进的方法。首先对空间散乱点集进行了预处理与优化,采用K邻域的方法对空间散乱点建立索引,使散乱点集有序化,提高了点在三角网中的定位效率;其次在四面体优化过程中利用Watson技术,标识边界已优化和未优化情况,对已优化的边界采用Flip局部变换技术,减少了优化过程的冗余操作,提高了四面体优化速度,具有很高的收敛性。通过算法分析与实验表明,该方法在提高Delaunay三角网构建效率的前提下,极大地保证了剖分的完整性。
李艳波[9](2011)在《虚拟手术中软组织建模与碰撞检测方法研究》文中提出随着现代医学、计算机图形及虚拟现实技术的发展,促使了虚拟手术仿真这一全新研究领域应运而生,融合了多个交叉学科,是虚拟现实技术在医学领域的一种应用。虚拟手术可为医生提供一个虚拟的手术环境,在视觉与触觉上为用户真实再现手术场景,可用于制定手术计划、术中引导、手术教学、手术操作培训和术后康复等,因此对该领域的研究在医学领域具有广泛的应用前景。本文围绕生物软组织的几何建模、模型优化、物理建模、计算建模、和碰撞检测等关键技术进行研究,其在整个虚拟仿真系统中既相互促进又相互制约。研究内容主要体现在以下几个方面:(1)几何建模是虚拟手术仿真的基础,本文重点研究基于Delaunay四面体剖分方法的四面体重建技术。针对该技术中存在的边界一致性问题,提出一种限定性Delaunay四面体模型重构法。该方法首先在传统的Delaunay逐点递增算法上增加了有利于边界恢复的限定性条件,即边界边/面在四面体构建和模型优化时被认为是不可修改和删除的。其次针对建模过程中丢失边界的问题,将局部变换法和边界恢复法相结合,在优化四面体模型的同时恢复丢失边界。(2)四面体模型质量度量准则是评价网格模型质量的标准,一个合理的度量标准对评价模型质量和优化模型起到至关重要的作用,但目前对四面体单元质量的度量和评价并没有公认或绝对的标准。因此本文对常用的四面体网格模型质量度量准则进行总结与分析,并从理论上证明各质量度量准则之间的关系。分析认为在优化四面体模型时,不能仅仅采用某一种度量标准来评价网格的质量,应根据不同的四面体类型,采用不同的准则或将几种准则联合起来对模型质量进行度量更为准确。(3) Delaunay四面体模型中Sliver单元的存在是影响模型质量和虚拟手术后续操作的重要因素,通过对薄元Sliver特性、以及节点抖动法和Delaunay细化法的分析,提出Delaunay四面体Sliver单元混合删除法。该方法将四面体模型中的Sliver单元分为不同的类型,针对不同的类型采用不同的删除方法,在消除模型中原Sliver单元的同时不引入新的Sliver单元,解决模型的复杂度和质量问题。(4)有限元方法因其本身固有的特性而被广泛应用于变形计算,然而该方法很难达到手术仿真的实时性要求。从虚拟手术仿真响应时间的要求考虑,提出具有体模型、连续动力学、线弹性四面体有限元模型等技术特征的线弹性混合凝聚有限元模型。该方法选用计算量小、物理模型清晰简单的线弹性模型描述软组织的变形特征,并将动态线弹性模型和半静态模型相结合。为降低计算复杂度,采用凝聚技术将有手术区域进一步细化为可变形区域和不可变形区域,并将碰撞检测技术融入其中,提出一种最小可变形区域选取方法和数据结构,提高软组织变形仿真的计算速率。(5)由于自碰撞检测只可能发生在软组织表面,三角形的邻接关系使得三角形相交检测的计算量和冗余检测量相对较大。为了减低碰撞检测中的冗余检测数量以及提高检测的速率,提出基于可碰撞集的软组织自碰撞检测方法。该方法分为粗糙检测和精确检测两个阶段,粗糙检测根据软组织的曲率提取可碰撞集,基本几何元素间的自碰撞仅在该可碰撞集中发生,而基本几何元素相交检测采用基于特征检测的方法,可有效减少冗余检测次数,提高碰撞检测的速率。
孟祥宾[10](2010)在《复杂地质体块体建模方法研究》文中提出地震勘探的主要任务是实现对地下构造的成像,这主要靠偏移来完成,偏移的成功与否主要依赖于波在地层中传播的背景参数。在这些参数中,因为速度与反射信号的运动学和动力学特征紧密相关,所以是最为重要的一个。层状速度建模不能满足高精度叠前成像的需求,而三维块体速度建模可以精细刻画地下的复杂地质构造。本文通过对复杂地质体块体建模方法的研究,提出了一套行之有效的三维块体建模实用化处理流程,并给出了流程中所涉及的各种核心算法。Delaunay三角剖分网格是维诺图的对偶,是一个空间优化结构,具有严格的数学定义和完备的基础理论,有很好的可操作性。本文通过研究二维Delaunay剖分技术,实现了Bowyer-Watson算法(空洞法);通过研究二维Delaunay剖分约束条件,实现了约束条件的规则化;并将约束条件加入到Delaunay三角网,使Delaunay三角剖分与约束条件在几何拓扑上保持一致,解决了地质层位和断层等面构造几何建模问题,保证了地质层位与断层的空间一致性。研究了曲面求交、缝合、切割和统一输出技术,并给出了详细算法,实现了块体几何的表面建模,形成了块体几何表面的三角网格。首先,本文采用包围盒判定和带权曲面边界延伸方法,提出了基于Delaunay剖分的曲面求交算法,该算法能够确定断层与地质层位的空间位置关系;其次,根据缝合需求,对各种缝合问题进行分类,提出并实现了基于单边界曲面和双边界曲面的曲面缝合算法;然后,针对Delaunay三角网的特点,提出并实现了一种基于预处理的三角形蔓延的分割方法;最后,实现了曲面统一输出算法,将经过求交、缝合、裁剪后的属于同一个地质体的地质曲面按照地质约束条件统一编号,输出一个封闭块体的三角形网格文件,为三维限定Delaunay剖分奠定基础。研究了块体模型的实体建模技术,给出了3D Delaunay剖分算法,实现了以块体几何表面三角网格为限定条件的复杂地质体三维限定Delaunay剖分算法,该算法解决了复杂构造块体建模的技术难题。基于复杂构造块体四面体网格模型,研究了距离加权反比插值、DSI离散光滑插值和克里金插值技术,结合复杂构造块体模型的速度控制点实现了地震勘探三维速度模型克里金光滑插值算法。为了实现地震勘探复杂地质体块体建模功能模块的软件集成,本文借鉴国内外地震勘探软件开发平台的优点,通过分析和研究地震勘探功能模块的数据结构和共性特点,利用源码模板技术,提出并实现了一套高效的地震勘探功能模块标准化开发新方法。此方法提供了地震勘探功能模块开发的C/FORTRAN语言标准化接口,利用输入输出标准化接口、XML解析引擎和源码模板技术实现了地震勘探功能模块的自动编程,推出了功能强大的地震勘探软件功能模块标准化开发工具。利用地震勘探复杂地质体块体建模算法,本文建立了胜利油田CB30、ZH和YX地区的三维复杂地质体块体模型,为这些区块精确成像提供了准确速度深度模型。成像结果表明本文研究并实现的复杂地质体块体建模算法是正确有效的,可以在国产地震勘探软件中推广应用。最后,本文给出了复杂地质体块体建模技术的下一步发展方向,特别介绍了利用CPU+GPU实现多核异构高效并行计算的关键技术和形成一套地震勘探三维块体建模交互工具的重要意义。
二、三维Delaunay剖分的断层直接插入算法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三维Delaunay剖分的断层直接插入算法(论文提纲范文)
(1)基于点云的矿山巷道与地层三维重建方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 三维重建基础理论 |
2.1 三维重建数据模型 |
2.2 三维重建方法 |
3 基于Delaunay生长算法的巷道重建 |
3.1 附加约束的Delaunay生长算法 |
3.2 三角网边长阈值选取及算法流程 |
3.3 实验验证 |
3.4 本章小结 |
4 基于四面体模型的地层重建 |
4.1 地层建模过程 |
4.2 断层建模过程 |
4.3 实验验证 |
4.4 本章小结 |
5 工程案例 |
5.1 数据采集及处理 |
5.2 模型重建 |
5.3 结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(2)大地电磁软件系统关键技术研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大地电磁测深方法研究现状 |
1.2.2 大地电磁分析解释软件现状 |
1.3 论文主要研究内容及创新 |
1.3.1 研究思路及完成的主要工作 |
1.3.2 论文创新点 |
第2章 系统需求分析与总体设计 |
2.1 系统需求分析 |
2.1.1 系统设计目标 |
2.1.2 需要解决的问题 |
2.1.3 系统需求设计 |
2.2 系统总体设计 |
第3章 工区管理模块与二维地图显示 |
3.1 工区管理模块 |
3.1.1 工区管理模块需求设计 |
3.1.2 工区管理模块的实现 |
3.2 地图显示 |
3.2.1 地图瓦片技术 |
3.2.2 地图显示功能实现 |
第4章 正演方法与正演模块 |
4.1 正演方法介绍及有限元正演技术 |
4.2 正演建模 |
4.2.1 正演建模的需求设计 |
4.2.2 模型表示方法 |
4.2.3 三角网格剖分技术 |
4.2.4 Delaunay三角法 |
4.2.5 三角网算法分类 |
4.2.6 三角网格质量优化 |
4.2.7 Delaunay插入优化 |
4.2.8 粒子群优化的必要性 |
4.2.9 粒子群优化算法的基本原理 |
4.2.10 粒子群优化算法的实现 |
4.3 建模效果及正演计算 |
4.3.1 建模系统功能展示 |
4.3.2 正演计算 |
第5章 数据预处理模块 |
5.1 数据预处理模块需求及设计 |
5.1.1 功能需求 |
5.1.2 功能设计 |
5.2 数据导入 |
5.3 数据预处理概述 |
5.4 数据处理模块的实现 |
5.4.1 模块类图 |
5.4.2 定性分析 |
5.4.3 数据编辑 |
第6章 交互迭代式反演模块 |
6.1 反演模块需求 |
6.2 反演方法介绍 |
6.2.1 博斯蒂克(Bostick)反演 |
6.2.2 Occam反演法 |
6.2.3 Levenberg-Marquardt反演方法 |
6.2.4 非线性共轭梯度(NLCG)反演法 |
6.3 交互迭代式反演模块实现 |
6.3.1 一维反演 |
6.3.2 二维反演 |
6.3.3 交互式反演效果演示 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)公路三维地质模型及地质选线知识库研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 三维地质模型研究现状 |
1.2.2 地质选线知识库研究现状 |
1.2.3 岩溶地质选线研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 公路三维地质数据模型 |
2.1 建模数据特征及数据模型需求分析 |
2.2 三维地质数据模型框架设计 |
2.3 基于DEMs+ ATP的混合数据模型设计 |
2.4 三维地质模型的数据结构 |
2.5 本章小结 |
第三章 公路三维地质模型软件设计 |
3.1 软件总体设计 |
3.1.1 软件功能分析 |
3.1.2 软件框架设计 |
3.1.3 软件开发技术 |
3.2 三维地质建模模块 |
3.2.1 钻孔相关算法设计 |
3.2.2 三维地质建模设计 |
3.3 三维地质纵断面剖切模块 |
3.3.1 钻孔筛选算法 |
3.3.2 纵断面剖切截面计算方法 |
3.3.3 纵断面剖切模块设计 |
3.4 三维地质横向剖切模块 |
3.5 公路三维地质模型软件应用 |
3.5.1 三维地质建模模块应用 |
3.5.2 三维地质纵断面剖切模块应用 |
3.5.3 三维地质横向剖切模块应用 |
3.6 本章小结 |
第四章 公路地质选线知识库设计 |
4.1 公路地质选线知识库体系结构 |
4.1.1 知识库信息需求及关键技术分析 |
4.1.2 知识库的信息支持模式 |
4.1.3 知识库系统的体系结构 |
4.2 基于Map3D的数字地质对象模型 |
4.2.1 数字地质信息输入 |
4.2.2 地质要素编辑 |
4.3 CAD+GIS环境下的知识推理模块 |
4.3.1 地质选线知识组成 |
4.3.2 地质选线知识表示 |
4.3.3 地质选线知识库推理机制 |
4.3.4 基于Map 3D的空间关系推理机制 |
4.3.5 地质要素的拓扑识别 |
4.4 公路地质选线知识库的应用 |
4.4.1 空间关系查询与推理 |
4.4.2 实例验证 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
主要研究成果 |
有待进一步解决的问题 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)三维地质模型四面体剖分及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.1.1 三维地质建模的研究背景与意义 |
1.1.2 网格剖分的研究背景与意义 |
1.2 国内外发展及研究现状 |
1.2.1 三维地质建模的发展及研究现状 |
1.2.2 网格剖分技术的发展及研究现状 |
1.3 论文主要研究内容与成果 |
第2章 四面体网格剖分 |
2.1 网格剖分算法的分类 |
2.1.1 八叉树法 |
2.1.2 推进波前法 |
2.1.3 Delaunay法 |
2.2 四面体网格剖分算法的选择 |
2.3 三维地质模型四面体网格剖分的步骤 |
2.4 三维地质模型Delaunay四面体网格剖分 |
2.5 三维地质模型限定Delaunay四面体网格剖分 |
2.5.1 限定Delaunay剖分中顶点的可见性 |
2.5.2 限定Delaunay四面体网格剖分主要步骤 |
2.5.3 限定面的恢复 |
第3章 四面体网格质量优化 |
3.1 优化网格质量的必要性与原则 |
3.1.1 网格优化的必要性 |
3.1.2 网格优化的原则 |
3.2 四面体网格质量判定依据 |
3.3 Delaunay插入优化 |
3.3.1 算法的核心思想 |
3.3.2 算法实现的主要步骤 |
3.3.3 薄元的产生 |
3.4 粒子群优化 |
3.4.1 粒子群优化的必要性 |
3.4.2 粒子群优化算法的基本原理 |
3.4.3 粒子群优化算法的实现 |
第4章 实验分析与验证 |
4.1 网格剖分程序开发平台 |
4.2 SEAM Foot Hills模型四面体剖分的实验分析 |
4.2.1 SEAM Foot Hills模型的剖分 |
4.2.2 SEAM Foot Hills模型剖分优化后网格质量对比 |
4.3 其他地质模型四面体剖分的实验分析 |
4.3.1 其他地质模型剖分优化前后基本信息 |
4.3.2 其他地质模型剖分优化后网格质量对比 |
4.4 SEAM Foot Hills四面体模型的正演模拟验证 |
4.5 部分四面体网格的展示 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
(5)地层离散数据三维重构和可视化技术研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究现状及发展趋势 |
1.3.1 三维建模可视化 |
1.3.2 Delaunay三角剖分 |
1.3.3 带约束Delaunay三角剖分 |
1.3.4 等值线生成与平滑 |
1.3.5 断层数据处理 |
1.4 论文研究思路与关键性问题 |
1.4.1 等值线分类追踪 |
1.4.2 带约束三角网生成 |
1.4.3 非均质带断层的等值线生成 |
1.5 论文组织结构 |
第二章 相关基础 |
2.1 地层数据分析与处理 |
2.1.1 地层数据来源 |
2.1.2 处理流程 |
2.2 数字高程模型 |
2.2.1 数字高程模型主要特点 |
2.3 数字高程模型建模算法 |
2.3.1 规则格网模型 |
2.3.2 不规则三角网模型 |
2.4 空间插值算法 |
2.4.1 贝塞尔曲面插值算法 |
2.4.2 双三次B样条插值算法 |
2.4.3 非均匀有理B样条(NURBS)曲面插值算法 |
2.5 OpenSceneGraph可视化图形库 |
2.5.1 OpenSceneGraph基本概念 |
2.5.2 OpenSceneGraph的发展历程 |
2.5.3 OpenSceneGraph优势 |
2.6 本章小结 |
第三章 地层等值线绘制方法研究 |
3.1 不规则三角网模型 |
3.1.1 三角网生长法 |
3.1.2 分治算法 |
3.1.3 逐点插入算法 |
3.2 基本数据结构 |
3.3 地层层面重构 |
3.4 等值点计算方法 |
3.5 等值线分类追踪算法 |
3.6 等值线平滑算法 |
3.6.1 抛物样条插值插值原理 |
3.6.2 加权合成基本思想 |
3.7 等值线填充算法 |
3.7.1 GLSL着色语言 |
3.7.2 颜色映射 |
3.8 本章小结 |
第四章 非均质带断层的等值线生成算法研究 |
4.1 断层 |
4.1.1 断层相关要素 |
4.1.2 断层分类 |
4.2 约束Delaunay三角网 |
4.2.1 约束三角网概念及性质 |
4.2.2 地层数据分区 |
4.2.3 断层数据三角化 |
4.2.4 影响多边形三角剖分 |
4.3 断层等值线生成算法 |
4.3.1 趋势面插值算法 |
4.3.2 距离反比加权插值算法 |
4.3.3 等值线追踪 |
4.3.4 实验及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 原型实现 |
5.1 原型设计 |
5.2 原型实现 |
5.2.1 无约束地层可视化模块 |
5.2.2 非均质带断层地层可视化模块 |
5.3 本章小结 |
总结 |
总结 |
收获 |
不足与今后工作 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(6)地质目标可视化关键技术(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外可视化技术的研究动态及行业软件现状 |
1.2.1 可视化技术的研究动态 |
1.2.2 地震数据可视化软件概述 |
1.3 论文主要研究内容与章节安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
2 基于地震数据的地质信息二维可视化 |
2.1 地震数据的来源 |
2.2 地震数据格式 SEG-Y |
2.2.1 SEG-Y 格式介绍 |
2.2.2 SEG-Y rev 1.0 文件结构 |
2.3 不同风格的剖面显示及放大处理 |
2.4 直方图均衡化图像增强技术 |
2.4.1 经典直方图均衡化原理 |
2.4.2 直方图均衡化改进算法 |
2.5 本章小结 |
3 地震数据层面可视化技术 |
3.1 基于 Delaunay 三角网的地质表面建模 |
3.1.1 无约束的 Delaunay 三角剖分 |
3.1.2 带约束的 Delaunay 三角剖分 |
3.2 基于四边形的地质表面建模 |
3.2.1 无约束的三角网和四边形网格混合剖分 |
3.2.2 带断层约束的三角网和四边形网格混合剖分 |
3.3 地质表面建模插值算法 |
3.3.1 距离加权反比法 |
3.3.2 普通克里金插值法 |
3.3.3 实验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 地震数据构造建模及属性体应用 |
4.1 地层建模 |
4.2 断层建模 |
4.2.1 断层的基本概念 |
4.2.2 断层模型的建立 |
4.3 层序建模 |
4.4 属性建模及其应用 |
4.4.1 属性建模 |
4.4.2 属性模型应用 |
4.5 本章小结 |
5 地质目标可视化效果增强技术 |
5.1 简单光照模型 |
5.2 纹理映射技术 |
5.3 基于地震数据多属性融合技术 |
5.3.1 图像预处理 |
5.3.2 基于小波变换的图像分解和重构 |
5.3.3 基于小波变换的图像融合 |
5.3.4 多属性图像融合效果 |
5.4 基于 OpenGL 的河流相建模实例 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 论文的主要工作 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于曲面约束的空间Delaunay三角剖分方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义和目的 |
1.3 三角剖分的研究现状 |
1.3.1 三角剖分的主要方法分类 |
1.3.2 三角剖分的主要方法比较 |
1.3.3 带约束的三角剖分 |
1.3.4 三角网曲面的缺点 |
1.4 三角剖分方法在地质曲面重构中的应用 |
1.4.1 相关地质概念 |
1.4.2 地质曲面三角剖分方法 |
1.5 本文研究内容 |
第二章 Delaunay 三角剖分的研究概述 |
2.1 Delaunay 三角网 |
2.1.1 Voronoi 图的定义 |
2.1.2 Delaunay 三角网和 Voronoi 图的关系 |
2.2 Delaunay 三角剖分方法 |
2.2.1 带约束的 Delaunay 三角剖分方法 |
2.2.2 基于边约束的三角剖分 |
2.2.3 基于空间约束的三角剖分 |
2.3 本章小结 |
第三章 BSCDT 三角剖分方法研究 |
3.1 BSCDT 三角剖分方法的提出背景 |
3.2 基于面约束的三角剖分方法 |
3.2.1 算法的主要流程 |
3.2.2 平面 Delaunay 三角剖分 |
3.2.3 根据面约束删除不满足条件的空间三角形 |
3.2.4 初步完善删除三角形之后的三角网 |
3.3 仿真结果与分析 |
3.4 三维三角剖分面临的问题 |
3.5 本章小结 |
第四章 BATSEAM 空间三角网优化方法研究 |
4.1 空间三角网曲面的缺陷 |
4.2 实际曲面表示方法 |
4.2.1 曲面拟合方法 |
4.2.2 曲面插值方法 |
4.3 实际曲面与三角网曲面 |
4.3.1 误差度量方法 |
4.3.2 误差计算 |
4.3.3 误差样本点的采样分析 |
4.4 算法流程 |
4.5 仿真结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 空间曲面约束三角剖分在实际中的应用 |
5.1 相关介绍 |
5.1.1 工区介绍 |
5.1.2 地震数据介绍 |
5.2 实际应用 |
5.2.1 地质三维建模 |
5.2.2 绘制等值线 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
硕士研究生期间取得的研究成果 |
硕士研究生期间参与的科研项目 |
(8)空间散乱点Delaunay三角剖分优化算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.1.1 三维重建的发展及应用 |
1.1.2 三维重建的技术路线 |
1.1.3 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的研究内容与结构 |
2 Delaunay三角剖分 |
2.1 Delaunay三角剖分理论 |
2.1.1 Voronoi图 |
2.1.2 Delaunay三角剖分定义 |
2.1.3 Delaunay三角剖分特性 |
2.2 Delaunay三角剖分分类 |
2.3 Delaunay三角剖分算法 |
2.3.1 逐点插入法 |
2.3.2 分割归并法 |
2.3.3 三角网生长法 |
2.3.4 方法综述 |
2.4 本章小结 |
3 基于逐点插入法的改进三角剖分算法 |
3.1 算法思想 |
3.2 可行性分析 |
3.3 点集预处理 |
3.3.1 K邻域搜索算法 |
3.3.2 数据点间邻接关系的建立 |
3.4 点的定位及影响域确定 |
3.4.1 点的定位 |
3.4.2 影响域的确定 |
3.5 Delaunay四面体优化 |
3.6 本章小结 |
4 实验结果分析 |
4.1 改进的K邻域搜索算法 |
4.2 改进的逐点插入算法 |
4.2.1 时间效率比较 |
4.2.2 网格质量比较 |
4.3 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)虚拟手术中软组织建模与碰撞检测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文的选题背景及意义 |
1.2 医学仿真研究现状 |
1.2.1 数字化虚拟人体 |
1.2.2 医学仿真系统 |
1.3 医学仿真关键技术研究现状 |
1.3.1 几何建模 |
1.3.2 物理建模 |
1.3.3 计算建模 |
1.3.4 碰撞检测 |
1.4 研究中存在的主要问题 |
1.5 论文主要研究内容和组织结构 |
1.5.1 论文主要内容 |
1.5.2 论文结构安排 |
第2章 基于Delaunay四面体化的软组织建模方法 |
2.1 引言 |
2.2 软组织几何建模流程 |
2.3 维诺图和Delaunay三角化理论 |
2.3.1 Voronoi图 |
2.3.2 Delaunay三角剖分与四面体化 |
2.3.3 Delaunay逐点递增插入算法 |
2.3.4 边界恢复 |
2.3.5 变换技术 |
2.4 限定性的Delaunay四面体模型重构法 |
2.4.1 算法思想 |
2.4.2 限定性Delaunay四面体逐点插入法 |
2.4.3 模型优化及边界恢复 |
2.5 算法性能及实验分析 |
2.5.1 算法收敛性和正确性分析 |
2.5.2 实验分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 四面体模型质量度量准则及其之间的关系 |
3.1 引言 |
3.2 四面体模型质量度量准则 |
3.3 四面体模型中四面体单元类型 |
3.4 四面体质量度量准则比较分析 |
3.5 四面体各质量度量准则之间关系 |
3.5.1 度量准则关系定理 |
3.5.2 度量准则关系定理分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 四面体模型Sliver单元删除法研究 |
4.1 引言 |
4.2 四面体模型优化准则 |
4.3 Sliver单元删除方法 |
4.3.1 节点抖动法 |
4.3.2 Delaunay细化法 |
4.4 Sliver单元混合删除法 |
4.4.1 基本定义 |
4.4.2 算法描述 |
4.4.3 摄动向量 |
4.4.4 插入点选取准则 |
4.4.5 选择区域 |
4.4.6 兼容性判定 |
4.5 算法性能及实验结果分析 |
4.5.1 存在性 |
4.5.2 正确性 |
4.5.3 实验分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于有限元的软组织变形仿真 |
5.1 引言 |
5.2 线弹性物理模型 |
5.3 有限元模型 |
5.3.1 刚度矩阵 |
5.3.2 能量守恒 |
5.3.3 凝聚技术 |
5.4 混合凝聚有限元模型 |
5.4.1 半静态预计算线弹性模型 |
5.4.2 动态线弹性模型 |
5.4.3 最小可变形区域选择 |
5.4.4 软组织模型的数据结构 |
5.5 算法性能及实验分析 |
5.5.1 性能分析 |
5.5.2 实验分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 软组织自碰撞检测方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 虚拟手术中碰撞检测的特点 |
6.3 基于曲率的自碰撞检测方法 |
6.4 基于可碰撞集的自碰撞检测方法 |
6.4.1 粗糙检测——可碰撞集提取 |
6.4.2 精确检测 |
6.4.3 基本几何元素检测 |
6.5 实验结果分析 |
6.5.1 代价函数 |
6.5.2 性能及实验分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)复杂地质体块体建模方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 主要研究内容及章节安排 |
2 复杂地质体三维块体建模流程研究 |
2.1 三维块体速度建模流程 |
2.2 三维块体速度建模流程核心算法 |
2.3 三维块体速度建模流程数据管理模块研究 |
2.4 本章小结 |
3 复杂地质体面构造建模方法研究 |
3.1 二维Delaunay三角剖分技术 |
3.2 限定二维Delaunay三角剖分技术 |
3.3 本章小结 |
4 复杂地质体几何表面建模方法研究 |
4.1 曲面求交技术 |
4.2 基于预处理的三角形蔓延曲面分割技术 |
4.3 曲面缝合技术 |
4.4 复杂地质体几何表面整合技术 |
4.5 本章小结 |
5 复杂地质体实体建模方法研究 |
5.1 三维Delaunay四面体剖分技术 |
5.2 三维限定Delaunay四面体剖分 |
5.3 本章小结 |
6 复杂地质体三维块体模型速度插值方法 |
6.1 常用插值算法原理分析 |
6.2 复杂地质体三维速度模型光滑插值基本步骤 |
6.3 克里金插值算法详述 |
6.4 实际数据测试 |
6.5 本章小结 |
7 块体建模功能模块标准化及软件集成 |
7.1 地震勘探块体建模功能模块编程结构分析 |
7.2 地震勘探块体建模功能模块输入输出规则化 |
7.3 地震勘探块体建模功能模块标准化开发实现 |
7.4 地震勘探块体建模功能模块标准化开发应用 |
7.5 本章小结 |
8 实际数据测试与应用实例 |
8.1 BS6 地区实际数据测试及应用 |
8.2 桩西地区实际数据测试及应用 |
8.3 永新地区实际数据测试及应用 |
9 总结展望 |
9.1 总结 |
9.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
个人简历 |
攻读博士发表论文 |
参加项目 |
研究成果 |
四、三维Delaunay剖分的断层直接插入算法(论文参考文献)
- [1]基于点云的矿山巷道与地层三维重建方法研究[D]. 石信肖. 山东科技大学, 2020(06)
- [2]大地电磁软件系统关键技术研究与开发[D]. 杨立云. 成都理工大学, 2020(04)
- [3]公路三维地质模型及地质选线知识库研究[D]. 莫艳鸳. 长安大学, 2020(06)
- [4]三维地质模型四面体剖分及优化研究[D]. 詹学才. 成都理工大学, 2019(02)
- [5]地层离散数据三维重构和可视化技术研究与应用[D]. 赵琰. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [6]地质目标可视化关键技术[D]. 解子毅. 西安科技大学, 2014(03)
- [7]基于曲面约束的空间Delaunay三角剖分方法研究[D]. 廖家志. 电子科技大学, 2013(01)
- [8]空间散乱点Delaunay三角剖分优化算法研究[D]. 吕国玲. 内蒙古农业大学, 2012(07)
- [9]虚拟手术中软组织建模与碰撞检测方法研究[D]. 李艳波. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
- [10]复杂地质体块体建模方法研究[D]. 孟祥宾. 中国海洋大学, 2010(06)