基于ArcEngine的地层模拟算法实现

为了在计算机上可视化表达抽象的地层信息,研究基于ArcEngine插件使用Multi Patch要素探讨了地层模拟算法,实现了由文件格式钻孔数据到真三维地层模型的构建。算法有较强的可移植性和扩展性,结合青岛地铁建设应用开发三维系统,直观还原了地铁2号线周边地层的分布情况,并取得了良好的效果。实践表明:该地层模拟算法可以根据钻孔数据快速构建真三维地层模型,模拟结果能最大程度表达地层的空间和属性信息,为地下空间利用提供辅助决策。     

基于Java/Java 3D的地层3维建模与可视化

利用Java 3D技术建立一个地层可视化3维建模系统,实现地层3维模型漫游、旋转、剖切等功能,并以某地区地下水资源调查评价中采集的地质钻孔数据为例,验证该系统的有效性。该系统将不仅为地下水模型的3维实体建模提供理论支持,而且将推动WebGIS在地下水模型中的应用。     

三维激光扫描仪在惠泉变电站三维模型构建中的研究与实现

利用地面三维激光扫描仪获取的点云数据,进行惠泉变电站三维空间地物建模研究。首先通过整体匹配纠正并对原始测量数据进行拼接配准,然后建立了变电站三维表面模型。通过研究发现利用三维激光扫描技术可以快速地建立三维空间的可视化模型,解决了传统的测量仪器与测量方法在变电站等特殊领域的不足。为能够实现变电站资源、景观、安全、环境管理等社会资源的数字化、网络化及动态可视化,提供一个变电站的三维模型平台构建的新方向。     

VTK在三维地层可视化中的应用研究

本文以钻孔资料为源数据,利用VTK强大的数据处理与图形显示功能,使用规则格网三棱柱模型法构造地层三维模型,实现了地层的平移、旋转、缩放、透明等多种控制操作。并实现了任意点地层分布查询、任意剖面切割、属性查询等分析功能,从而尽可能模拟现实世界,增强三维地层的真实感。最后,将其应用于实际工程中,验证了其合理性和实用性。     

矿山巷道点云模型及其数据组织

针对三维矿山巷道点云数据的可视化效果问题,本文根据三维海量数据的可视化建模思想,提出基于扩展性四叉树、顾及可视化效果的点云数据多分辨率模型及其数据组织方式,详细研究了多分辨率LOD的细节选择算法;并基于VS2005和MapGIS TDE实现了利用一个点云数据图层插件对该模型进行显示,该方法能快速建模,满足三维矿山巷道点云数据的可视化要求。     

基于GIS的3维地质建模与可视化研究

提出一种基于GIS的简单、快速和直观的3维地质建模及可视化方法。利用ArcGIS的VBA语言编写钻孔数据提取程序生成钻孔3维模型;通过空间插值工具生成地层的TIN表面模型,并基于矢量化工具获取的断裂线生成断层的3维表面模型,从而组合成地质构造的结构模型。此外,利用C#语言基于SceneControl组件开发了3维地质可视化系统原型,并对构建的地质结构模型进行了展示。系列实验结果表明,该方法具有操作简单、可视化效果好和系统开发周期短的特点,在地学研究、工程应用和其他相关领域具有一定的推广应用价值。     

基于GDI+的GML可视化模型设计

本文介绍了基于GML地理数据的可视化模型设计方法。利用文档对象模型(DOM)对GML进行解析,以及通过对GD I+自身特性的分析,展示了在.NET环境下采用GD I+类库进行可视化模型设计的优良特性,为实现GML数据可视化提供了一个切实可行的方案。     

多Z值地质体的数据模型与3维可视化研究

目前,国内外学者对单Z值的地层可视化已研究了很多方法,本文主要探讨多Z值地质体的数据模型与3维可视化在钻孔数据的基础上,利用c++语言基于OpenGL编写程序实现多Z值地质体的3维可视化。     

基于ArcGIS的空间信息3维建模

信息时代悄然而至,人们已不再将可以定量表达的信息结果局限在2维空间上,逐步向3维空间信息表达深入。利用虚拟现实技术,建立3维信息模型,对存储在数据库中的信息数据进行提取、处理,实现了3维信息的虚拟可视化以及虚拟环境中数据交互查询和交互操作的全过程,并在3维虚拟环境中实现了相应的数据空间分析。     

基于IDL的三峡永久船闸三维可视化的实现

IDL(Interactive Data Language,交互式数据语言)是进行二维及三维数据可视化显示、分析及应用开发的理想工具。详细介绍了IDL语言的特点,并以三峡永久船闸为例,阐述了基于IDL的三维建模方法,利用IDL图形对象提供的接口,建立模型对象与数据库的连接,实现数据的交互式可视化查询以及查询结果的可视化显示,对数据的可视化查询分析做了初步尝试。     

基于IDL的三维地质剖面编绘系统的研制

以钻孔资料为源数据,利用IDL语言强大的数据处理与图形显示功能,使用多层地层分界表面模型法构造地层三维模型,并在三维场景中人机交互选择切割线,从而实现三维地质剖面的自动编绘。最后将系统应用于实际工程中,验证其准确性和实用性。     

A Web-based system enabling the integration,analysis, and 3D sub-surface visualization of groundwater monitoring data and geological models

The 3D Water Chemistry Atlas is an intuitive, open source, Web-based system that enables the three-dimensional (3D) sub-surface visualization of ground water monitoring data, overlaid on the local geological model (formation and aquifer strata). This paper firstly describes the results of evaluating existing virtual globe technologies, which led to the decision to use the Cesium open source WebGL Virtual Globe and Map Engine as the underlying platform. Next it describes the backend database and search, filtering, browse and analysis tools that were developed to enable users to interactively explore the groundwater monitoring data and interpret it spatially and temporally relative to the local geological formations and aquifers via the Cesium interface. The result is an integrated 3D visualization system that enables environmental managers and regulators to assess groundwater conditions, identify inconsistencies in the data, manage impacts and risks and make more informed decisions about coal seam gas extraction, waste water extraction, and water reuse.     

数码城市空间数据模型与可视化研究

提出了一种新的基于三维矢量图形、数字地面模型与数字地面正射影像相结合的数码城市空间数据模型，介绍了基于这一模型的软件平台原型－CCGIS，并对未来数码城市构建技术进行了分析与展望。     

多模态时空数据多层次可视化任务模型

针对现有时空数据可视化方法主要面向单一的低层次展示性可视化任务,难以满足多模态时空数据多层次多样化可视化任务高并发的难题,从展示、分析和探索3个层次构建了面向多模态时空数据自适应可视化的多层次可视化任务模型。重点剖析了不同任务的时空信息需求及其可视化表达驱动力,刻画了任务需求与存算绘资源之间的依赖关系,设计了任务感知的多模态时空数据自适应可视化引擎。以微观精细化管理与宏观综合决策协同的智能设施管理为例进行了试验分析,证明该模型能够有效满足多层次可视分析应用需求,为数字城市和智慧社会等重大工程建设提供了有力的技术方法支撑。     

区域地质调查路线剖面图加密重建与三维可视化

路线剖面图是区域地质调查平面图的重要补充,其三维重建可明确反映地质层面的地表展布与地下发育情况,是重建区域三维地质模型的必要数据。针对区域地质调查路线距离长、褶曲多、地质结构复杂的特点,本文建立了一种基于纵向定位线的剖面特征点三维坐标转换模型,提出了地质界线特征点加密算法,能够有效地提高重建路线三维剖面的准确度与光滑度。研发的剖面三维重建模块已应用于多幅实际区调数据工程项目,应用结果表明:该方法可满足区域地质调查建模需求,剖面重建效果良好,具有较好的实用价值和应用前景。     

AR技术在GIS可视化中的应用及方法研究

地理数据的增强现实可视化技术,是地理信息科学可视化的一个重要的发展方向之一。首先,笔者详细地综述了国内外AR技术在GIS可视化领域的应用。针对基于真实视频影像表达地理数据的问题,笔者构建了该可视化系统的概念模型;并以户外山区地形数据和影像数据为基础,详细地阐述了AR技术可视化地理数据的原理和方法;最后,实现了以视频影像为载体的地理数据AR可视化方法。与传统地理数据的可视化方式相比,AR可视化表达方式更简单直观,真实感更强。     

树模型的三维可视化研究

树的表达无论是在3DGIS，VRGIS还是在3DCM中，都是一个难点问题。与一般实体对象不同的是，树明显具有分形空间特征，因此用常规简单的建模方法很难表达一颗树。现在分形算法常用来生成树模型，具有逼真的可视效果，但所产生的数据量对于GIS环境来说太大，可视化困难；另外，用树的图像替代树模型也是一种常用的方法，但在近视点视觉效果差，同时也没有表达出树木所固有的空间特征。本文作者提出一种方法，使用LOD技术，将树的分形模型与其图像替代模型两者结合起来，初步解决树模型在GIS中的可视化问题，可达到逼真、高速的可视效果。     

扬州经济开发区三维演示系统研制

提出建立城市三维演示系统的一套技术流程,并针对其中的主要环节提出了可行的优化解决方案。该流程从房产数据、国土数据和规划数据等基本数据出发,利用数据分层存储的特性抽取有关建筑物、道路、水系及地形的空间数据和属性数据,并与实际采集的纹理数据结合起来,生成高分辨率城市三维演示数据。以此为基础建立城市三维演示模型。并利用VisualC 6．0和Open GL开发了三维演示模块。实现城市三维数据的逼真演示。在该流程的支持下,建立了扬州经济开发区三维演示系统,验证了技术的可行性和有效性。     

A Hybrid System of Expanding 2D GIS into 3D Space

A hybrid system that integrates two-dimensional (2D) GIS and three-dimensional (3D) visualization has been developed to provide unique solutions to application domains where traditional 2D GIS and 3D visualization cannot alone provide a solution. In this paper, we focus on three key issues in realizing such an integrated system, including large-scale terrain rendering, 2D and 3D combination display (for example, rendering 2D GIS layers in 3D space), expanding traditional 2D GIS analysis functions into a 3D environment, and visualizing 3D geographical data. A generic framework is developed to integrate 3D visualization with various types of 2D GIS, such as commercial GIS software, open source GIS software and spatial databases. A prototype 2D and 3D hybrid system that seamlessly integrates 2D GIS (developed with ArcEngine) and 3D rendering engine (developed with DirectX) is then developed based on the framework. In this hybrid system, 2D and 3D data are viewed within the same scene. Multiple 2D GIS layers are overlaid on the base terrain using a Level of Detail (LOD) model. Advanced query functions, data accessing, data management and spatial analysis, which are executed in the traditional 2D GIS, are provided to users in a 3D environment by continuously transforming information between the 2D GIS subsystem and the 3D subsystem. The 3D data are organized and displayed by Keyhole Markup Language (KML) and textured 3D models in the COLLAborative Design Activity (COLLADA) format. The prototype demonstrates that this hybrid system has effectively addressed the three key issues identified above and that it can seamlessly integrate 2D GIS and 3D visualization. The hybrid system has great potential to be employed in many application domains, such as urban planning, landscape design and environmental decision making, among others, to enhance the 3D design capability and facilitate public participation in the planning, design and decision-making process.