重大工程三维地层分析的功能设计与实现

摘要

三维地层分析在地下工程隐蔽环境研究和GIS系统中具有特殊重要的意义.探讨了利用开放图形库OpenGL实现三维地层分析的一种普遍适用的功能结构和设计,使之能在大多数地理信息系统中得到普遍应用,包括数据编辑、数据查询、地层构造、地层显示、移动控制、任意切割、场景渲染以及帮助等.在三维地层的构造中,首先建立数据库;然后采用OpenGL作为三维地层分析的图形开发工具,通过三角形、四边形或其它多边形构造二维或三维几何外表面,并将这些数据转换处理为象素,从而构成帧缓存中最终所期望的图像;最后在设定的屏幕区域内显示.在地层构造过程中,利用网格法与交线分割法实现了非组合切割、组合切割和任意开挖功能.因此,该设计提供三维地层建模、分析、切割等核心功能,并实现地层的平移、旋转、缩放等多种控制操作,从而以多方式、多角度地观察和了解地层范围内每一处的详细信息,并尽可能模拟现实世界,增强三维地层的真实感.最后,将该设计应用于东深供水改造工程的地下环境信息系统中,验证了其合理性和实用性.