今天給各位分享三維框圖的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)三維框架圖進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！一個(gè)IMU內(nèi)可能會(huì)裝有三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，來(lái)測(cè)量物體在三維空間中的角速度和加速度。關(guān)于幾軸 我們生活在三維世界，人們理所當(dāng)然的認(rèn)為只有三個(gè)軸。一個(gè)典型的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)可以測(cè)得加速度和角速度，總共是6維向量，這是我們通常所說(shuō)的6軸IMU，除此之外系統(tǒng)還可能包括三維的地磁場(chǎng)以及一維的氣壓計(jì)，就成了我們通常稱的9軸和10軸系統(tǒng)。HI226與HI229分別屬于6軸姿態(tài)傳感器與9軸姿態(tài)傳感器。

今天給各位分享三維框圖的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)三維框架圖進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄一覽：

• 1、2019-12-05
• 2、三維數(shù)據(jù)構(gòu)成方法
• 3、怎樣把CAD二維線框圖變成三維
• 4、WORD 怎么畫三維立體流程圖
• 5、工程地質(zhì)三維建模與可視化？

2019-12-05

簡(jiǎn)介

隨著科技的進(jìn)步，導(dǎo)航的方案也層出不窮，尤其是SLAM技術(shù)極大的促進(jìn)了導(dǎo)航方案在機(jī)器人、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域的發(fā)展，絕大多數(shù)導(dǎo)航方案都會(huì)使用慣性測(cè)量單元（IMU）來(lái)融合其他傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)更加精確的導(dǎo)航。然而在體積、成本、性能、功耗等諸多因素的限制下，如何選擇一款適合客戶應(yīng)用的姿態(tài)傳感器便成了客戶最大的難點(diǎn)。

HI2XX系列姿態(tài)模塊是綜合了體積、成本、性能、功耗等諸多因素后推出的工業(yè)級(jí)姿態(tài)傳感器，這篇文章旨在幫助設(shè)計(jì)人員理解IMU的基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)應(yīng)用，并為用戶提供選擇方案。

術(shù)語(yǔ)

IMU慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit) 是測(cè)量物體三軸角速度和加速度的設(shè)備。一個(gè)IMU內(nèi)可能會(huì)裝有三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，來(lái)測(cè)量物體在三維空間中的角速度和加速度。嚴(yán)格意義上的IMU只為用戶提供三軸角速度以及三軸加速度數(shù)據(jù)。

VRU 垂直參考單元(Vertical Reference Unit)是在IMU的基礎(chǔ)上，以重力向量作為參考，用卡爾曼或者互補(bǔ)濾波等算法為用戶提供有重力向量參考的俯仰角、橫滾角以及無(wú)參考標(biāo)準(zhǔn)的航向角。通常所說(shuō)的6軸姿態(tài)模塊就屬于這類系統(tǒng)。航向角沒(méi)有參考，不管模塊朝向哪里，啟動(dòng)后航向角都為0°(或一個(gè)設(shè)定的常數(shù))。隨著模塊工作時(shí)間增加，航向角會(huì)緩慢累計(jì)誤差。俯仰角，橫滾角由于有重力向量參考，低機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況下，長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)有累積誤差。

AHRS 航姿參考系統(tǒng)(Attitude and Heading Reference System)AHRS系統(tǒng)是在VRU的基礎(chǔ)上增加了磁力計(jì)或光流傳感器，用卡爾曼或者互補(bǔ)濾波等算法為用戶提供擁有絕對(duì)參考的俯仰角、橫滾角以及航向角的設(shè)備，這類系統(tǒng)用來(lái)為飛行器提供準(zhǔn)確可靠的姿態(tài)與航行信息。我們通常所說(shuō)的9軸姿態(tài)傳感器就屬于這類系統(tǒng)，因?yàn)楹较蚪怯械卮艌?chǎng)的參考，所以不會(huì)漂移。但地磁場(chǎng)很微弱，經(jīng)常受到周圍帶磁物體的干擾，所以如何在高機(jī)動(dòng)情況下抵抗各種磁干擾成為AHRS研究的熱門。

GNSS/INS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)，顧名思義這種系統(tǒng)是利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System 簡(jiǎn)稱GNSS，它是GPS，北斗，GLONASS、GALILEO等系統(tǒng)的統(tǒng)稱) 與慣性導(dǎo)航(Inertial Navigation System)各自的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行算法融合，為用戶提供更加精準(zhǔn)的姿態(tài)及位置信息。

下圖是組合導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)基本的框圖，它以加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、氣壓計(jì)、GNSS等作為基本輸入，利用融合算法輸出用戶所需要的姿態(tài)信息、位置信息以及速度信息。

HI2XX系列傳感器包含HI226和HI229，其中HI226是VRU，HI229是AHRS。它們都是工業(yè)級(jí)姿態(tài)傳感器。

關(guān)于幾軸

我們生活在三維世界，人們理所當(dāng)然的認(rèn)為只有三個(gè)軸。那么為什么會(huì)出來(lái)6軸，9軸以及10軸？在這里我們不能簡(jiǎn)單地把6軸，9軸向物理世界對(duì)應(yīng): 它實(shí)際的意思是表示N種測(cè)量值。一個(gè)典型的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)可以測(cè)得加速度和角速度，總共是6維向量，這是我們通常所說(shuō)的6軸IMU，除此之外系統(tǒng)還可能包括三維的地磁場(chǎng)以及一維的氣壓計(jì)，就成了我們通常稱的9軸和10軸系統(tǒng)。

自由度(Degree of Freedom, DoF) : 6DoF，9DoF也是經(jīng)常聽(tīng)到的說(shuō)法。空間中的剛體只有平移和旋轉(zhuǎn)。其中平移三個(gè)自由度，旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度，因此用9Dof與10Dof來(lái)描述姿態(tài)系統(tǒng)實(shí)際上是不恰當(dāng)?shù)模悄壳皣?guó)內(nèi)有一些廠商依然會(huì)用9DoF，10DoF來(lái)描述系統(tǒng)，我們理解就可以，不必過(guò)于深究。

HI226與HI229分別屬于6軸姿態(tài)傳感器與9軸姿態(tài)傳感器。

下表為HI2XX系列的產(chǎn)品特性總結(jié)：

IMU性能指標(biāo)及誤差源

量程(Range) 它指的是IMU可以測(cè)量的加速度角速度的范圍，意味著只要傳感器運(yùn)動(dòng)范圍如果不超過(guò)IMU的量程，那么便可以提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，通常角速度的單位是 °/s，加速度單位是g。正常情況下, 機(jī)器人和無(wú)人駕駛角速度一般不會(huì)超過(guò)200 °/s，加速度不會(huì)超過(guò)4g，但是大量程可以在產(chǎn)品使用的過(guò)程中經(jīng)受偶發(fā)性沖擊，魯棒性好。

隨機(jī)游走(Random Walk) IMU系統(tǒng)通過(guò)對(duì)角速度與角加速度積分來(lái)獲得姿態(tài)角與速度，但是原始測(cè)量值中含有噪聲，這些噪聲被積分后便形成了隨機(jī)游走，并隨著時(shí)間的平方根變化而變化。角度隨機(jī)游走（ARW）的單位是°/sqrt(hr),速度隨機(jī)游走噪聲（VRW）的單位是m/s/ sqrt(hr)。

隨機(jī)游走(Random Walk) 它體現(xiàn)了在輸出帶寬內(nèi)，頻率對(duì)噪聲的影響。角速度的噪聲頻譜密度單位是°/s/√Hz，加速度的噪聲頻譜密度是g/√Hz。

零偏(Bias) 當(dāng)IMU保持靜止時(shí), 它依然會(huì)有一個(gè)很小輸出，這個(gè)輸出的數(shù)值就是零偏。它會(huì)受到IMU的上電狀態(tài)、溫度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素影響，比如陀螺儀理論上靜止時(shí)應(yīng)該是0°/s，實(shí)際上陀螺儀靜止的輸出是一個(gè)均值不為零的噪聲。

零偏穩(wěn)定性(Bias Stability/In-run bias ) 這是評(píng)價(jià)低成本IMU非常重要的性能指標(biāo)，它可以被定義為IMU相對(duì)于其輸出速率平均值的偏差或漂移量。陀螺儀零偏穩(wěn)定性的單位是°/h，加速度計(jì)的零偏穩(wěn)定性單位是g/h。

比例因子(Scale Factor) 比例因子描述了輸入與輸出的相關(guān)性，比如載體實(shí)際旋轉(zhuǎn)的角速度是100 °/s，但是陀螺儀輸出的確是98°/s，真實(shí)值和測(cè)量值之間受到了比例的影響，可以被描述為下公式：

y=SF(x)+b+v

其中y為傳輸器輸出，x為真實(shí)值，SF為比例因子，b為零篇，v為傳感器噪聲。

非線性度(Nonlinearity) 也叫做比例因子的高次性。比例因子實(shí)際上不是常量。它本身還會(huì)隨著加速度或角速度的變化而變化(一般變化程度很小)，非線性度越小越好。

非正交性(Misalignment) 在理想的情況下，坐標(biāo)系的軸與軸之間是絕對(duì)正交的，但是現(xiàn)實(shí)情況下IMU的坐標(biāo)軸之間卻不是完全正交的。這個(gè)指標(biāo)會(huì)對(duì)劇烈無(wú)規(guī)則高機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生很大的影響。

加計(jì)敏感度(G- Sensitivity) 陀螺儀是感應(yīng)角速度的器件，但也會(huì)受到加速度的影響。這是微機(jī)電陀螺儀最常見(jiàn)的現(xiàn)象。

并不是上述所有誤差源都會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成很嚴(yán)重的影響，通常每種應(yīng)用對(duì)應(yīng)著不同的典型工作環(huán)境。但是了解哪些誤差源對(duì)系統(tǒng)的影響大才有可能在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段盡量減小誤差。一般來(lái)講，零偏，比例因子，非正交性可以通過(guò)出廠前校準(zhǔn)得到改善。而零偏穩(wěn)定性，噪聲和非線性度對(duì)校準(zhǔn)后的IMU使用影響比較大。除此之外，溫度對(duì)系統(tǒng)影響也很大，但是鑒于高性價(jià)比的一般中低端IMU受溫度影響的特性非常復(fù)雜，批量級(jí)溫度補(bǔ)償對(duì)于中低端工業(yè)級(jí)IMU來(lái)說(shuō)還是一個(gè)挑戰(zhàn)。影響IMU性能的主要因素如下圖所示：

針對(duì)上述誤差，我們專門為HI2XX系列定制了校準(zhǔn)設(shè)備，出廠之前每一顆都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的校準(zhǔn)，校準(zhǔn)之后各方面指標(biāo)如下。

精度指標(biāo)如下表：

物理尺寸以及電氣特性如下表所示：

應(yīng)用場(chǎng)景

導(dǎo)航

很多應(yīng)用場(chǎng)景都需要監(jiān)測(cè)位置以及方向，比如無(wú)人駕駛汽車、移動(dòng)機(jī)器人、無(wú)人船等，HI226最典型的應(yīng)用就是移動(dòng)機(jī)器人，比如掃地機(jī)器人，送餐機(jī)器人，大型商用機(jī)器人。性能優(yōu)異的IMU有助于機(jī)器人用戶降低激光雷達(dá)成本，縮短開發(fā)時(shí)間，下圖是某機(jī)器人公司利用HI226以及低成本激光雷達(dá)做的導(dǎo)航方案效果圖。

控制

很多應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)用到IMU的原始加速度與角速度數(shù)據(jù)，緩慢的航向漂移對(duì)這種應(yīng)用不重要，可以接受一些噪聲以及誤差比如攝像機(jī)穩(wěn)臺(tái)、云臺(tái)、關(guān)節(jié)的動(dòng)作捕捉、體育訓(xùn)練等，這些領(lǐng)域?qū)τ贗MU的要求必須是低成本的。HI226低延時(shí)與高速率特性可以很好的與這些場(chǎng)合相結(jié)合。

總結(jié)

三維數(shù)據(jù)構(gòu)成方法

(一)三維物探異常擬合數(shù)據(jù)體構(gòu)成框圖(見(jiàn)圖3-77)

構(gòu)建測(cè)區(qū)三維綜合物探勘查數(shù)據(jù)體平臺(tái)關(guān)鍵因素有以下幾個(gè)方面:

1)建立科學(xué)可行三維框圖的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與空間網(wǎng)格化。

2)多元勘查信息數(shù)據(jù)三維框圖的采集、處理、解譯與數(shù)據(jù)格式歸一化處理。

3)三維空間坐標(biāo)點(diǎn)統(tǒng)一三維框圖的地層物理意義及屬性解譯。

圖3-77 松散含水層綜合物探勘查三維數(shù)據(jù)體構(gòu)成框圖

(二)勘查區(qū)網(wǎng)格化處理

勘查區(qū)網(wǎng)格化處理是構(gòu)建空間三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三維框圖的主要方法,在實(shí)施勘查區(qū)精細(xì)測(cè)量以后,可按照勘探程度和精度要求實(shí)施平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化處理,然后依據(jù)勘探深度離散設(shè)定一定精度的深度坐標(biāo)的網(wǎng)格,進(jìn)而形成XYZ空間坐標(biāo)的立體信息數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)組,即A(x,y,z)代表該坐標(biāo)點(diǎn)的含水層地質(zhì)屬性及空間定位(圖3-78)。

(三)三維空間坐標(biāo)點(diǎn)的地層解譯

對(duì)于多元采集的松散含水層勘查數(shù)據(jù)信息,要進(jìn)行多元數(shù)據(jù)格式的歸一化約定和處理,需要對(duì)地下空間各坐標(biāo)點(diǎn)的地球物理屬性及地質(zhì)含義統(tǒng)一處理,由于我們采集了各種方法多元的勘測(cè)數(shù)據(jù),為此數(shù)據(jù)體系統(tǒng)約定以松散地層屬性(如黏土層、細(xì)砂層、粗砂層和礫石層等地層分類屬性)和地層的空間定位數(shù)據(jù)(如埋深、厚度等定位坐標(biāo)),各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)地下空間坐標(biāo)點(diǎn)地層屬性表3-8所示s。

圖3-78 綜合物探三維數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)空間網(wǎng)格化示意圖

表3-8 地下空間坐標(biāo)點(diǎn)A(x,y,z)地層屬性列表

怎樣把CAD二維線框圖變成三維

1、打開cad二維框圖。

2、點(diǎn)擊“視覺(jué)樣式”選項(xiàng)在下拉菜單中找到“二維線框”點(diǎn)擊。

3、進(jìn)入“布局”后，選擇左上角“視圖控件”選擇“前視”。

4、在下方命令欄中找到“布局1”點(diǎn)擊進(jìn)入。CAD將三維模型形成。

注意事項(xiàng)：

CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)械、電子、航天、化工、建筑等行業(yè)。并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、敏捷設(shè)計(jì)、全生命周期設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法代表了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的發(fā)展方向。

WORD 怎么畫三維立體流程圖

Microsoft Office Word 2003

1

打開Microsoft Office Word 2003軟件，界面如圖所示，相信大家都很熟悉這個(gè)版本的界面菜單三維框圖了

2

我們?cè)诶L圖之前，首先要去掉它的背景畫布。點(diǎn)擊【工具】菜單下面的【選項(xiàng)】打開如圖所示窗口

3

切換到【常規(guī)】選項(xiàng)卡，去掉如圖所示位置的復(fù)選按鈕，我們?cè)诓迦胱赃x圖形的時(shí)候，不需要畫布，點(diǎn)擊確定

4

打開【視圖】——【工具欄】——勾選【繪圖】，此時(shí)word下方就有了繪圖的快捷按鈕

5

如圖所示，點(diǎn)擊【自選圖形】【基本現(xiàn)狀】找到三維框圖你需要繪制的圖形【立方體】

6

按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)，繪制自選圖形，得到如圖所示的立方體

7

雙擊自選圖形，可以設(shè)置圖形的顏色、大小、版式等相關(guān)屬性

END

WPS Office 2012

1

打開WPS Office 2012個(gè)人版，現(xiàn)在很多人都開始使用wps了，因?yàn)樗缑姹容^美觀，安全性也大大提升了

2

WPS Office 2012個(gè)人版將功能集成在了菜單欄，并且用圖形的方式表示，很直觀。我們點(diǎn)擊【插入】選擇【形狀】

3

在彈出的菜單中，選擇我們需要的三維圖形，

4

同理，按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)可以繪制三維立體圖形，并且菜單欄會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)屬性菜單

END

Microsoft Word 2013

1

Microsoft Word 2013操作方法和WPS Office 2012一樣，在這里天使就重復(fù)講述了，請(qǐng)看WPS Office 2012的方法就可以了

工程地質(zhì)三維建模與可視化？

工程地質(zhì)三維建模與可視化具體包括哪些內(nèi)容呢三維框圖，下面中達(dá)咨詢招投標(biāo)老師為你解答以供參考。

1 前言

現(xiàn)有三維框圖的地理信息系統(tǒng)(GIS)都主要表達(dá)二維三維框圖的地表地物的圖形和屬性信息，要擴(kuò)展到真三維包含地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地質(zhì)信息系統(tǒng)還有差距。一個(gè)大型地質(zhì)工程項(xiàng)目從可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，乃至到工程施工與運(yùn)行階段，往往積累三維框圖了大量的地質(zhì)資料，用三維模型圖形圖像來(lái)表達(dá)和解釋如此龐大的資料，比光靠數(shù)據(jù)庫(kù)和圖表圖紙等傳統(tǒng)手段來(lái)得有效的多。建立工程地質(zhì)體的三維模型，處理巖層界面與結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系，逼真反映地下主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)全貌，將為工程地質(zhì)工作者分析研究工程地質(zhì)現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)掌握巖土體結(jié)構(gòu)規(guī)律，提供一種嶄新的研究手段和研究方法。

國(guó)外三維地質(zhì)建模和可視化研究發(fā)展較快。加拿大阿波羅科技集團(tuán)公司推出的三維建模與分析軟件MicroLYNX，通過(guò)對(duì)離散點(diǎn)采樣、鉆探采樣和探槽采樣等空間數(shù)據(jù)的處理，產(chǎn)生剖面、塊和面等模型，確定礦藏分布和等級(jí)變化并計(jì)算礦藏儲(chǔ)量。加拿大Gemcom Software International Inc.公司開發(fā)的Gemcom軟件通過(guò)鉆孔、點(diǎn)、多邊形等數(shù)據(jù)，利用實(shí)用的圖形編輯和生成工具，顯示鉆孔孔位分布，運(yùn)用不規(guī)則三角網(wǎng)建立表面和實(shí)體模型，運(yùn)用多義線圈閉巖層和礦體邊界進(jìn)行儲(chǔ)量和品位分析，提供三維框圖了交互操作功能并允許用戶根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和專家知識(shí)勾畫地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)任意剖面切割任意角度觀察和實(shí)體與實(shí)體或?qū)嶓w與表面的交切與布爾運(yùn)算等。國(guó)外軟件主要是瞄準(zhǔn)采礦工程，能夠較好地滿足采礦工程活動(dòng)中的礦產(chǎn)資源勘探和評(píng)價(jià)、地下礦井和露天礦坑設(shè)計(jì)和規(guī)劃、礦產(chǎn)資源管理和采礦生產(chǎn)管理等需求。美國(guó)Kinetix公司開發(fā)的3D Studio MAX，Alias/Wavefront公司開發(fā)的Maya和微軟公司開發(fā)的Softimage等大眾化的三維建模軟件，在構(gòu)建工業(yè)和建筑模型與動(dòng)畫制作方面有其獨(dú)到之處，但交互查詢的功能較弱，與工程勘測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合并應(yīng)用于工程地質(zhì)三維建模方面還有較大距離。

張菊明等對(duì)風(fēng)化帶分布、多層地層等地質(zhì)信息的可視化和斷層錯(cuò)斷巖層的表達(dá)和顯示的算法[1,2]進(jìn)行了較為深入的研究，為工程地質(zhì)三維可視化軟件的開發(fā)準(zhǔn)備了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，并借助AutoCAD平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜三維地質(zhì)圖形的顯示。國(guó)內(nèi)的靈圖VRMap地理信息系統(tǒng)軟件有較強(qiáng)的地形模擬和地表地物的查詢功能，但不是真三維的地質(zhì)建模工具。北京東方泰坦科技有限公司開發(fā)TITAN三維建模軟件，基于框架建模的思想，利用平行或基本平行的剖面數(shù)據(jù)，建立起三維空間復(fù)雜形狀物體的真三維實(shí)體模型，但目前只是初步的三維建模與圖形處理的引擎，在面向具體專業(yè)時(shí)，需要添加或擴(kuò)充專業(yè)模塊，比如工程地質(zhì)專業(yè)模塊等。

縱觀國(guó)內(nèi)外幾種軟件的研究與開發(fā)現(xiàn)狀，它們?yōu)楣こ痰刭|(zhì)三維建模與可視化打下了很好的技術(shù)基礎(chǔ)，提供了很寶貴的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。但是，對(duì)于工程地質(zhì)專業(yè)的地質(zhì)體建模與可視化分析的針對(duì)性不強(qiáng)，不能夠很好地滿足工程地質(zhì)生產(chǎn)與研究的專業(yè)功能需要。因此本文將從分析工程地質(zhì)的三維建模和可視化的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題入手，簡(jiǎn)單描述作者在工程地質(zhì)三維建模和可視化方面的初步開發(fā)研究成果。

2 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題分析 2.1離散數(shù)據(jù)的插值與擬合

工程地質(zhì)復(fù)雜地質(zhì)體中的各種地質(zhì)信息，包括地表地形、地下水位、地層界面、斷層、節(jié)理、風(fēng)化帶分布、侵入體及各種地球物理、地球化學(xué)、巖土體的物理力學(xué)參數(shù)或數(shù)據(jù)的等值面(線)等，都可以看作是三維空間中的函數(shù)，它們的擬合函數(shù)要根據(jù)實(shí)際勘測(cè)數(shù)據(jù)建立，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)越豐富，越能夠真實(shí)描繪出這些信息的空間分布規(guī)律。地表地形測(cè)量數(shù)據(jù)、地下水位埋深測(cè)量信息等的單值曲面圖形生成可歸結(jié)為雙自變量離散數(shù)據(jù)的插值和擬合，多值曲面如倒轉(zhuǎn)褶皺和空間等值面等，則應(yīng)采用多參變量插值等其他一些較復(fù)雜的方法。空間曲面插值函數(shù)有以下構(gòu)造方法，如與距離成反比的加權(quán)方法(Shepard 方法)，徑向基函數(shù)插值法(Multiquadric方法)[3]，平面彈性理論插值法[1,2]等，它們同樣適用于單個(gè)連續(xù)地層界面、地球物理勘探數(shù)據(jù)、地球化學(xué)勘探數(shù)據(jù)以及巖土體物理力學(xué)參數(shù)在地質(zhì)體空間的分布。

2.2 三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

工程地質(zhì)體一般是不規(guī)則形體，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中曲線和曲面總是分別通過(guò)很多微小直線段和微小三角面逼近來(lái)模擬地層巖性界線和巖層曲面，即巖層界面（和地表曲線、地下水位面等地質(zhì)層面界線）和巖層曲面都分別是許多微小直線段和微小三角面的集合。地質(zhì)體三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是工程地質(zhì)三維建模和可視化的基礎(chǔ)，這就要求必須具備有效的分層的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠確保人機(jī)交互和查詢的實(shí)現(xiàn)。

2.3 曲面求交

地質(zhì)體中存在大量各種層面，當(dāng)出現(xiàn)地層不整合、斷層錯(cuò)斷巖層、地層尖滅和地下水出露于河谷地表等情形時(shí)，就自然會(huì)遇到曲面間求交的問(wèn)題；地質(zhì)體三維模型的上部邊界是地表曲面，通過(guò)數(shù)學(xué)方法擬合出的巖層面或地下水位面不應(yīng)超出地表曲面，即超出部分不應(yīng)顯示。同樣的，當(dāng)顯示多層地層時(shí)，下面的每一巖層應(yīng)以其上一巖層為邊界。因此，為了可視化地層界面必須要解決地層面與地表、斷層面和其他地層面的求交問(wèn)題。另一方面，在剖面圖成圖時(shí)，地質(zhì)界線的繪制是通過(guò)顯示剖面(平面)與各種地質(zhì)界面(曲面)求交所得出的交線。因此曲面求交包括地質(zhì)界面（層面）之間的相交，和地質(zhì)界面與剖面的相交兩類問(wèn)題。

2.4 三維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

從地質(zhì)學(xué)角度看，拓?fù)涫堑刭|(zhì)對(duì)象間關(guān)系的表格，拓?fù)浔泶鎯?chǔ)層位間上覆、下伏和交切(被斷層切割后地層的拓?fù)浔磉_(dá))等的地層學(xué)關(guān)系及地質(zhì)空間位置關(guān)系。拓?fù)湟部梢暈樵试S這些地質(zhì)關(guān)系合理儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，考慮多層地層，上一個(gè)巖層的底面和與其相鄰的下一個(gè)巖層的頂面是上下巖層這兩個(gè)實(shí)體的公共部分或共享邊界，它們之間的拓?fù)潢P(guān)系就是相鄰和同一的關(guān)系，在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)只存儲(chǔ)上一個(gè)巖層的底面或其相鄰的下一個(gè)巖層的頂面，即相鄰巖層的邊界曲面可以存為一個(gè)地層曲面，大大減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。評(píng)價(jià)地質(zhì)模型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)往往決定于描述地質(zhì)對(duì)象所用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[4]。

2.5 可視化技術(shù)

工程地質(zhì)復(fù)雜地質(zhì)體可視化，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將工程勘測(cè)獲得的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為形象直觀的便于進(jìn)行交互分析的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)空間形態(tài)的立體圖和剖面圖形，其基礎(chǔ)是工程數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)的可視化〔5〕。利用可視化技術(shù)可以從龐大的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)中構(gòu)造出地質(zhì)工程中對(duì)于邊破穩(wěn)定性和地下硐室變形破壞等起關(guān)鍵作用的巖層和結(jié)構(gòu)面，并顯示其范圍、走向和相互交切關(guān)系，幫助工程地質(zhì)人員對(duì)原始數(shù)據(jù)做出正確解釋，繼而為工程地質(zhì)分析具體問(wèn)題提供決策支持。

3 工程地質(zhì)三維可視化技術(shù)的初步開發(fā)與應(yīng)用 3.1 研究框圖

工程地質(zhì)復(fù)雜地質(zhì)體三維建模與可視化的研究框圖如圖1所示。

基于離散采樣數(shù)據(jù)的插值與擬合的思想，即將離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為連續(xù)曲線曲面, 工程地質(zhì)復(fù)雜地質(zhì)體三維建模與可視化的過(guò)程是，從勘探數(shù)據(jù)庫(kù)中提取各種地質(zhì)信息的坐標(biāo)位置及巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，通過(guò)不同的擬合與插值函數(shù)得到地質(zhì)層面(曲面)和地質(zhì)實(shí)體的三維計(jì)算機(jī)圖形顯示，表達(dá)地質(zhì)信息在研究區(qū)域內(nèi)的分布規(guī)律。生成地質(zhì)巖層面和地質(zhì)實(shí)體后，實(shí)現(xiàn)從任意角度觀察建立的模型，實(shí)現(xiàn)根據(jù)指定的剖面走向、傾向和傾角生成垂直剖面。

3.2 初步開發(fā)與應(yīng)用 3.2.1 工程勘測(cè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理

在收集整理現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)后錄入金沙江某水電工程勘測(cè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)各分項(xiàng)數(shù)據(jù)表，這些數(shù)據(jù)表不僅包括地質(zhì)信息的位置數(shù)據(jù)，更重要的是提供屬性數(shù)據(jù)。

以地層巖性數(shù)據(jù)表為例，要求錄入鉆孔編號(hào)、巖層起始深度、巖層終止深度、層厚、巖性（地層名稱）、地層代碼（地層年代）、巖層走向、巖層傾向、巖層傾角、接觸關(guān)系、地質(zhì)描述等數(shù)據(jù)。隨著工程勘測(cè)的進(jìn)展，能夠方便地修改補(bǔ)充和管理勘測(cè)數(shù)據(jù)。圖2是工程勘測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中鉆孔地層系統(tǒng)數(shù)據(jù)表的管理界面。

3.2.2 三維瀏覽

通過(guò)孔口坐標(biāo)和測(cè)量數(shù)據(jù)等的離散數(shù)據(jù)的擬合和插值法繪制壩址區(qū)的右岸地表曲面網(wǎng)格（圖3），進(jìn)而可在三維圖形環(huán)境中進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)瀏覽觀察（圖4）。

3.2.3 三維地質(zhì)立體圖

利用工程勘測(cè)數(shù)據(jù)，建立了壩址區(qū)右岸三維立體地質(zhì)圖。該壩址區(qū)自上而下地層巖性組合為：第四系崩坡堆積物，侏羅系泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，三疊系上統(tǒng)厚至巨厚層狀細(xì)至中粒砂巖，三疊系上統(tǒng)薄至中厚層狀粉細(xì)紗巖、粉砂巖，三疊系上統(tǒng)中厚至厚層狀中粗砂巖。通過(guò)有限的工程勘測(cè)數(shù)據(jù)得出的立體圖，能夠較好地滿足工程地質(zhì)的精度。圖5表達(dá)了該壩址區(qū)右岸三維地質(zhì)圖。

更多關(guān)于工程/服務(wù)/采購(gòu)類的標(biāo)書代寫制作，提升中標(biāo)率，您可以點(diǎn)擊底部官網(wǎng)客服免費(fèi)咨詢：

關(guān)于三維框圖和三維框架圖的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。