基于礦山三維模型的二維圖形生成研究.pdf

1、數(shù)字礦山是在礦山領(lǐng)域內(nèi)以三維坐標(biāo)信息，及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)組成的一個(gè)信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所獲得的信息的總稱。其中礦山三維建模與可視化是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采礦的關(guān)鍵技術(shù)之一，在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的二維圖形生成技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。
　　二維圖形生成技術(shù)是根據(jù)構(gòu)建的三維模型，利用計(jì)算機(jī)圖形設(shè)備和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)生成、處理、顯示圖形的各種原理、算法、方法和技術(shù)，通過(guò)軸測(cè)投影、平行投影和透視投影實(shí)現(xiàn)三維模型向二維圖形的變換，生成

2、各種平面圖，剖面圖，投影圖，柱狀圖等，并將其輸出為標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙，從而指導(dǎo)各行各業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)與管理。同時(shí)，可在任何視點(diǎn)生成二維投影圖，進(jìn)行平移、放大（縮?。?、旋轉(zhuǎn)的變換，達(dá)到既可以清楚地顯示圖形某一部分的細(xì)節(jié)，又可以觀察圖形的整體效果的目的。
　　本文主要就基于礦山三維模型的二維圖形生成進(jìn)行了研究，并對(duì)一些技術(shù)問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方法。
　?、比S模型到二維圖形的投影轉(zhuǎn)換及隱藏線消除
　　根據(jù)礦山模型數(shù)據(jù)文件構(gòu)建三維線框

3、模型，并根據(jù)該模型數(shù)據(jù)文件的幾何信息與拓?fù)潢P(guān)系的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)隱藏線消除方法，該方法結(jié)合前向面后向面判別、包含檢驗(yàn)及深度測(cè)試等方法，利用三維模型中點(diǎn)、線、面的遮擋關(guān)系和視平面域上的包含性規(guī)則，進(jìn)行邊界線段的顯、隱檢測(cè)，確定并且只繪制可見線段，實(shí)現(xiàn)隱藏線的消除。
　?、捕S圖形生成系統(tǒng)的相關(guān)功能
　　二維圖形生成系統(tǒng)還具有在任意視點(diǎn)生成投影圖、添加裁剪面實(shí)現(xiàn)任意局部剖切生成剖面圖和按比例縮放等功能。在任意視點(diǎn)生成投影圖可以實(shí)

4、現(xiàn)從不同位置和角度觀察圖形；添加裁剪面實(shí)現(xiàn)局部剖切，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型的局部剖切，能夠清晰地表達(dá)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；通過(guò)對(duì)二維圖形的任意比例縮放，實(shí)現(xiàn)了既可以觀察圖形整體效果，又能觀察局部細(xì)節(jié)的目標(biāo)。
　　⒊圖形裁剪算法的研究
　　針對(duì)裁剪問(wèn)題提出一種基于分區(qū)與串聯(lián)編碼的多邊形裁剪算法，該算法將分區(qū)與串聯(lián)編碼方法引入到矩形窗口的多邊形裁剪算法當(dāng)中，簡(jiǎn)單而迅速地舍棄絕大多數(shù)窗外邊,，保留所有窗內(nèi)邊，避免了許多不必要的求交運(yùn)算。該算