發(fā)布時間：2021-05-19 16:45

　　礦體三維數(shù)字建模是數(shù)字礦山的關(guān)鍵技術(shù)之一,是實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山的基礎(chǔ)。然而,在實(shí)際工程應(yīng)用中,礦體三維構(gòu)模及可視化系統(tǒng),尤其是基于體礦化模型的三維可視化系統(tǒng)難以充分發(fā)揮其優(yōu)勢,究其原因主要在于礦巖空間尺度宏大,所造成的礦體數(shù)據(jù)表達(dá)與繪制效率之間矛盾的問題。本文將并行技術(shù)引入礦山可視化領(lǐng)域,研究基于體礦化模型的并行體繪制算法。本文研究主要包括以下幾個方面:首先,本文采集了勘探鉆孔數(shù)據(jù)、生產(chǎn)鉆孔數(shù)據(jù)等地質(zhì)資料,并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行了坐標(biāo)變換、離散化、規(guī)則化處理;其次,按照礦山復(fù)合場理論,分析了體礦化模型的特點(diǎn),構(gòu)建了并行體礦化模型;再次,在分析和設(shè)計了光線投射算法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了并行光線投射算法,并實(shí)現(xiàn)了體礦化模型的并行繪制;最后,以某礦山數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用CPU+GPU架構(gòu),在GPU上實(shí)現(xiàn)了體礦化模型的并行繪制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明繪制效果與繪制速度得到了顯著提升。 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題與不足
    1.4 主要研究內(nèi)容
2 關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 科學(xué)計算可視化
    2.2 三維體繪制技術(shù)
        2.2.1 體繪制關(guān)鍵技術(shù)
        2.2.2 體繪制常見算法
    2.3 并行繪制技術(shù)
    2.4 礦體體繪制技術(shù)
        2.4.1 礦山體數(shù)據(jù)來源及模型
        2.4.2 地質(zhì)三維建模技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
3 數(shù)據(jù)預(yù)處理及存儲
    3.1 鉆孔數(shù)據(jù)采集及處理
    3.2 礦床儲量計算
        3.2.1 礦石品位計算
        3.2.2 數(shù)據(jù)估計計算
    3.3 儲量數(shù)據(jù)處理技術(shù)
    3.4 數(shù)據(jù)存儲
    3.5 本章小結(jié)
4 體繪制算法及并行化
    4.1 體礦化模型的構(gòu)建
    4.2 并行體礦化模型構(gòu)建
        4.2.1 并行體礦化模型的定義
        4.2.2 并行體礦化模型可行性分析
        4.2.3 構(gòu)建并行體礦化模型
    4.3 面向體礦化模型的體繪制算法
        4.3.1 串行體繪制算法設(shè)計
        4.3.2 并行體繪制算法設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 并行體繪制算法實(shí)現(xiàn)
    5.1 CPU+GPU實(shí)現(xiàn)平臺
    5.2 并行光線投射法實(shí)現(xiàn)
    5.3 性能分析及優(yōu)化
    5.4 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例
    6.1 礦山實(shí)例
        6.1.1 礦山概況
        6.1.2 數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)預(yù)處理
        6.1.3 礦山品位估值
    6.2 繪制效果
    6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 主要研究成果
    7.2 展望
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Efficient ray casting of volumetric images using distance maps for empty space skipping[J]. Lachlan J.Deakin,Mark A.Knackstedt.  Computational Visual Media. 2020(01)
[2]基于CUDA的二叉樹圖像拼接算法研究[J]. 王洪光,黃北生,王學(xué)生.  地理空間信息. 2019(12)
[3]面向互聯(lián)網(wǎng)的大壩建設(shè)期仿真成果共享方法[J]. 左正,眭峰,胡昱,何學(xué)銘,徐樹銓.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[4]CPU+GPU異構(gòu)并行計算技術(shù)研究[J]. 李紅輝,劉冬冬,楊芳南.  信息系統(tǒng)工程. 2018(05)
[5]一種基于OpenACC指令加速的素數(shù)生成算法[J]. 楊帥.  信息與電腦(理論版). 2016(20)
[6]基于GPU通用計算的并行算法和計算框架的實(shí)現(xiàn)[J]. 朱宇蘭.  山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[7]一種高效的光線投射體繪制優(yōu)化算法[J]. 何楠,杜宏偉.  航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2015(04)
[8]一種高效的光線投射體繪制算法[J]. 方軍,房曉陽.  計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(08)
[9]基于GIS的滑坡三維可視化系統(tǒng)研究[J]. 李小根,董聯(lián)杰,李震.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]一種基于OpenACC的遙感影像正射糾正快速實(shí)現(xiàn)方法[J]. 莫德林,戴晨光,張振超,胡玲.  影像技術(shù). 2014(02)

博士論文
[1]大規(guī)模數(shù)據(jù)并行可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王攀.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于GPU的光線投射體繪制加速算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張鵬.北京工業(yè)大學(xué) 2018
[2]多GPU環(huán)境下的并行體繪制[D]. 沈聰.浙江大學(xué) 2013
[3]基于CUDA的足跡表法可視化研究[D]. 田亮.南京理工大學(xué) 2011



本文編號：3196099