本文關(guān)鍵詞：重力真三維可視化人機交互反演技術(shù)研究

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【摘要】：近些年來,由于計算機技術(shù)、人機交互技術(shù)、可視化技術(shù)、三維立體顯示技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)在更側(cè)重于用立體圖形來展現(xiàn)地質(zhì)體。本軟件系統(tǒng)在開源軟件Visit的基礎(chǔ)上用Python語言進(jìn)行開發(fā),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化、地質(zhì)體建模、人機交互等功能,而且能夠?qū)⒋罅砍橄蟮臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀可視的三維圖形圖像信息。物探工作者通過本軟件結(jié)合自身經(jīng)驗在真三維可視化場景中運用人機交互方式,依據(jù)中間結(jié)果的理想程度,通過重力正演擬合來完成反演解釋。國內(nèi)在重力真三維可視化人機交互實時反演軟件研制上還處于起步階段,所以本研究十分有意義。本論文的研究工作主要在以下三個方面:1.經(jīng)過對重力異常正演計算理論、三維地質(zhì)體建模理論、可視化技術(shù)以及軟件工程的研究,在基于VTK的大型可視化開源軟件Visit的基礎(chǔ)上,使用Python語言經(jīng)過二次開發(fā)設(shè)計并實現(xiàn)了三維可視化人機交互反演軟件系統(tǒng)。2.該軟件系統(tǒng)具有UI(User Interface)界面和顯示窗口界面。在UI界面可以:(1)為密度模型賦予相應(yīng)的參數(shù)并能對參數(shù)進(jìn)行修改。(2)快速構(gòu)建初始密度模型。(3)密度模型能夠進(jìn)行條狀、面狀、體狀的添加和減少。能夠進(jìn)行單個或整體的縮放、移動、組合等操作。在顯示窗口界面可以:(1)用四個窗口分別顯示正演場和觀測場的疊加立體圖、源網(wǎng)區(qū)域及密度模型的立體圖、密度模型的二維正演場、正演場與觀測場的二維擬合差。(2)使密度模型在修改過程中四個窗口實時同步顯示。(3)各窗口中的圖件能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、平移、背景色轉(zhuǎn)換、視圖重置等功能。(4)能將對應(yīng)窗口中的圖像生成具有雙目視差的兩幅圖像,為實現(xiàn)真三維立體做準(zhǔn)備。3.根據(jù)三維立體顯示原理,搭建了硬件平臺。硬件設(shè)備包括工作站、投影儀、金屬幕布、啟偏器、檢偏器。工作流程是首先把具有雙目視差的兩幅圖像分別經(jīng)過兩個投影儀成像,然后利用偏振方向互相垂直的啟偏器把兩幅圖像投射在金屬幕布上,接著通過對應(yīng)的檢偏器使雙目圖像分別進(jìn)入左右眼,然后經(jīng)過視神經(jīng)中樞的融合,形成立體效果。最后我們就可以在真三維立體環(huán)境中進(jìn)行重力人機交互反演解釋。
【關(guān)鍵詞】：重力勘探 真三維可視化 人機交互 反演解釋
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-13
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的與意義11
• 1.3 研究內(nèi)容11-12
• 1.4 研究成果12-13
• 第2章 重力三維可視化人機交互反演理論13-30
• 2.1 三維可視化13-19
• 2.1.1 開源軟件Visit13-16
• 2.1.2 開發(fā)包VTK16-18
• 2.1.3 地質(zhì)模型三維可視化顯示18-19
• 2.2 重力人機交互反演理論概述19-27
• 2.2.1 密度模型構(gòu)建22-24
• 2.2.2 重力異常正演計算24-25
• 2.2.3 實時同步25-26
• 2.2.4 人機交互26-27
• 2.3 開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建27-29
• 2.3.1 PyCharm28
• 2.3.2 Python28-29
• 2.3.3 wxPython29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 需求分析及總體設(shè)計30-40
• 3.1 需求分析30-34
• 3.1.1 硬件需求30-31
• 3.1.2 功能需求31-32
• 3.1.3 性能要求32-34
• 3.2 總體設(shè)計34-39
• 3.2.1 設(shè)計原則35-36
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計36-37
• 3.2.3 界面設(shè)計37-38
• 3.2.4 地質(zhì)體三維立體顯示設(shè)計38-39
• 3.2.5 系統(tǒng)流程設(shè)計39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第4章 系統(tǒng)平臺的整體設(shè)計與功能實現(xiàn)40-66
• 4.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)備40-43
• 4.2 重力三維可視化人機交互反演技術(shù)的實現(xiàn)43-54
• 4.2.1 人機交互界面的實現(xiàn)43-46
• 4.2.2 地質(zhì)體建模的實現(xiàn)與效果展示46-52
• 4.2.3 重力正演計算的實現(xiàn)52-53
• 4.2.4 重力數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換53-54
• 4.3 地質(zhì)模型可視化效果展示54-56
• 4.4 地質(zhì)體三維可視化的實現(xiàn)56-65
• 4.4.1 地質(zhì)模型三維可視化理論基礎(chǔ)56-60
• 4.4.2 地質(zhì)模型三維立體可視化算法流程60
• 4.4.3 地質(zhì)模型三維可視化具體實現(xiàn)60-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 地質(zhì)體建模實驗66-73
• 5.1 研究目標(biāo)設(shè)計66-70
• 5.2 結(jié)果評價70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-73
• 第6章 結(jié)論與建議73-75
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 建議74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-77

【相似文獻(xiàn)】

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