專利名稱：：基于虛擬地質(zhì)模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉^i十算才;W支術(shù)、勘^i破
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是三^i破才勤以系統(tǒng)中可視化分々斤預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
：科學(xué)可視化^達(dá)國(guó)家八十年f^期提出并^^的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，是當(dāng)今工程科學(xué)應(yīng)用中關(guān)鍵性的研究課題，^4支術(shù)水平正^/A^臺(tái)處理向?qū)崟r(shí)^if宗和交互控制t艮，是將科學(xué)計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)等過(guò)程中涉及到的數(shù)據(jù)及其變化和最終結(jié)果以圖形圖象方式直接表現(xiàn)出來(lái)并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。各種M的或抽象的地質(zhì)模型可以通過(guò)可視^t支術(shù)，實(shí)時(shí)、形象、直Mitk^現(xiàn)出來(lái)。九十年代初，誕生了虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境(VR)中的三維可視^^i^N支術(shù)，其主^#征為沉浸感、交互性與創(chuàng)造力。虛擬現(xiàn)實(shí)中的三維^M建^^供了一種沉浸式的交互沐竟，可將因時(shí)空p艮制人類無(wú)法直接看到的地下場(chǎng)景以三維的立體的方式呈m^地質(zhì)學(xué)者的面前。它由計(jì)算機(jī)生成的A^幾交互的三維空間環(huán)境構(gòu)成，^^人類與計(jì)算才/L^復(fù)雜的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行想象、處理和交互作用的一種新的手段。該技術(shù)集計(jì)^^圖形學(xué)、多媒#^支術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)交互^P斜支術(shù)、人工智能、地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)工程學(xué)等多種學(xué)科和多種技術(shù)于一體，其核心是由三維圖形組成的虛擬空間;^這個(gè)虛擬空間A^L交互界面的生成，三維iM數(shù)據(jù)建才莫生成復(fù)雜場(chǎng)景的算法研究至關(guān)重要，iH^卜，還具有物理建模、動(dòng)態(tài)仿真、交互性設(shè)計(jì)等功能。自九十4^以來(lái)，虛^^見(jiàn)實(shí)的進(jìn)步和;^t科學(xué)進(jìn)步和社會(huì)^a產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。然而國(guó)內(nèi)外關(guān)于三維虛^^t模型的可視化分析與預(yù)測(cè)方面的研究還處于起步階段，面臨著許多理論與4支^^題，其關(guān)鍵問(wèn)M:1)三維^t可視化系統(tǒng)所提供的可視化空間分析及預(yù)測(cè)能力十分有限，不能滿足地學(xué)應(yīng)用的需要iM現(xiàn)象中存在的復(fù)雜性、不連續(xù)4議不確定性等^^見(jiàn)因素，以A^維;破建模的應(yīng)用目的M等力見(jiàn)因素，使得三^i型的建立缺乏統(tǒng)一而完備的理^^技術(shù)。由于矢J^莫型有良好的圖形顯示效果，但不利于空間分析；而柵格模型能夠有^U也進(jìn)行空間分析^i十算，但圖形邊界的精度難以保證，因此，矢柵絲或;^H莫型正在引^v們的重視。J賄軟^li4重視空間對(duì)象的三維表示，可視^^呈度高，M象之間的關(guān)系沒(méi)有足夠的描述，缺乏3DGIS需要的空間分析能力。Marcus(2001)設(shè)計(jì)了一個(gè)可視化的空間分析工具，然而僅僅能夠分析和查詢?nèi)S模型中地質(zhì)對(duì)象之間簡(jiǎn)單的時(shí)空M構(gòu)關(guān)系，還有許多研究需要開(kāi)展和繼續(xù)。2)虛擬場(chǎng)景中交互式分析、預(yù)測(cè)4^1乍方'^i殳計(jì)復(fù)雜，iM工作者不易掌握虛擬環(huán)境中人與人、人與虛擬的自然界環(huán)境以及人與地質(zhì)對(duì)象的時(shí)空領(lǐng)域等等之間存敘目互作用，要求研究區(qū)域不僅具有高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和高精度、可靠的三維數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)，還要求建立一個(gè)合理的高性能的交互式的體系構(gòu)架，以提供一個(gè)決速、準(zhǔn)確、真實(shí)的三維可視化環(huán)*^。廣闊的設(shè)計(jì)空間和靈活的設(shè)計(jì)方法，幫助地質(zhì)學(xué)家直觀、形象、準(zhǔn)確:NMe^科學(xué)計(jì)算的局部和^M既念。通過(guò)虛擬環(huán)境中的三維數(shù)字^^對(duì)以，實(shí)l^莫型設(shè)計(jì)、模型重構(gòu)、模型4&則、才莫型分析;^才莫型顯示等空間信息處理與應(yīng)用的4r^過(guò)程。目前，國(guó)內(nèi)夕卜研發(fā)的地學(xué)才勤以系統(tǒng)，如Mallet開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的G0CAD(2007)、北京大學(xué)屈紅剛的i破建模系統(tǒng)(2008)，#^4提#""~個(gè)復(fù)雜的交互式4斜乍環(huán)嫂,只有經(jīng)對(duì)目當(dāng)一段時(shí)間專業(yè)培訓(xùn)的專門人員才能夠掌握，^J]戶(尤其是i^戶部門絲的實(shí)際^^乍的端用戶)^^上無(wú)法熟練^JU這些;M才勤以可視化系統(tǒng)。3);U!^勢(shì)M空間^i居可^W匕^^斤的響應(yīng):i4JL^t曼，無(wú)法滿足實(shí)時(shí)纟^'j需要八十年代到九十年代初期，由于計(jì)算才;i4t件和硬件技術(shù)的限制，三維建模及其可視化的辦'J開(kāi)發(fā)只肯t^限于圖形工作站，因?yàn)?00,000個(gè)三角形無(wú)法在當(dāng)時(shí)的pc機(jī)上;u少鐘內(nèi)顯示出來(lái)，可視化商用軟件也是基于圖形工作站的操作系統(tǒng)，如LYNX、EarthVision等三維建?？梢暬到y(tǒng)多是在UNIX辦系統(tǒng)支持下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。這極大地制約了三維建^可視化理論的j^a和應(yīng)用的推廣，尤其制約了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。醋計(jì)算才;W支術(shù)的i5ii4^,基于pc系統(tǒng)的建^^可視^f^支^kil^L^來(lái)，許多公司將軟件開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到WINDOWS平臺(tái)上，以拓寬應(yīng)用范圍，占領(lǐng)市場(chǎng)份額。三維;W建才輛可視化的應(yīng)用行業(yè)不^f又限于擁有昂貴工作站的大公司和大企業(yè)，如石油公司，而已拓^J!j只要有一臺(tái)pc機(jī)的4勤可^f立，如礦區(qū)和學(xué)校。但是，由于pc機(jī)的軟、硬件技術(shù)的局限性，對(duì)于大M^莫地質(zhì)空間數(shù)據(jù)的可視^^其可視化分析的響應(yīng)it^依然十分緩慢,無(wú)法滿足實(shí)時(shí)纟M'J的需要。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)
背景技術(shù)：
所述，本發(fā)明的目的在于通過(guò)提供一種簡(jiǎn)單、易學(xué)、友好的人機(jī)交互式工具，完^維iM才對(duì)以系統(tǒng)中:^t數(shù)據(jù)的可視化空間分析、預(yù)測(cè)、M查詢等操怍，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)空一體化實(shí)時(shí)分析、顯示功能的基于虛4^M模型的可視化^^斤預(yù)測(cè)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種依賴于交互式可視化工具完成的基于虛擬:NLt模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，包4舌以下步驟1、從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索多維》M數(shù)據(jù)模型，并裝載到MF樹列表中；72、通過(guò)i更置或調(diào)整相應(yīng)l^t、纟莫型，布置或重置虛扣m質(zhì)場(chǎng)景；3、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換工具，^樹列表中用戶感興趣的i破模型進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等規(guī)范化處理；4、在可i見(jiàn)化平臺(tái)中，通過(guò)時(shí)空同步機(jī)制、SS策略以A^4'j模型三種技術(shù)實(shí)JM贈(zèng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空一體似線5、設(shè)計(jì)空間捕獲工具，捕獲用戶感興趣的她質(zhì)模型；6、對(duì)選擇捕獲的iM數(shù)據(jù)模型進(jìn)fr^十算、分析、預(yù)測(cè)以及檢索查詢等才辨；7、將可視化計(jì)算、分析、預(yù)觀'J、檢索查詢的結(jié)果^i/v雙顯示緩存區(qū)，進(jìn)行時(shí)空一體條示。所述的多^M數(shù)據(jù)模型分為抽M:據(jù)、實(shí)1據(jù)和屬性數(shù)據(jù)三種類型，屬性數(shù)據(jù)與實(shí)^t據(jù)具有多對(duì)多的關(guān)系；屬性數(shù)據(jù)與抽象數(shù)據(jù)同樣具有多對(duì)多的關(guān)系。所述的抽象數(shù)椐為點(diǎn)、線、面、體、塊；點(diǎn)類對(duì)象包括編號(hào)、3D坐標(biāo)、標(biāo)志；線類對(duì)象包括編號(hào)、點(diǎn)列、標(biāo)志，由一系列點(diǎn)組成；面類對(duì)象包括編號(hào)、點(diǎn)列集、標(biāo)志，由一系列點(diǎn)列集MA;體類對(duì)象包括編號(hào)、面集、標(biāo)悉，由一系列面組成；塊類對(duì)象包括編號(hào)、體集、標(biāo)志，由一系列體《誠(chéng)；所述的實(shí)^:據(jù)是抽象數(shù)據(jù)的屬性^4現(xiàn)，包括iM界線、等高/值線、-緣、鉆井、2/3D剖面、褶皺、斷層、水位、污染物、絲等；所述的屬性數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)的各種地質(zhì)屬性。所述的檢索為從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索出符合用戶指定^^牛的多^i緣數(shù)據(jù)模型；所述的MF樹列表指一個(gè)多叉樹的多層次指針列表。所述的Wt包括可視化的視窗窗口的大小、X/Y/Z三維初始坐標(biāo)的原點(diǎn)位置、坐標(biāo)系、^見(jiàn)泉坐標(biāo)、背景顏色、縮放比例、旋轉(zhuǎn)角度、剝離錄、漫游方位，以及可視化分析、查詢等操怍的一系列M的初始值設(shè)置；所述的才莫型包^"iL照才莫型、紋理模型、霧^^莫型、透明模型、以及各種緩沖區(qū)才莫型。所述的轉(zhuǎn)換工具是對(duì)于來(lái)自不同時(shí)期、不同部門、不同^^手段和技術(shù)獲得的原始數(shù)據(jù)，或者采用了不同的數(shù)據(jù)處理、加工和解l^數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等的頰龍化處理，即對(duì)坐標(biāo)系不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一坐標(biāo)系；對(duì)不同比例尺的地質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一比例尺；將不同的數(shù)據(jù)才莫型格式轉(zhuǎn)換為多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型；所述的地質(zhì)數(shù)據(jù)包括來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)的多維i破數(shù)據(jù)模型，以及可視化計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、查詢等的結(jié)果數(shù)椐。所述的時(shí)空同步機(jī)制是在應(yīng)用才對(duì)以類中，需^^加一個(gè)同步計(jì)時(shí)的成員變量，初值為零；還需要設(shè)計(jì)一個(gè)讀取同步計(jì)時(shí)變量的，，每當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘周期到來(lái)的時(shí)候，就啟動(dòng)讀取同步計(jì)時(shí)變量的操作，并將同步計(jì)時(shí)變量增加一個(gè)步長(zhǎng)，如果大于給定閥值，則停止(單模擬)或?qū)⑼接?jì)時(shí)變量重置為零(循環(huán)才莫擬)，存儲(chǔ)貞存中的幀生成方法分為靜態(tài)生成和動(dòng)態(tài)插值生成兩種，主^^據(jù)^^應(yīng)用的模型和8方法來(lái)定。所述的SS(Solid-Surface)策略即融合處理策略，涉及切挖面—^f莫型的融合處理策略，為了保證虛扣W也質(zhì)體的空間分布在面—科莫型的接口處具有較高的融合f生和縫合性，面模型采用三角面片的非結(jié)構(gòu)模型，而體模型采用四面^元的非結(jié)構(gòu)模型。所述的斜'J模型包括點(diǎn)斜'卜繪制點(diǎn)；線^^-繪制曲線；面癥^'卜繪制三角形、四邊形曲面；^MM'卜纟會(huì)制四面體、六面體、三4麥;f主。所述的空間捕獲工具是從當(dāng)前虛擬場(chǎng)景中^f'j的多^^數(shù)據(jù)模型中，捕獲一個(gè)或多個(gè)用戶感興趣的才莫型，并獲^^莫型的編號(hào)，將其存入捕獲編號(hào)緩存隊(duì)列中，等待下一步回調(diào)、或者計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、檢索查詢等^ft服務(wù)。所述的回調(diào)采用空間捕獲工具，根據(jù)捕獲的對(duì)象編號(hào)，返回調(diào)用步驟l,重新從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索符合對(duì)^J扁號(hào)^f牛的;M數(shù)據(jù)相關(guān)信息，并裝載到MF樹列表中；通過(guò)空間捕獲工具，捕獲一個(gè)或多個(gè)用戶感興趣的模型，并允許對(duì)這些模型進(jìn)行i十算、分析、預(yù)測(cè)以及檢索查詢梯作。所述的計(jì)算為點(diǎn)間距離計(jì)算在選定的地層、煤層、斷層、水位、鉆井、剖面等VR場(chǎng)景內(nèi)的^f可物體上，采用空間捕獲工^f壬意選擇一段感興趣的路徑，并通過(guò)捕獲編號(hào)獲得途徑點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算其點(diǎn)間2D或3D的空間距離；面積計(jì)算對(duì)于用戶選定的一個(gè)區(qū)域，；M模型如果不是三角形網(wǎng)格(如四邊形網(wǎng)格)，則首先需刻夸其轉(zhuǎn)M三角形網(wǎng)格；^，^^1三角形是否在選定區(qū)域內(nèi)的判定算法，逐個(gè)掃描三角形網(wǎng)格，并將所有在區(qū)域內(nèi)的三角形求面積之和；體積計(jì)算對(duì)于用戶選定的一個(gè)地層范圍(如一個(gè)'J^Jr、一個(gè)含7jc層等)，；鏈模型如果不是四面體網(wǎng)格(如六面體網(wǎng)格、五面體網(wǎng)格等)，則首先需刻務(wù)其轉(zhuǎn)M四面體網(wǎng)格；U，使用四面體是否^定范圍內(nèi)的判定算法，逐個(gè)掃描四面體網(wǎng)格，并將所有在范圍內(nèi)的四面^^U^、^;等值線計(jì)算對(duì)選定的J4Jr或斷層進(jìn)行等值線跟蹤計(jì)算；所述的透明度設(shè)置是通過(guò)設(shè)置深度緩存、混合模式、深度掩碼以及模型顏色的ALPHA值(0~1)設(shè)置模型的透明度模型；所述的分析主要指立體剖分、開(kāi)挖區(qū)域、柵狀圖；所述的預(yù)測(cè)包括虛擬開(kāi)采井的才對(duì)以預(yù)測(cè)、地層/構(gòu)i^l勢(shì)面的擬合預(yù)測(cè)、以及儲(chǔ)量測(cè)算。所述的立體剖分生成任意切面的正/負(fù)區(qū)塊，對(duì)VR環(huán)境中的^t型進(jìn)行切割面剖^i十算，而對(duì)于曲面、曲線、點(diǎn)等模型采用裁剪面技術(shù)，4又僅保留切面正或負(fù)方向的圖形；所述的開(kāi)挖區(qū)域?qū)τ脩暨x擇的任意區(qū)域(如行政區(qū)域、；蟲逸環(huán)嫂區(qū)域、i破構(gòu)造區(qū)域、溶洞、人工巷道、規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域等)或任意M進(jìn)行內(nèi)/外開(kāi)挖，對(duì)體、面模型同時(shí)進(jìn)行內(nèi)/外后臺(tái)開(kāi)挖處理，^^fVR場(chǎng)景中的面模型以及切割面進(jìn)行^4'h而##型開(kāi)挖結(jié)果隱藏于緩存區(qū)中，用于屬性分析、測(cè)算等#^乍；所述9的柵狀圖完成任意系列糾橫交錯(cuò)切面的切割工作，^Uft^4莫型i^f亍切割面處理，并對(duì)切割面i^f亍實(shí)時(shí)纟M'j0所述的虛擬開(kāi)采井的才勤以預(yù)測(cè)首先選定用戶感興趣的任意一層或N個(gè)連續(xù)/間斷地層；之后，在用戶預(yù)才莫擬、規(guī)劃的位置，采用空間捕獲工具捕獲位置編號(hào)，并獲得對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)，生成鉆井途徑曲^A其相應(yīng)方程式；與i4^的網(wǎng)格模型求交，并將免泉排序方t^隊(duì)列中；從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索對(duì)應(yīng)的地層屬性，并加入到交點(diǎn)隊(duì)列的標(biāo)志位中；將隊(duì)列中的數(shù)據(jù)壓入虛擬鉆井的矢量列表中并顯示，完^Mt^以打鉆的情景；所述的絲、構(gòu)缺勢(shì)面的擬合預(yù)測(cè)從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索絲或構(gòu)造的離散泉集，采用三角剖分算法，擬^&或構(gòu)造的曲面，并計(jì)算;嫂、曲率、曲度等;所述的儲(chǔ)量測(cè)算首先對(duì)于整個(gè)區(qū)域的地質(zhì)^M莫型或開(kāi)挖的內(nèi)/外區(qū)域進(jìn)行體積計(jì)算，得到整個(gè)區(qū)域內(nèi)或開(kāi)挖內(nèi)/外區(qū)域的體積V;在此勤出上，實(shí)現(xiàn)#*分析測(cè)算(如富含油、礦產(chǎn)、水等)為VH十算對(duì)象的含量百分比，如水;^l:給水度。所述的檢索查詢方法包括四種屬汁錄索查詢對(duì)于^HI在數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)等中的各種屬性信息進(jìn)4豫索查詢；形態(tài)及其相關(guān)'對(duì)企索查詢對(duì)點(diǎn)、線、面、體、塊的空間^^展布形態(tài)直接實(shí)刊^r索，或自下而上或自上而下檢索包含關(guān)系、相交關(guān)系等樹^t羊的檢索組合模式；屬-形檢索查詢輸入關(guān)鍵詞，在屬性數(shù)據(jù)中定位到相應(yīng)的記錄，然后，在抽象數(shù)據(jù)或?qū)?據(jù)中檢索滿足^<牛約束的相應(yīng)一條或多條屬性列表，并將查詢出的這些數(shù)據(jù)在VR場(chǎng)景中展布其空間形態(tài)，實(shí)現(xiàn)可視化分析；形-屬檢索查詢?cè)赩R場(chǎng)景中，通過(guò)空間捕獲#^乍，鎖定感興趣的i破實(shí)^t據(jù)或抽象數(shù)據(jù)，^，在屬性數(shù)據(jù)中檢索符合要求的記錄，進(jìn)^^克計(jì)分析^f乍。所述的交互式可視化工具利用可視界面中左側(cè)的樹型對(duì)象管理器或可一JUt獲技術(shù)，選定交^f象；進(jìn)行可4"扁輯，通過(guò)可一見(jiàn)響應(yīng)^Jt,不斷^y^近交互式^ft的目標(biāo)；將結(jié)果實(shí)施可纟見(jiàn)化。所述的可視界面為完成可視化分析預(yù)測(cè)的人機(jī)交互界面，可^aibi對(duì)空間捕獲工具實(shí)現(xiàn)可視化，可視編輯包括對(duì)多^t數(shù)據(jù)模型的增加、刪除、修改、維護(hù)、管理，可^L響應(yīng)反饋^jt立一個(gè)指針?lè)答侁?duì)列，初始狀態(tài)為空NULL,指向當(dāng)前a處理的所有對(duì)象信息，一旦某操作結(jié)束，即可啟動(dòng)響應(yīng)繪制函數(shù)，可視^^旨針?lè)答侁?duì)列中指向的對(duì)象。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1)本發(fā)明提供的這種基于虛^U4^模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，增強(qiáng)了三維i^模擬系統(tǒng)中可視化空間分析、預(yù)測(cè)、檢索查詢等能力，可以有效地滿足t也學(xué)應(yīng)用的需要，適合于城市地質(zhì)調(diào)查、海岸帶地質(zhì)調(diào)查、石油、地質(zhì)、水利和礦山等領(lǐng)域的不同比例尺三維可一見(jiàn)化^^斤預(yù)測(cè)。2)本發(fā)明構(gòu)建了三維iM模擬的可視化場(chǎng)景，為地質(zhì)工作者提^"個(gè)觀察、分析、預(yù)測(cè):^^4莫型的可視化平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了地學(xué)領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算工具和環(huán)境的進(jìn)一步現(xiàn)代化，從而使地學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究工作的面^L生根本性的變化；同時(shí)，節(jié)約資金，減少實(shí)際應(yīng)用中的盲目性，降低風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)生產(chǎn)及環(huán)境分析發(fā)樹旨導(dǎo)和輔助決策作用，具有重大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。3)本發(fā)明針對(duì)研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的方法主要是利用鉆井或地震剖面圖這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了三種切挖分析方法，能夠快速、準(zhǔn)確地完^j"iM體任意感興趣的諸如行政區(qū)域、地理環(huán)境區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域、溶洞、人工巷道、規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域等進(jìn)行切割、開(kāi)挖分析，以便贈(zèng)工作者對(duì)i破體內(nèi)部進(jìn)行多細(xì)節(jié)、多層次的觀察與研究。4)本發(fā)明提供的SS融合處理策略，主^4十對(duì)大數(shù)據(jù)量的:lW^f莫型，在切挖分析時(shí)需要花費(fèi)較長(zhǎng)的處理時(shí)間以及顯示時(shí)間這一難題設(shè)計(jì)，將切割面和切割^t支^"#她融合為一體，有利于快速完成大數(shù)據(jù)量的立體剖分，能夠較快地實(shí)現(xiàn)切挖分析與實(shí)時(shí)顯示。這種面體融合策略既不影響基于#4元的計(jì)算分析，又不影響基于矢4^莫型的^'JiUL與顯示質(zhì)量。5)本發(fā)明提供了快速檢索查詢多鄉(xiāng)^W信息的方法。針對(duì)大量i破部門積累了幾十年的勘探信息、以及三維重構(gòu)的^t^f莫型中包含的大量空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，本發(fā)明通過(guò)揭示順數(shù)據(jù)及其順^^莫型的復(fù)雜性和多才科生、及其相互之間復(fù)雜的關(guān)系，為地質(zhì)工作者提供"HS更利、快捷的多維一體的查詢通道，實(shí)現(xiàn)多維地質(zhì)信息的檢索查詢，并在可視化環(huán)境中一體化顯示各種查詢結(jié)果。為地質(zhì)工作者充分了解、掌握各種資扦，進(jìn)而挖掘傳統(tǒng)方式下無(wú)法發(fā)現(xiàn)或解釋的地質(zhì)問(wèn)題和現(xiàn)象，提供先進(jìn)的科學(xué)手段和方法。6)本發(fā)明提供了一種快速實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)區(qū)域的地質(zhì)^Mi型或者任意感興趣的內(nèi)/外開(kāi)挖區(qū)域進(jìn)行體積計(jì)算的方法，并在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)六面體、五面體、四面體、立方體、三棱柱體等各種結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)虛擬地質(zhì)模型進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)富含油、礦產(chǎn)、富水性等測(cè)算，為地質(zhì)工作者在進(jìn)行找礦、開(kāi)束地下7jC等資源開(kāi)發(fā)與利用方面的研究、頻A'j設(shè)計(jì)時(shí)提供輔助決策的依據(jù)。7)本發(fā)明針對(duì)鉆井在實(shí)際工程中的費(fèi)用十分昂貴，提供了一種快速、準(zhǔn)確的虛擬開(kāi)采井的才對(duì)以預(yù)測(cè)方法，允許M定的任意一層或N個(gè)連續(xù)/間斷^上才對(duì)以打鉆的十綠，解決了順工作者迫切需要4對(duì)^^^上打鉆獲取巖芯信息的問(wèn)題,節(jié)約資#成本，并為地質(zhì)部門進(jìn)^i殳計(jì)MA〗提4^t助決策信息服務(wù)。8)本發(fā)明提供了簡(jiǎn)單、易學(xué)、友好的A^/L交互式可視化工具?？紤]到^^工具的用戶多數(shù)來(lái)自地質(zhì)領(lǐng)域的非軟件專iMv員，本發(fā)明遵循面向用戶的單一性設(shè)計(jì)原則，即窗口、視窗、對(duì)象管理器、菜單、工具等采用單一圖形界面，盡可能簡(jiǎn)化界面和操作方法，不主張多環(huán)境切換。相對(duì)于所謂的"多視窗"、"多菜單"面向編程的設(shè)計(jì)工具，本發(fā)明提供面向應(yīng)用的工具采用"三步"梯作流程，更容易被普通的地質(zhì)工作者掌握、接受和喜歡。他們可方便地完^A數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、輸出，到可一見(jiàn)化空間數(shù)據(jù)分析，繼而實(shí)JJWM或局部^^:環(huán)境的研究分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)、輔助預(yù)測(cè)等工作流程。這種具有^*感的可視化交互環(huán)境能夠幫助地質(zhì)工作者更好地理解、解釋三維地質(zhì)體及其內(nèi)在物體之間的復(fù)雜關(guān)系、動(dòng)態(tài)本質(zhì)及其相互作用。9)本發(fā)明使用MicrosoftVisualStudio2005開(kāi)發(fā)工具，構(gòu)建一個(gè)面向地學(xué)應(yīng)用的跨平臺(tái)、可移植性、可擴(kuò)展性的可視化軟件支撐環(huán)境；并采用支琳penGL的圖形硬件加速技術(shù)、仿真立^^:影幕、單通道/多通1￡^#&影系統(tǒng)、立體眼鏡等，構(gòu)建一個(gè)滿足不同層次用戶需求的硬件支撐環(huán)境，既可以滿足針對(duì)中等復(fù)雜程度的大比例尺區(qū)域的可4見(jiàn)化分析預(yù)測(cè)需要，又可以加快復(fù)雜區(qū)域大數(shù)據(jù)量^^#^莫型的纟#^逸復(fù)，實(shí)現(xiàn)時(shí)空一體化實(shí)時(shí)顯示功能，佳基于虛^iM模型的可視化分析預(yù)測(cè)能夠完全真實(shí)感地^^Jt^W工作者的面前。圖1總糾匡架示意圖圖2流^呈圖示意圖圖3空間分析體系架構(gòu)示意圖圖4交互式圖形界面示意圖圖5可3見(jiàn)響應(yīng)^jt^怍實(shí)例a^呈示意圖圖6為傲吸本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的;4^模型效果圖圖7為^^照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的調(diào)用空間捕獲工具圖圖8為仿應(yīng)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)挖分析結(jié)^t^圖圖9為依照本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的地下虛擬漫游效果圖圖IO為依照本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的可視編輯與查詢結(jié)果效果圖圖11為依照本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的鉆3U^索查詢結(jié)果^t^圖M實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案的總^^匡架設(shè)計(jì)如圖1，包括■實(shí)J力M:數(shù)據(jù)可視化分析、預(yù)領(lǐng)'J、檢索查詢的空間^^斤體系架構(gòu)；■##;破數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)^:件系統(tǒng)；■提供時(shí)空一體化分析及顯示的軟件、硬件可視化支撐平臺(tái)；■交互式工具，用來(lái)提供M質(zhì)工作者順利完成上述操作的人才;i^面和先進(jìn)的科學(xué)手段。其中，虛線表示i4^:數(shù)據(jù)流，箭頭方向?yàn)榈刭|(zhì)it據(jù)的流向。12本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)流程如圖2，包括以下步驟1、從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索多維;緒數(shù)據(jù)模型，并裝栽到MF樹列表中。所述的多維i4^數(shù)據(jù)模型分為抽象數(shù)據(jù)、實(shí)體數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)三種類型。抽象數(shù)據(jù)(點(diǎn)、線、面、體、塊)是通過(guò)分析;M現(xiàn)象特征，抽象出來(lái)的五類對(duì)象，并定義或暗含了相應(yīng)的拓樸關(guān)系。如圖3所示，點(diǎn)類對(duì)象包括編號(hào)、3D坐標(biāo)、標(biāo)志；線類對(duì)象包括編號(hào)、點(diǎn)列、標(biāo)志，由一系列點(diǎn)組成；面類對(duì)象包括編號(hào)、點(diǎn)列集、標(biāo)志，由一系列點(diǎn)列集組成；體類對(duì)象包括編號(hào)、面集、標(biāo)志，由一系列面組成；塊類對(duì)象包括編號(hào)、體集、標(biāo)志，由一系列體組成。它們均以文本方iUH^在文件系統(tǒng)中。實(shí)^t據(jù)主要是抽fJt據(jù)的屬性^4現(xiàn)，包括M界線、等高/值線、i鎮(zhèn)、鉆井、2/3D剖面、褶皺、斷層、水位、污染物、地層等等。例如，地^"界^A由線類抽象數(shù)據(jù)屬性《#到的。另夕卜，,于三維iM模型可視化分析與顯示的需要，同一個(gè)實(shí)體數(shù)據(jù)也可以由多個(gè)不同的抽象數(shù)據(jù)屬性^f尋到。例如，面和體兩類抽a據(jù)樹以屬性化為;4^，即分別構(gòu)狄面^^模型和體;14^模型，只要對(duì)面或體類抽象數(shù)據(jù)的記錄中相應(yīng)的標(biāo)志位進(jìn)^fti殳置即可，當(dāng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入內(nèi)存時(shí)，就會(huì)將這些數(shù)據(jù)方t^面或體的指針列表中。這種設(shè)計(jì)模iC^利于可視化應(yīng)用的進(jìn)一步延伸和擴(kuò)展。實(shí):據(jù)也是以文本方^^#^在文件系統(tǒng)中。屬性數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)的各種地質(zhì)屬性。屬性數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在Excel、Access、SQLServer、ORACLE等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。屬性數(shù)據(jù)與實(shí)^:據(jù)具有多對(duì)多的關(guān)系；而屬性數(shù)據(jù)與抽象數(shù)據(jù)同樣具有多對(duì)多的關(guān)系。所述的檢索方法為從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索出符合用戶指定條件的多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型。所述的MF樹列表指一個(gè)多叉樹的多層次指針列表。^#^式1^1。這種格式用^M織、管理、維護(hù)多維^k^數(shù)據(jù)才莫型在內(nèi)存中的存》t^式，并用指4H目互鏈接，便于存取、訪問(wèn)iM數(shù)據(jù)。根據(jù)多^^M數(shù)據(jù)模型的不同類型加AMF樹的葉子節(jié)點(diǎn)位置，如J4^模型，淑o入到樹艮->地下->岫層這一層次的葉子節(jié)點(diǎn)位置。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>地層構(gòu)造自然人為對(duì)象占*、、、線曲面體塊2、通過(guò)設(shè)置或調(diào)整相應(yīng)參數(shù)、才莫型，布置或重置虛扣W也質(zhì)場(chǎng)景。所述的主要^^t包括可視化的視窗窗口的大小、X/Y/Z三維初始坐標(biāo)的原點(diǎn)位置、坐標(biāo)系、*^、坐標(biāo)、背景顏色、縮放比例、旋轉(zhuǎn)角度、剝離備f立、漫游方位，以及可視化分析、查詢等#^的一系列##1:的初始值設(shè)置。所述的主要模型包括光照模型、統(tǒng)理模型、霧^f莫型、透明模型、以及各種緩沖區(qū)才莫型的設(shè)置。首次ii/v系統(tǒng)時(shí)，需要通過(guò)設(shè)置上述^lt或模型，建立一個(gè)虛擬地質(zhì)場(chǎng)景，為顯示iM數(shù)據(jù)模型提供一個(gè)可視化平臺(tái)。當(dāng)扭行到步驟5或步驟6進(jìn)行回調(diào)時(shí)，如果重載的多維M數(shù)據(jù)才莫型的類型與現(xiàn)場(chǎng)的才莫型不同，可能需要調(diào)整^W的相應(yīng)^:、模型，重置虛扣:^W場(chǎng)景，以YR好iik^供給所有:lM數(shù)據(jù)可視化分析、顯示的5。3、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換工具，^樹列表中用戶感興趣的iM模型進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等規(guī)范化處理。所述的轉(zhuǎn)換工具對(duì)于來(lái)自不同時(shí)期、不同地質(zhì)部門、不同萄探手段和技術(shù)獲得的原始^t數(shù)據(jù)，或者采用了不同的數(shù)據(jù)處理、加工和解釋的數(shù)據(jù)才莫型，進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等的規(guī)范化處理。所述的規(guī)范化處理為對(duì)坐標(biāo)系不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一坐標(biāo)系；對(duì)不同比例尺的iM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一比例尺；將不同的數(shù)據(jù)模型格式(如來(lái)自GOCAD的數(shù)據(jù)模型格式)轉(zhuǎn)換為步驟1所述的多維;M數(shù)據(jù)模型，便于時(shí)空一體化顯示、分析預(yù)測(cè)。4、在可視化平臺(tái)中，對(duì)i鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空"H^f條制。所述的可^見(jiàn)化平臺(tái)在步驟2構(gòu)建的虛^^質(zhì)場(chǎng)景中，將iW:數(shù)據(jù)^雙顯示緩存區(qū)，i^f亍時(shí)空一^^f^i^'J。雙顯示緩存區(qū)A^用了opengl支持的一個(gè)^i爰存技術(shù)，在顯示緩沖區(qū)"卜，再建立一個(gè)不顯示的緩沖區(qū)，以解決^f'J過(guò)程中閃爍現(xiàn)象的出現(xiàn)，并加快大M^^:據(jù)14的翻狄。所述的地質(zhì)數(shù)據(jù)包括來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)的多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型，以及可視化計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、查詢等的結(jié)果數(shù)據(jù)。所述的時(shí)空一體^i會(huì)制通過(guò)時(shí)空同步才幾制、SS策略以Ai^'J模型三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)(圖3)。時(shí)空同步才幾制是為了實(shí)現(xiàn)工鄉(xiāng)她質(zhì)動(dòng)態(tài)模擬而設(shè)計(jì)的，例如，進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)才勤以、地面沉P綠態(tài)才對(duì)以、溶質(zhì)i^多動(dòng)態(tài)才勤以以A^M體的三維動(dòng)態(tài)切片等。在應(yīng)用才對(duì)以類中，需要添加一個(gè)同步計(jì)時(shí)的成員變量，初值為零；還需要設(shè)計(jì)一個(gè)讀取同步計(jì)時(shí)變量的才辨。每當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘周期到來(lái)的時(shí)候，就啟動(dòng)讀取同步計(jì)時(shí)變量的梯作，并將同步計(jì)時(shí)變量增加一個(gè)步長(zhǎng)，如果大于給定閥值，則停止(單才莫擬)或?qū)⑼接?jì)時(shí)變量重置為零(循環(huán)4莫擬)。^f^y爰存中的幀生成方法分為靜態(tài)生成和動(dòng)態(tài)4射直生成兩種，主^^據(jù)JW^應(yīng)用的模型和方法來(lái)定。SS策略即SS(Solid-Surface)融合處理策略，涉;^切4t面-^M莫型的融合處理策略。為了保證虛才^M體的空間分布在面—M莫型的接口處具有較高的融合1"沐縫合性，面模型采用三角面片的非結(jié)構(gòu)模型，而體模型采用四面體單元的非結(jié)構(gòu)模型。M方法見(jiàn)步驟6所述。^^財(cái)莫型包括點(diǎn)繪制-繪制點(diǎn)；線繪嗜'J-繪喇曲線；面繪制-繪制三角形、四邊形曲面；#^纟#^-纟會(huì)制四面體、六面體、三4菱牙主。5、設(shè)計(jì)空間捕獲工具，捕獲用戶感興趣的i鍾模型。所述的空間捕獲工具從當(dāng)前虛擬場(chǎng)景中繪制的多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型中，捕獲一個(gè)或多個(gè)用戶感興趣的模型，并獲:^捕獲才莫型的編號(hào)，將其存7v捕獲編號(hào)緩存隊(duì)列中，等待下一步為^H辨服務(wù)，如回調(diào)、計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)等操怍。所述的回調(diào)采用空間捕獲工具，根據(jù)捕獲的對(duì)象編號(hào)，返回調(diào)用步驟l,重新從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索符合對(duì)純號(hào)^f牛的i破數(shù)據(jù)相關(guān)信息，并裝載到MF樹列表中。6、對(duì)選擇捕獲的iM數(shù)據(jù)模型進(jìn)^i十算、分析、預(yù)測(cè)以及檢索查詢等操怍。通過(guò)空間捕獲工具，捕獲一個(gè)或多個(gè)用戶感興趣的模型，并允許對(duì)這些模型進(jìn)4ti十算、分析、預(yù)測(cè)(圖3中數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)部分)、以^^檢索查詢(圖3中多維信息檢索)操怍。所述的計(jì)算點(diǎn)間距離計(jì)算在選定的M、*錄、斷層、7j<4i、鉆井、剖面等VR場(chǎng)景內(nèi)的4射可物體上，^^用空間^t獲工^^壬意i^^一^爻感興趣的^4圣，并通過(guò)捕獲編號(hào)獲得途徑點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算其點(diǎn)間2D或3D的空間5巨離。面積計(jì)算對(duì)于用戶選定的一個(gè)區(qū)域(如一個(gè)行政區(qū)域、一個(gè)礦區(qū)、一個(gè)沉降區(qū)等)，i破模型如果不是三角形網(wǎng)格(如四邊形網(wǎng)格)，則首先需劉爭(zhēng)^4爭(zhēng)M三角形網(wǎng)才各；^，^^三角形是否tt定區(qū)域內(nèi)的判定算法，逐個(gè)掃描三角形網(wǎng)格，并將所有在區(qū)域內(nèi)的三角形求面積^。體積計(jì)算對(duì)于用戶選定的一個(gè)地層范圍(如一個(gè)煤層、一個(gè)含水層等)，地質(zhì)模型如果不是四面體網(wǎng)格(如六面體網(wǎng)格、五面體網(wǎng)格等)，則首先需劉,^4爭(zhēng)M四面體網(wǎng)格；之后，使用四面體是否在選定范圍內(nèi)的判定算法，逐個(gè)掃描四面體網(wǎng)格，并將所有在范圍內(nèi)的四面^4、榜。等值線計(jì)算對(duì)選定的M或斷層進(jìn)行等值線i^宗計(jì)算。透明度設(shè)置通過(guò)設(shè)置深度援存、混合模式、深度掩碼以及模型顏色的ALPHA值(01)設(shè)置模型的透明度模型。所述的分析主要指立體剖分、開(kāi)挖區(qū)域、柵狀圖。立體剖分生成任意切面的正/負(fù)區(qū)塊。SS策略對(duì)VR環(huán)嫂中的^f莫型進(jìn)行切割面剖^i十算，而對(duì)于曲面、曲線、點(diǎn)等模型采用裁剪面技術(shù)，僅僅保留切面jtil負(fù)方向的圖形，這種處理方法有利于快速完成大數(shù)據(jù)量的立體剖分。開(kāi)挖區(qū)域可以對(duì)用戶選擇的任意區(qū)域(如行政區(qū)域、地理環(huán)境區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域、溶洞、人工巷道、規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域等)或任意艦進(jìn)行內(nèi)/外開(kāi)挖。SS策略對(duì)體、面模型同時(shí)進(jìn)行內(nèi)/外后臺(tái)開(kāi)挖處理，^J^VR場(chǎng)景中的面模型以及切割面進(jìn)4S會(huì)制，而體模型開(kāi)挖結(jié)果隱藏于緩存區(qū)中，用于屬性分析、儲(chǔ)量測(cè)算等操作。柵狀圖完成任意系列^U黃交4針刀面的切割工作。SS策略^^H^莫型進(jìn)行切割面處理，并對(duì)切割面i^f亍實(shí)時(shí)^^'L所述的預(yù)測(cè)包括虛擬開(kāi)采井的才勤以預(yù)測(cè)、14^/構(gòu)#勢(shì)面的擬合預(yù)測(cè)、以及艘測(cè)算。虛擬開(kāi)采井的才勤以預(yù)測(cè)首先選定用戶感興趣的任意一層或N個(gè)連續(xù)/間斷i^i:;之后，在用戶預(yù)才莫擬、規(guī)劃的位置，采用空間捕獲工具捕獲位置編號(hào)，并獲得對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)，生成鉆井途徑曲線^1其相應(yīng)方程式；與地層的網(wǎng)格模型求交，并將交點(diǎn)排序i認(rèn)隊(duì)列中；從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索對(duì)應(yīng)的i4Jr屬性，并加入到免泉隊(duì)列的標(biāo)志位中；絲，將隊(duì)列中的數(shù)據(jù)壓A^擬鉆井的矢量列表中并顯示，完^i勤以打鉆的情景。地層、構(gòu)ii^勢(shì)面的擬合預(yù)測(cè)從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索地層或構(gòu)造的離散存、集，采用三角剖分算法，擬^k^或構(gòu)造的曲面，并計(jì)算》tt、曲率、曲度等。儲(chǔ)量測(cè)算首先對(duì)于整個(gè)區(qū)域的i4^^f莫型或開(kāi)挖的內(nèi)/外區(qū)域進(jìn)行體積計(jì)算，得到整個(gè)區(qū)域內(nèi)或開(kāi)挖內(nèi)/外區(qū)域的^P、V;在jtb^出上，實(shí)現(xiàn)#*分析測(cè)算(如富含油、礦產(chǎn)、7K等)為V4十算對(duì)象的含量百分比，如水^^給水度。所述的檢索查詢方法包括四種-.■屬'I"嫩索查詢對(duì)于##在數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)等中的^t屬性信息進(jìn)4豫索查詢。■形態(tài)及其相關(guān),對(duì)企索查詢可以對(duì)點(diǎn)、線、面、體、塊的空間具體展布形態(tài)直接實(shí)4憤索；也可以自下而上或自上而下檢索包含關(guān)系、相交關(guān)系等，有各種各樣的檢索組合模式，這里不再——列舉，僅提供幾個(gè)示例。例如，可以檢索出空間中選取的某個(gè)塊有哪些體構(gòu)成、又涉及到哪些面；又如，可以檢索出選取的一條線被哪些面共享；等等。對(duì)于實(shí)體數(shù)據(jù)的查詢更加有意義。例如，檢索一條暗河総哪幾條斷層、哪幾個(gè)巷道，等等?！鰧?形檢索查詢輸入關(guān)鍵詞，在屬性數(shù)據(jù)中定位到相應(yīng)的記錄，然后，在抽象數(shù)據(jù)或?qū)峖:據(jù)中檢索滿足^f牛約束的相應(yīng)一條或多條屬性列表，并將查詢出的這些數(shù)據(jù)在VR場(chǎng)景中廣^布其空間形態(tài)，實(shí)現(xiàn)可視化分析。■形-，索查詢?cè)赩R場(chǎng)景中，通過(guò)空間捕獲操怍，鎖定感興趣的地質(zhì)實(shí)體數(shù)據(jù)或抽象數(shù)據(jù)，^，在屬性數(shù)據(jù)中檢索符合要求的記錄，進(jìn)^m計(jì)分析等剩乍。最后，將可視化計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、檢索查詢等的結(jié)果it^雙顯示緩存區(qū)，進(jìn)4亍時(shí)空-H^f^示。Jiii步驟中涉及到的所有^fNl5^賴于本發(fā)明提供的交互式可視化工具完成。所述的交互式可視化工具采用"三步"操作流程1)利用可^W面中左側(cè)的樹型對(duì)象管理器或可^W獲技術(shù)，選定交互對(duì)象；2)進(jìn)行可視編輯，通過(guò)可視響應(yīng)反饋，不斷i^y妄近交互式操作的目標(biāo)；3)將結(jié)果實(shí)施可視化?？蒦W面-完成可視化分沖頓測(cè)的A^幾交互界面，i殳計(jì)的界面如圖4?？?#獲-對(duì)空間捕獲工具實(shí)現(xiàn)可視化，例如當(dāng)用戶需要進(jìn)行空間點(diǎn)捕獲時(shí)，鼠標(biāo)由箭頭形狀轉(zhuǎn)變?yōu)槭只蚱渌螤?，捕獲結(jié)#,再將鼠標(biāo)形狀'ltt為箭頭形狀，并將捕獲的對(duì)象可3見(jiàn)化顯示出來(lái)?？梢暰庉?包括對(duì)多維;4^數(shù)據(jù)模型的增加、刪除、修改、維護(hù)、管理等?？梢曧憫?yīng)反饋-建立一個(gè)指針?lè)答侁?duì)列，初始狀態(tài)為空NULL，指向當(dāng)前JL^處理的所有對(duì)象信息，一旦某#^乍結(jié)束，即可啟動(dòng)響應(yīng)纟^^函數(shù)，可視^^旨針?lè)答侁?duì)列中指向的對(duì)象。例如(圖5)，當(dāng)前j^jy^豫索查詢辦，指針?lè)答侁?duì)列中已經(jīng)壓入指向當(dāng)前用戶選定的某些M網(wǎng)格模型的指針信息，啟動(dòng)響應(yīng)^i，J函數(shù)；當(dāng)用戶捕獲到一個(gè)空間點(diǎn)的時(shí)候，指向該點(diǎn)的指4"H^i入隊(duì)列中，啟動(dòng)響應(yīng)繪制函數(shù)；M/f亍點(diǎn)的相關(guān)性查詢，并將查詢結(jié)果的指針信息(如指向與該點(diǎn)相關(guān)的三角形、邊等信息)壓入指針?lè)答侁?duì)列，啟動(dòng)響應(yīng)繪制函數(shù)。所述的本發(fā)明的可視化分析預(yù)測(cè)方^i據(jù)的軟件、-更<牛支撐環(huán)>*為軟件支撐環(huán)境為在WindowsXP及以上才斜乍系統(tǒng)環(huán)嫂下，^JDMicrosoftVisual17Studio2005開(kāi)放式、lf平臺(tái)的開(kāi)發(fā)工具。硬件支撐J械為本發(fā)明組織了以下硬^H殳備，其中包括可選項(xiàng)設(shè)備，以滿足不同層次用戶的需求?！鰧I(yè)圖形工作站或高性能PC機(jī)■支持0penGL酉5^有8MBRAM的2D/3D加速卡(可選)■仿真立^S:影幕、單通道/多通ii^^:影系統(tǒng)、立體眼鏡(可選)基本配置對(duì)于中等復(fù)雜程度的大比例尺區(qū)域三維地質(zhì)建模與可視化，在高性能PC機(jī)Jii^行，結(jié)合本發(fā)明設(shè)計(jì)的相關(guān)^L^和方法，可視^i^^i4M^上能夠滿足應(yīng)用需要，這也為本發(fā)明提供的方法能夠廣泛應(yīng)用于地礦等&出地質(zhì)部門奠定了^出。中等配置采用支持OpenGL的圖形硬件加速技術(shù)，可以加快復(fù)雜區(qū)域大數(shù)據(jù)量》#^莫型的繪喇速度。如果再配置圖形工作站，增強(qiáng)后臺(tái)處理能力，則大區(qū)域的三維;M建模與動(dòng)態(tài)可視化可以實(shí)時(shí)顯示處理，其效果能夠滿足應(yīng)用需要。高端配置對(duì)于城市地質(zhì)調(diào)查、石油勘探等應(yīng)用，如果配置了仿真立#^:影幕、單通道/多通iiiL^^影系統(tǒng)、立體眼鏡等VR場(chǎng)景的i殳備，那么，三^W模型就完全真實(shí)感地展iJU^也質(zhì)工作者面前了。實(shí)施例1:以開(kāi)^f戶業(yè)集團(tuán)某礦的基于虛扣m^:模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法為例。首先從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索多維順數(shù)據(jù)模型，主要包括27個(gè)地層面/^#型、49條斷層模型、13條;4^邊界模型、10^^值^^莫型、一組鉆孑(4莫型、7條剖面模型、2條褶鈹模型、以及一系列相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，如地層屬性數(shù)據(jù)、斷層要素?cái)?shù)據(jù)、褶鈹要素?cái)?shù)據(jù)等。將這些數(shù)據(jù)模型分別裝載到MF樹列表中的相應(yīng)指針列表的葉子節(jié)點(diǎn)位置。布置虛擬地質(zhì)場(chǎng)景，主要^^設(shè)置為可視化的視窗窗口的大小(樹型對(duì)象管理器浮見(jiàn)窗-(229，440);顯示4見(jiàn)窗=(500，440))、X/Y/Z三維初始坐標(biāo)的原點(diǎn)位置(6250.789，9637.06，—1228)、坐標(biāo)系(XYZ，^^莫型正數(shù)部分的4似目對(duì)坐標(biāo))、視#、坐標(biāo)(0,784，517)、背景顏色(0，0,0,0)、縮放比例(1，1,1)、旋轉(zhuǎn)角度(45。)、剝離層位(1)、漫游方位(30。)，以及可視化分析、查詢等才剁乍的一系列M的初始值設(shè)置；主要模型iti包括光照模型、纟丈理模型、霧^4莫型、透明模型、以及"Mt緩沖區(qū)模型的設(shè)置。通過(guò)i殳置上述^t或才莫型，建立一個(gè)虛擬地質(zhì)場(chǎng)景，為顯示;4^數(shù)據(jù)模型提^"-個(gè)可視化平臺(tái)。通過(guò)轉(zhuǎn)換工具，對(duì)MF樹列表中用戶感興趣的^t模型進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)18格式等規(guī)范化處理，之后，在可^L化平臺(tái)中，對(duì)這些;M數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空一體^i會(huì)制。如圖6為用戶感興M層的可^l/f線果圖。以開(kāi)挖區(qū)域分析為例，說(shuō)明本發(fā)明如何基于虛扣^MI模型進(jìn)行可視化分析預(yù)測(cè)■首先從可^L界面的左側(cè)對(duì)象管理器中i^t;也層為開(kāi)"tt^t象，于是選定的M就會(huì)在右,W見(jiàn)窗中顯示(圖6)?！鰪牟藛沃羞x擇空間分析，點(diǎn)擊其中的開(kāi)挖區(qū)域項(xiàng)，調(diào)用空間捕獲工具(圖7)，此時(shí)，鼠標(biāo)會(huì)變成"+"十字形狀，表示可以開(kāi)始選擇用戶感興趣的任意欲開(kāi)挖的區(qū)域了。選擇區(qū)域之后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，鼠標(biāo)立刻變成等^^狀態(tài)，告訴用戶現(xiàn)在開(kāi)始后臺(tái)開(kāi)挖計(jì)算。■開(kāi)挖計(jì)算結(jié)M，開(kāi)挖的結(jié)果會(huì)立刻顯示在視窗中，同時(shí)，疊加鉆孔信息，便于在*或切面上進(jìn)行地層與鉆孑匕信息的比對(duì)分析。如果需，積計(jì)算，便會(huì)在輸出窗口輸出其開(kāi)挖內(nèi)或外的體積信息(圖8)。如果i4/ir單元已經(jīng)附加屬性信息(如富水性、礦產(chǎn)等)，則輸入計(jì)算對(duì)象的含量百分比后，可以繼續(xù)進(jìn)行般分析測(cè)算。實(shí)施例2:以邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)某礦的基于虛擬;破模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法為例。首先從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索多維iW數(shù)據(jù)模型，主要包括16個(gè):NLi:面/雑型、21條斷層模型、3#^邊界模型、4絲值繊型、二組鉆孑,、41條剖面模型、以及一系列相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，如絲屬性數(shù)據(jù)、斷層要素?cái)?shù)據(jù)等。將這些數(shù)據(jù)模型分別裝載到MF樹列表中的相應(yīng)指針列表的葉子節(jié)點(diǎn)位置。布置虛擬地質(zhì)場(chǎng)景，主要##:設(shè)置為可視化的視窗窗口的大小(樹型對(duì)象管理器視窗=(229,440);顯示#見(jiàn)窗=(500,440))、X/Y/Z三維初始坐標(biāo)的原點(diǎn)位置(38521496.0,4080949.5,-566.00012)、坐標(biāo)系(XYZ，^4莫型的,坐標(biāo))、3見(jiàn)泉坐標(biāo)(0，0，-9)、背景顏色(0，0，0，0)、縮放比例(1，1，0.01)、旋轉(zhuǎn)角度(-44。)、剝離錄(1)、漫游方位(-28。)，以及可視化分析、查詢等操作的一系列Wt的初始值設(shè)置；主要模型設(shè)置包括光吸模型、紋^4莫型、霧^^莫型、透明模型、以及各種緩沖區(qū)模型的設(shè)置。通過(guò)設(shè)置上述^^t或模型，建立一個(gè)虛扣她質(zhì)場(chǎng)景，為顯示;M數(shù)據(jù)模型提f個(gè)可視化平臺(tái)。通過(guò)轉(zhuǎn)換工具，對(duì)MF樹列表中用戶感興趣的M模型進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等規(guī)范^^h理，^，在可一見(jiàn)化平臺(tái)中，對(duì)這些贈(zèng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空一體^^^'L如圖9表示大洪煤層與進(jìn)行了等值線計(jì)算和填充的某^l:之間的虛擬漫游效果圖，同時(shí)疊加了該區(qū)域的二組鉆孑W莫型。圖IO左圖表示用戶可以通過(guò)可牙艦輯，修輛戶感興趣的點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)后的可視化結(jié)果;而圖IO右圖表示用戶交互選擇某一點(diǎn)U，通過(guò)可視響應(yīng)反饋，檢索輸出相關(guān)性的三角形及其邊的檢索信息^圖。以鉆孑U^r索查詢?yōu)槔?，說(shuō)明本發(fā)明如何基于虛^^M模型進(jìn)行可視4m索查詢■用戶從可牙膝面的左側(cè)對(duì)象管理器中選擇鉆孑L^象(圖4)，此時(shí)鉆孔隊(duì)列中的該區(qū)域所有鉆孔信息就會(huì)凈^l會(huì)制到視窗中。從菜單中選棒f言息查詢，點(diǎn)擊其中的鉆孔結(jié)構(gòu)(圖4),調(diào)用空間捕獲工具，此時(shí)，鼠標(biāo)會(huì)變成"+"十字形狀，表示可以開(kāi)始選擇用戶感興趣的鉆孔了。選定某一個(gè)鉆孑L^，根據(jù)捕獲的鉆孑UI)號(hào)，^f亍回調(diào)，重新從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索符合該鉆孑L^號(hào)^f牛的^W數(shù)據(jù)屬'^A結(jié)構(gòu)信息，最剤奪其屬性和結(jié)構(gòu)圖顯示在窗口上(圖11)。權(quán)利要求1、一種依賴于交互式可視化工具完成的基于虛擬地質(zhì)模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟1)從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型，并裝載到MF樹列表中；2)通過(guò)設(shè)置或調(diào)整相應(yīng)參數(shù)、模型，布置或重置虛擬地質(zhì)場(chǎng)景；3)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換工具，對(duì)MF樹列表中用戶感興趣的地質(zhì)模型進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等規(guī)范化處理；4)在可視化平臺(tái)中，通過(guò)時(shí)空同步機(jī)制、SS策略以及繪制模型三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空一體化繪制；5)設(shè)計(jì)空間捕獲工具，捕獲用戶感興趣的地質(zhì)模型；6)對(duì)選擇捕獲的地質(zhì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)以及檢索查詢等操作；7)將可視化計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、檢索查詢的結(jié)果送入雙顯示緩存區(qū)，進(jìn)行時(shí)空一體化顯示。2、#^權(quán)利要求1所述的基于虛如"破模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，^4爭(zhēng)4^于所述的多^W數(shù)據(jù)模型分為抽象數(shù)據(jù)、實(shí)^^t據(jù)和屬性數(shù)據(jù)三種類型，屬性數(shù)據(jù)與實(shí)體數(shù)據(jù)具有多對(duì)多的關(guān)系；屬性數(shù)據(jù)與抽象數(shù)悟同樣具有多對(duì)多的關(guān)系。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛和:aM模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，^4衫堪于所述的抽象數(shù)據(jù)為點(diǎn)、線、面、體、塊；點(diǎn)類對(duì)象包括編號(hào)、3D坐標(biāo)、標(biāo)志；線類對(duì)象包括編號(hào)、點(diǎn)列、標(biāo)志，由一系列點(diǎn)組成；面類對(duì)象包括編號(hào)、點(diǎn)列集、標(biāo)志，由一系列點(diǎn)列集組成；體類對(duì)象包括編號(hào)、面集、標(biāo)志，由一系列面組成；塊類對(duì)象包括編號(hào)、體集、標(biāo)志，由一系列體組成；所述的實(shí)據(jù)是抽象數(shù)據(jù)的屬性^4現(xiàn)，包括界線、等高/值線、流線、鉆井、2/3D剖面、褶皺、斷層、水位、污染物、地層等；所述的屬性數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)的樹;M屬性。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于虛^aM模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，絲4iMt于所述的檢索為從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索出符合用戶指定^f牛的多^W數(shù)據(jù)模型；所述的MF樹列表指一個(gè)多叉樹的多層次指針列表；所述的M包括可^L化的視窗窗口的大小、X/Y/Z三維初始坐標(biāo)的原點(diǎn)位置、坐標(biāo)系、3見(jiàn)存、坐標(biāo)、背景顏色、縮放比例、旋轉(zhuǎn)角度、剝離y^f立、漫游方位，以及可視化分析、查詢等##的一系列的初始值設(shè)置；所述的4莫型包括it照才莫型、玟理模型、霧^pf莫型、透明模型、以及各種緩沖區(qū)模型。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于虛^iW模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換工具是對(duì)于來(lái)自不同時(shí)期、不同地質(zhì)部門、不同萄棵手段和技術(shù)獲得的原始:^^t據(jù)，或者采用了不同的數(shù)據(jù)處理、加工和解釋的數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等的規(guī)范化處理，即對(duì)坐標(biāo)系不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一坐標(biāo)系；對(duì)不同比例尺的她質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一比例尺；將不同的數(shù)據(jù)才莫型格式轉(zhuǎn)換為多維順數(shù)據(jù)模型；所述的艦數(shù)據(jù)包括來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)的多維i破數(shù)據(jù)模型，以及可視化計(jì)算、分析、預(yù)觀'J、查詢等的結(jié)果數(shù)據(jù)；所述的時(shí)空同步機(jī)制是在應(yīng)用才對(duì)以類中，需要添加一個(gè)同步計(jì)時(shí)的成員變量，初值為零；還需要設(shè)計(jì)一個(gè)讀取同步計(jì)時(shí)變量的操怍，每當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘周期到來(lái)的時(shí)候，就啟動(dòng)讀取同步計(jì)時(shí)變量的操作，并將同步計(jì)時(shí)變量增加一個(gè)步長(zhǎng)，如果大于給定閥值，則停止(單才梨以)或?qū)⑼接?jì)時(shí)變量重置為零(循環(huán)模擬)，^f^^爰存中的幀生成方法分為靜態(tài)生成和動(dòng)態(tài)插值生成兩種，主^a居^^應(yīng)用的模型和方法來(lái)定；所述的SS(Solid-Surface)策略即融合處理策略，涉及切挖面-^f莫型的融合處理策略,為了保證虛扣"M體的空間^^布在面-#^莫型的接口處具有4交高的融合性和縫合性，面模型采用三角面片的非結(jié)構(gòu)模型，而^f莫型采用四面財(cái)元的非結(jié)構(gòu)模型。所述的斜'J模型包括點(diǎn)斜'J-射'J點(diǎn)；線^4'卜斜'j曲線；面辦'HM'J三角形、四邊形曲面；體纟^'卜繪制四面體、六面體、三棱柱。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛扣"M模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述的空間捕獲工具是從當(dāng)前虛擬場(chǎng)景中^^的多維;M數(shù)據(jù)模型中，捕獲一個(gè)或多個(gè)用戶感興趣的模型，并獲^t獲模型的編號(hào)，將其存入捕獲編號(hào)緩存P人列中，等待下一步回調(diào)、或者計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、檢索查詢等#^乍服務(wù)；所述的回調(diào)采用空間捕獲工具，才M居捕獲的對(duì)象編號(hào)，返回調(diào)用步驟l)，重新從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索符合對(duì)^^扁號(hào)#^牛的數(shù)據(jù)相關(guān)信息，并裝載到MF樹列表中；通過(guò)空間捕獲工具，捕獲一個(gè)或多個(gè)用戶感興趣的模型，并允許對(duì)這些模型進(jìn)行計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)以及檢索查詢操怍。7、根據(jù)權(quán)^漆求1所述的基于虛^^模型的可祝化分析預(yù)測(cè)方法，^##于所述的計(jì)算為點(diǎn)間距離計(jì)算在選定的地層、煤層、斷層、水位、鉆井、剖面等VR場(chǎng)景內(nèi)的^f可物體上，采用空間捕獲工具任意選擇一段感興趣的5^圣，_過(guò)捕獲編號(hào)獲得途徑點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算其點(diǎn)間2D或3D的空間距離；面積計(jì)算對(duì)于用戶獻(xiàn)的一個(gè)區(qū)域，順模型如果不是三角形網(wǎng)格(如四邊形網(wǎng)格)，則首先需剩奪其轉(zhuǎn)城三角形網(wǎng)格；^，^^J三角形是否在選定區(qū)域內(nèi)的判定算法，逐個(gè)掃描三角形網(wǎng)格，并將所有在區(qū)域內(nèi)的三角形求面積^;、計(jì)算對(duì)于用戶選定的一個(gè)M范圍(如一個(gè)g、一個(gè)含水層等)，JM模型如果不是四面體網(wǎng)格(如六面體網(wǎng)格、五面體網(wǎng)格等)，則首先需刻夸其轉(zhuǎn)M四面體網(wǎng)格；之后，使用四面體是否M定范圍內(nèi)的判定算法，逐個(gè)掃描四面體網(wǎng)格，并將所有在范圍內(nèi)的四面體求、之和；等值線計(jì)算對(duì)選定的地層或斷層進(jìn)行等值線3P宗計(jì)算；所述的透明度設(shè)置是通過(guò)設(shè)置深度緩存、〉V曰o^模式、^!掩碼以及模型顏色的ALPHA值((M)設(shè)置模型的透明度模型；所述的分析主要指立體剖分、開(kāi)挖區(qū)域、槺狀圖；所述的預(yù)測(cè)包括虛擬開(kāi)采井的才對(duì)以預(yù)測(cè)、i4^/構(gòu)i^l勢(shì)面的擬合預(yù)測(cè)、以及儲(chǔ)量測(cè)算。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于虛^iM模型的可視化分4稀測(cè)方法，^#棘于所述的立體剖分生成任意切面的正/負(fù)區(qū)塊，對(duì)VR環(huán)境中的體模型進(jìn)行切割面剖分計(jì)算，而對(duì)于曲面、曲線、點(diǎn)等模型采用裁剪面技術(shù)，僅僅保留切面正或負(fù)方向的圖形；所述的開(kāi)挖區(qū)域?qū)τ脩暨x樹々任意區(qū)域(如行政區(qū)域、環(huán)嫂區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域、溶洞、人工巷道、規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域等)或任意地層進(jìn)行內(nèi)/外開(kāi)挖，對(duì)體、面模型同時(shí)進(jìn)行內(nèi)/外后臺(tái)開(kāi)挖處理，45UitVR場(chǎng)景中的面模型以及切割面進(jìn)^^會(huì)制，而體模型開(kāi)挖結(jié)果隱藏于緩存區(qū)中，用于屬性分析、儲(chǔ)量測(cè)算等操作；所述的柵狀圖完成任意系列^f黃交4針刀面的切割工作，《X^H^莫型進(jìn)行切割面處理，并對(duì)切割面進(jìn)行實(shí)時(shí)^^j;所述的虛擬開(kāi)采井的才對(duì)以預(yù)測(cè)首先選定用戶感興趣的任意一層或N個(gè)連續(xù)/間斷地層；之后，在用戶預(yù)才對(duì)以、MAJ的位置，采用空間捕獲工獲位置編號(hào)，并獲得對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)，生成鉆井途徑曲線及其相應(yīng)方程式；與^J:的網(wǎng)格模型求交，并將充泉排序^^隊(duì)列中；從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索對(duì)應(yīng)的地層屬性，并加7v^^A隊(duì)列的標(biāo)志位中；絲，將隊(duì)列中的數(shù)據(jù)壓入虛擬鉆井的矢量列表中并顯示，完^^對(duì)以打鉆的情景；所述的iM、構(gòu)絲勢(shì)面的擬合預(yù)測(cè)從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索;4^或構(gòu)造的離散泉集，采用三角剖分算法，擬^44^或構(gòu)造的曲面，并計(jì)算&變、曲率、曲度等；所述的儲(chǔ)量測(cè)算首先對(duì)于整個(gè)區(qū)域的順^4莫型或開(kāi)挖的內(nèi)/外區(qū)域進(jìn)行體積計(jì)算，得到整個(gè)區(qū)域內(nèi)或開(kāi)挖內(nèi)/外區(qū)域的^KV;在》bi^出上，實(shí)現(xiàn)分析測(cè)算(如富^;由、礦產(chǎn)、水等)為V"十算對(duì)象的舍量百分比，如水^^給水度。9、才財(cái)居權(quán)利要求1所述的基于虛扣:UM模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述的檢索查詢方法包括四種屬'l"勤企索查詢對(duì)于^^在數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)等中的各種屬性信息進(jìn)4憤索查詢；形態(tài)及其相關(guān)'^^索查詢對(duì)點(diǎn)、線、面、體、塊的空間具體展布形態(tài)直接實(shí)朽檢索，或自下而上或自上而下檢索包含關(guān)系、相交關(guān)系等各種條洋的檢索組合模式；屬-形檢索查詢輸入關(guān)鍵詞，在屬性lt據(jù)中定^^ij相應(yīng)的記錄，然后，在抽^t據(jù)或?qū)峖t據(jù)中檢索滿足^^牛約束的相應(yīng)一條或多條屬性列表，并將查詢出的這些數(shù)據(jù)在VR場(chǎng)景中展布其空間形態(tài)，實(shí)現(xiàn)可視化分析；形-屬檢索查詢?cè)赩R場(chǎng)景中，通過(guò)空間捕獲^f乍，鎖定感興趣的i破實(shí)^i:據(jù)或抽^t據(jù)，^，在屬性數(shù)據(jù)中檢索符合要求的記錄，進(jìn)^^充計(jì)分析剩乍。10、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于虛扣Oi破模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，其特征在于所述的交互式可S見(jiàn)化工具利用可一J^面中左側(cè)的樹型對(duì)象管理器或可^L4t獲技術(shù)，選定交^t象；進(jìn)行可#艦輯，通過(guò)可視響應(yīng)反饋，不斷;^#近交互式#^乍的目標(biāo)；將結(jié)果實(shí)施可視化。所述的可*^面為完成可視化分析預(yù)測(cè)的人機(jī)交互界面?？梢籎W^^對(duì)空間捕獲工具實(shí)現(xiàn)可視化。可視編輯包括對(duì)多維;M數(shù)據(jù)模型的增加、刪除、修改、維護(hù)、管理?？?見(jiàn)響應(yīng)反饋;Ut立一個(gè)指針^^饋隊(duì)列，初始狀態(tài)為空NULL，指向當(dāng)前4處理的所有對(duì)象信息，一旦某4喿作結(jié)束，即可啟動(dòng)響應(yīng)繪制函數(shù)，可視化指針?lè)答侁?duì)列中指向的對(duì)象。全文摘要一種依賴于交互式可視化工具完成的基于虛擬地質(zhì)模型的可視化分析預(yù)測(cè)方法，主要是從數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)中檢索多維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型，通過(guò)設(shè)置或調(diào)整相應(yīng)參數(shù)、模型，布置或重置虛擬地質(zhì)場(chǎng)景，對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行坐標(biāo)、比例尺、數(shù)據(jù)格式等規(guī)范化處理，將可視化計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、檢索查詢的結(jié)果送入雙顯示緩存區(qū)，在可視化平臺(tái)中對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空一體化顯示。本發(fā)明滿足地學(xué)應(yīng)用的需要，增強(qiáng)了地質(zhì)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力，改進(jìn)對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)的理解和應(yīng)用環(huán)境，把地質(zhì)學(xué)者的邏輯思維轉(zhuǎn)化成虛擬環(huán)境中具有時(shí)間、空間的形象思維的試驗(yàn)場(chǎng)，有助于加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象的深刻認(rèn)識(shí)，揭示地質(zhì)資料中包含的深層信息和內(nèi)在聯(lián)系，挖掘并提取傳統(tǒng)研究模式下獲取不到的知識(shí)，提高信息的利用率和空間分析能力，為地質(zhì)學(xué)者在三維空間中觀察、解釋、分析及模擬地質(zhì)現(xiàn)象、通過(guò)已知數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和了解研究區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的空間展布情況、以及獲取礦藏位置及儲(chǔ)量等重要信息提供嶄新的手段，而且人機(jī)交互式工具簡(jiǎn)單、易學(xué)，同時(shí)，節(jié)約資金，減少實(shí)際應(yīng)用中的盲目性，降低風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)生產(chǎn)及環(huán)境分析發(fā)揮指導(dǎo)和決策作用，具有重大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。文檔編號(hào)G06F17/30GK101515372SQ20091007792公開(kāi)日2009年8月26日申請(qǐng)日期2009年2月4日優(yōu)先權(quán)日2009年2月4日發(fā)明者華徐,強(qiáng)武申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)