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三維建模范文第1篇

關(guān)鍵詞：SharpGL；C#；動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)；三維建模

中圖分類號(hào)：TP317.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16727800（2017）004020503

0引言

SharpGL是進(jìn)行三維顯示的函數(shù)庫(kù)，其運(yùn)行環(huán)境與平臺(tái)無(wú)關(guān)，能在Windows、Linux及Mac OS等操作系統(tǒng)上運(yùn)行，故其在硬件、窗口及操作系統(tǒng)方面是相互獨(dú)立的，SharpGL能不依賴于任何硬件或操作系統(tǒng)即可運(yùn)行。SharpGL本身只定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，因此只要符合定義標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)庫(kù)，都可以稱為SharpGL標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)。ATT、UNIX軟件實(shí)驗(yàn)室、IBM等著名企業(yè)都采用OpenGL標(biāo)準(zhǔn)。SharpGL標(biāo)準(zhǔn)定義的函數(shù)庫(kù)分為4個(gè)部分：SharpGL核心庫(kù)、SharpGL實(shí)用庫(kù)、SharpGL輔助庫(kù)、SharpGL工具庫(kù)。SharpGL函數(shù)庫(kù)是一個(gè)實(shí)時(shí)渲染函數(shù)庫(kù)，能夠在短時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)交互繪制。DirectX與其相似，但只能在Windows操作系統(tǒng)上執(zhí)行。 C#是微軟公司早在2000年就開始推出的一種高級(jí)編程語(yǔ)言，這種高級(jí)編程語(yǔ)言運(yùn)行在.NET CLR環(huán)境上，并基于.NET Framework框架創(chuàng)作。C#是從C與C++語(yǔ)言派生出的，吸收了C與C++的優(yōu)點(diǎn)，并彌補(bǔ)了C與C++的缺點(diǎn)，從而產(chǎn)生功能強(qiáng)大、類型安全、更簡(jiǎn)單的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。C#代碼框架具有面向?qū)ο?、引用類等概念，幾乎囊括所有軟件開發(fā)與工程研究的最新成果。相比較C與C++而言，C#具有語(yǔ)法簡(jiǎn)單易學(xué)、配置與調(diào)制簡(jiǎn)單、程序開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工程開發(fā)。本文將C#和SharpGL聯(lián)合，開發(fā)三維物體模型程序以提高效率。

1SharpGL函數(shù)庫(kù)

1.1SharpGL核心庫(kù)

SharpGL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)――核心庫(kù)包含約115個(gè)可以被調(diào)用的函數(shù)，統(tǒng)一將函數(shù)名的前綴命名為gl。核心庫(kù)函數(shù)用于常規(guī)圖形處理，應(yīng)用范圍較廣。同一個(gè)功能函數(shù)輸入不同類型的參數(shù)，從基本的115個(gè)函數(shù)中派生出來(lái)的函數(shù)表達(dá)式約有300。

1.2SharpGL實(shí)用庫(kù)

SharpGL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)――實(shí)用庫(kù)包含約43個(gè)可調(diào)用函數(shù)，統(tǒng)一將函數(shù)名的前綴命名為glu。SharpGL提供了豐富的繪圖函數(shù)命令，但所有圖形繪制都由點(diǎn)、線、面元素組合而成。glu函數(shù)通過(guò)調(diào)用核心庫(kù)函數(shù)，為軟件開發(fā)提供了相對(duì)簡(jiǎn)單的用法，可實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的操作[1]。

1.3SharpGL輔助庫(kù)

SharpGL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)――輔助庫(kù)包含約31個(gè)可調(diào)用函數(shù)，統(tǒng)一將函數(shù)名的前綴命名為aux。輔助庫(kù)函數(shù)提供面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)輸入輸出處理、窗口操作以及繪制一些簡(jiǎn)單的三維物體。

〗1.4SharpGL工具庫(kù)

SharpGL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)――工具庫(kù)包含約30個(gè)可調(diào)用函數(shù)，統(tǒng)一將函數(shù)名的前綴命名為glut。glut是不依賴于任何操作系統(tǒng)平臺(tái)的SharpGL函數(shù)庫(kù)，用途是隱藏不同操作系統(tǒng)接口難題。工具庫(kù)函數(shù)以glut開頭，提供更為復(fù)雜的繪圖功能[2]。由于glut中的面向?qū)ο蟠翱诠芾砗瘮?shù)不依賴任何運(yùn)行環(huán)境，因此SharpGL中的工具庫(kù)可以在各種操作系統(tǒng)中執(zhí)行命令[3]。

2SharpGL建模環(huán)境創(chuàng)建

2.1添加SharpGL引用

在Visual Studio 2012中建立C#應(yīng)用程序過(guò)程很簡(jiǎn)單：在Visual Studio 2012編譯器環(huán)境中選擇新建項(xiàng)目――Visual C#--Windows窗體應(yīng)用程序，輸入項(xiàng)目名稱與解決方案名稱，然后保存在適當(dāng)路徑位置，點(diǎn)擊確定，就成功創(chuàng)建了WindowsForms應(yīng)用程序。此時(shí)Visual Studio 2012會(huì)根據(jù)上一步的輸入，自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)程序命名空間、一個(gè)窗體組建 （Form1）以及程序的主入口函數(shù) Main（string[] args）。 到此，Visual Studio 2012只是創(chuàng)建了應(yīng)用程序主體，即編譯環(huán)境，使用SharpGL還必須添加SharpGL的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)引用。在C#中，引用是通過(guò)using關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的，在編寫代碼窗口上部輸入代碼： using SharpGL； 至此，SharpGL的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)引用工作完成，下一步工作就可使用SharpGL函數(shù)繪制三維物體模型了。

2.2創(chuàng)建SharpGL設(shè)備環(huán)境

使用SharpGL相關(guān)代碼開發(fā)三維物體模型時(shí)，必須先建立繪制設(shè)備環(huán)境。先拖拉一個(gè)可視化組件，用于顯示三維模型繪制。在Visual Studio 2012項(xiàng)目名稱中添加一個(gè)組件，命名為SharpGLControl，然后為創(chuàng)建的組件類進(jìn)行對(duì)象實(shí)例化，編寫如下代碼：

// Get the SharpGL object. SharpGL gl = SharpGLControl.SharpGL；

為了在SharpGLControl對(duì)象組件上繪制三維物體模型，必須先進(jìn)行初始化設(shè)置，這一點(diǎn)與其它程序語(yǔ)言不同。SharpGLControl加載如下：

//Clear the color and depth buffer. gl.Clear（SharpGL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | SharpGL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT）； //Load the identity matrix. gl.LoadIdentity（）；

2.3建立SharpGL繪制環(huán)境

由于SharpGL直接使用繪制環(huán)境，與設(shè)備環(huán)境沒有關(guān)聯(lián)。因此，還需要建立一個(gè)SharpGL繪制環(huán)境，否則SharpGL函數(shù)不能調(diào)用。在SharpGLControl_SharpGLDraw中定義了繪制環(huán)境相關(guān)函數(shù)，無(wú)需重寫這個(gè)函數(shù)就能直接調(diào)用。由于SharpGLControl_SharpGLDraw是由SharpGL類派生出來(lái)的，因而它具有Control類的全部屬性和功能。 SharpGL具有多種函數(shù)，繪制環(huán)境如下：

// Get the SharpGL object. SharpGL gl = SharpGLControl.SharpGL； //Set the projection matrix. gl.MatrixMode（SharpGL.GL_PROJECTION）； //Load the identity. gl.LoadIdentity（）； //Create a perspective transformation. gl.Perspective（60.0f，（double）Width / （double）Height，0.01，100.0）； //Use the 'look at' helper function to position and aim the camera. gl.LookAt（-5，5，-5，0，0，0，0，1，0）； //Set the modelview matrix. gl.MatrixMode（SharpGL.GL_MODELVIEW）；

通過(guò)以上步驟操作，SharpGL繪制環(huán)境創(chuàng)建工作就全部完成，在這個(gè)程序代碼環(huán)境中即可進(jìn)行三維建模。SharpGL中創(chuàng)建的所有三維物體模型，如三維建筑物、家具、山峰等，都是用頂點(diǎn)描述的，因此三維物體模型繪制操作都可針對(duì)每個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)內(nèi)核矩陣函數(shù)進(jìn)行光柵化形成二維像素。SharpGL的另一個(gè)核心模塊是矩陣算法變換，就是把三維物體模型轉(zhuǎn)換為二維圖像。

3三維建模算法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在圖像、VR、游戲系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等領(lǐng)域構(gòu)造和使用的模型越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越精細(xì)。這些復(fù)雜的物體模型，不但對(duì)計(jì)算機(jī)的處理速度以及存儲(chǔ)容量提出了更高要求，而且成為實(shí)時(shí)繪制物體模型、通信傳輸?shù)钠款i，因此物體模型簡(jiǎn)化研究成為非常重要的科研課題。物體模型簡(jiǎn)化指在保持原有模型基本不畸變的條件下，采用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)算法減少該物體模型的三角面數(shù)、邊數(shù)、頂點(diǎn)數(shù)[3]。 三維物體模型因其表面凹凸不平，呈現(xiàn)一種連續(xù)變化的曲面，這種曲面無(wú)法用平面地D確切表示。單元三角形是三維物體模型的基本組建單元圖，為真實(shí)表現(xiàn)三維物體模型，每個(gè)單元三角形需要包括3個(gè)頂點(diǎn)和單元三角形的法向量，以此確定一個(gè)最小單位表面，不管多么復(fù)雜的三維物體模型都可以化解成多個(gè)單元三角形組合。對(duì)于同一物體，三維物體模型上的單元三角形并非獨(dú)立存在，而是所有單元三角形都是相互關(guān)聯(lián)的，這些關(guān)聯(lián)信息主要體現(xiàn)在以下兩方面：①鄰接關(guān)系即共邊與共頂點(diǎn)；②同一個(gè)單元三角形，法向量相等、法向量共面。通過(guò)上述單元三角形之間的聯(lián)系進(jìn)行分類，即可組成不同的三維曲面模型。 三維物體模型三角網(wǎng)算法可通過(guò)兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：①在三維物體模型包含的所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)中搜索符合單元三角形條件的點(diǎn)，建立單元三角形；②判斷搜索到的單元三角形是否有共邊關(guān)系，如果滿足條件，就將單元三角形添加到三維物體模型的表面，如果沒有則進(jìn)行其它搜索。 SharpGL算法類定義如下：

public class Vertex public class Triangle ...... public class Mesh public void Compute（List set）

三維物體模型的噪點(diǎn)數(shù)據(jù)，必須去除點(diǎn)云數(shù)據(jù)的離群孤立點(diǎn)，編寫相關(guān)算法，設(shè)定除噪閾值。閾值參數(shù)為噪聲點(diǎn)閾值，小于這個(gè)值的點(diǎn)會(huì)刪除，否則就參與計(jì)算。 其它相關(guān)定義如下： 定義1：三維物體模型中任意兩個(gè)單元三角形共邊，則稱這兩個(gè)單元三角形相鄰； 定義2：三維物體模型中任意兩個(gè)單元三角形共頂點(diǎn)，則稱這兩個(gè)單元三角形相接； 定義3：如果存在一組單元三角形具有相接關(guān)系，且兩個(gè)單元三角形法向量相等，則這一組單元三角形在同一平面上； 定義4：如果存在一組單元三角形具有相接關(guān)系，且兩個(gè)單元三角形的法向量處于某個(gè)平面上，則這組單元三角形在同一個(gè)柱面上。

4建模關(guān)鍵環(huán)節(jié)

4.1SharpGL渲染流程

在使用SharpGL繪制過(guò)程中，需要完成的加載任務(wù)有：設(shè)置各種緩存，如顏色、深度等，加載場(chǎng)景物體表面貼膜紋理，設(shè)置光照與陰影模式，建立景物顯示列表、圖像質(zhì)量和材料性質(zhì)等[4]。SharpGL渲染步驟如下： ①輸入三維物體模型要渲染的點(diǎn)的云數(shù)據(jù)等相關(guān)信息；②設(shè)置攝像頭的位置和視角，調(diào)整視覺角度，把三維物體模型安置到三維場(chǎng)景合適的位置；③設(shè)置投影光照位置、方向、顏色、類型等屬性； ④設(shè)置三維物體模型顏色、紋理貼圖等材質(zhì)參數(shù)； ⑤將上述三維信息轉(zhuǎn)化為二維圖像。 SharpGL另一個(gè)重要模塊是三維矩陣模塊，據(jù)此進(jìn)行三維物體模型的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放。

三維建模范文第2篇

我所教授的學(xué)生是數(shù)控專業(yè)三年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)過(guò)《機(jī)械制圖》、《機(jī)械基礎(chǔ)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程，也學(xué)習(xí)了《數(shù)控編程》、《Master CAM》等專業(yè)課。特別是經(jīng)過(guò)了數(shù)控加工實(shí)習(xí)，對(duì)三維建模及簡(jiǎn)單的編程加工有一定認(rèn)識(shí)。

本次授課班級(jí)是除了正常的中職學(xué)習(xí)以外，還參加了十月份的成人高考，準(zhǔn)備進(jìn)入大專繼續(xù)學(xué)習(xí)。總體來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)積極性是比較高的，有部分同學(xué)基礎(chǔ)較好，在其它軟件的學(xué)習(xí)中已接觸了三維建模，已經(jīng)學(xué)會(huì)了三維建模的常規(guī)操作，但也有少部分同學(xué)可能認(rèn)為反正準(zhǔn)備讀大專了，對(duì)這門選修課的學(xué)習(xí)不以為然。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

1.教材：由凌萃祥主編高教出版社出版的CAD/CAM實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)——UG軟件應(yīng)用實(shí)例。

2.內(nèi)容分析：本課程是一門選修課，周課時(shí)只有二節(jié)，而且是在該班參加了十月的成人高考后才開始講授。開設(shè)該課程的目的：一是成考語(yǔ)、數(shù)、英課程結(jié)束后的補(bǔ)充；二是讓數(shù)控專業(yè)的學(xué)生多學(xué)一門有關(guān)的軟件。在本節(jié)課前，學(xué)生才上了二次課。初步學(xué)會(huì)了UG2.0簡(jiǎn)單二維圖形繪圖操作，在三維建模中剛學(xué)習(xí)了建立長(zhǎng)方體及開矩形通槽的方法。本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容就是在此基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)與三維建模有關(guān)的操作，如開定位尺寸要求較高的槽、開孔、建圓柱及鏡像等基本操作，為接下來(lái)較復(fù)雜的三維建模打下基礎(chǔ)。

因該班學(xué)生是從開學(xué)后第八周才開始學(xué)習(xí)，學(xué)時(shí)比較緊張，學(xué)生二維線架學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)，在講授時(shí)不能完全按照教材的內(nèi)容順序進(jìn)行，因此對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組，在三維建模中先學(xué)習(xí)建立較簡(jiǎn)單的實(shí)體，講解常用的三維建模基本操作，使內(nèi)容由淺入深，從易到難，循序漸進(jìn)，以任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.認(rèn)知目標(biāo)：通過(guò)老師的教學(xué)活動(dòng)及學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能在UG2.0軟件中建立簡(jiǎn)單的三維立體。2.能力目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不單會(huì)用UG2.0軟件進(jìn)行建模，還可以與已學(xué)的其它軟件三維建模的方法作比較，選擇一個(gè)較適合的軟件重點(diǎn)學(xué)習(xí)，更好地適應(yīng)今后的工作。3.情感目標(biāo)：在本課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在教師的教學(xué)活動(dòng)，自己的動(dòng)手繪制實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程里，能做到老師邊講學(xué)生邊做，不斷地使學(xué)生體驗(yàn)到成功的快樂(lè)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的自信心。

四、教學(xué)策略設(shè)計(jì)

通過(guò)實(shí)例復(fù)習(xí)舊課任務(wù)引領(lǐng)，引入新課的教學(xué)內(nèi)容學(xué)生思考啟發(fā)式講解學(xué)生思考、練習(xí)、反饋老師歸納、總結(jié)學(xué)生綜合練習(xí)。

五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：不同的建模操作都涉及到定位方式及定位參數(shù)。

2.難點(diǎn)：隨著外形愈復(fù)雜，如何選擇合適的建模方法及建模次序。

六、教學(xué)媒體

在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室利用“多媒體廣播教學(xué)系統(tǒng)”的轉(zhuǎn)播功能，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播教學(xué)活動(dòng)，方便快捷，提高教學(xué)效率。同時(shí)把整個(gè)建模操作連示范作圖的文檔發(fā)到學(xué)生機(jī)上，讓做的快的學(xué)生可以看著示例先做，而理解較慢的學(xué)生也可以在看完老師的操作后繼續(xù)慢慢理解，直到操作成功為止，這對(duì)于個(gè)別學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生，又是一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

七、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

開這兩槽的順序是要注意的，順序搞錯(cuò)操作就會(huì)失敗。8和14誰(shuí)先開？根據(jù)開鍵槽的操作，如果先開寬14深4的槽，再開寬為8的槽時(shí)，放置平面較難選擇，更重要的是不能在定位時(shí)選擇垂直的定位方式，因此應(yīng)先開窄的再開寬的。

開槽的操作與前面所述基本相同，不同之處是鍵的長(zhǎng)度要控制好，要符合要求。定位需要二次定位，第一次中線定位與通槽相同，第二次長(zhǎng)度方向定位要有所考慮，距離應(yīng)為多少？為什么是零？

開寬為14的槽在輸入?yún)?shù)時(shí)要按槽深輸入，其余同上。

2.根椐對(duì)稱圖形特點(diǎn)將槽寬為8、14二槽進(jìn)行鏡像操作

首先NG2.0在鏡像操作前必須建立一個(gè)對(duì)稱面，然后將槽寬為8、14二槽作為特征鏡像到對(duì)稱位置。

①建立一個(gè)對(duì)稱面（也叫鏡像面）。操作：插入成形特征基準(zhǔn)平面基準(zhǔn)平面對(duì)話框選擇三點(diǎn)建立平面用鼠標(biāo)分別選擇該平面的特征點(diǎn)（本圖選擇上長(zhǎng)方體30長(zhǎng)的二個(gè)中點(diǎn)及下長(zhǎng)方體60長(zhǎng)的中點(diǎn)）。

②鏡像操作：點(diǎn)擊插入特征操作引用鏡像特征用鼠標(biāo)選擇要鏡像的特征點(diǎn)擊選擇步驟中的鏡像平面選擇剛才建立的基準(zhǔn)面確定。UG把孔、槽等看作特征，因此要選擇鏡像特征而不是鏡像體。選擇鏡像特征時(shí)用鼠標(biāo)選擇圖中兩槽，如果看得懂也可以在部件中的特征列表中直接點(diǎn)選。通過(guò)點(diǎn)擊頂視圖圖標(biāo)可以檢查全圖的對(duì)稱性。

③隱藏鏡像基準(zhǔn)平面。用于特征操作的鏡像基準(zhǔn)平面是不能刪除的，只能隱藏。操作：編輯隱藏隱藏選擇要隱藏的對(duì)象確定。

3.開R9的半圓孔

開孔的操作有二種：孔操作或建圓柱再用布爾運(yùn)算中的差運(yùn)算。

①孔。操作：孔簡(jiǎn)單輸入孔有關(guān)參數(shù)（通孔的深度如何定）選擇放置平面選擇定位方式（垂直的）確定中心定位尺寸（孔作為刀具）確定水平定位尺寸（半圓孔如何定）。

②建立圓柱再用布爾運(yùn)算。操作：圓柱直徑、高度選擇圓柱軸線方向輸入直徑、高度確定圓柱的原點(diǎn)布爾操作中選擇減。選擇圓柱的軸線方向要與后面的原點(diǎn)選擇相對(duì)應(yīng)，以保證高度為正值。

八、教學(xué)反思

三維建模范文第3篇

關(guān)鍵詞：三維動(dòng)畫;建模;創(chuàng)新改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2015）06-0119-01

從我國(guó)目前的三維動(dòng)畫制作過(guò)程，要想創(chuàng)建良好的三維模型，這是因?yàn)槿S動(dòng)畫制作的首要目標(biāo)就是要能夠確保三維模型的質(zhì)量。因?yàn)槿S模型制作的質(zhì)量將會(huì)直接影響到動(dòng)畫的質(zhì)量，所以，建模方法可以說(shuō)在三維動(dòng)畫的制作過(guò)程中占據(jù)著極其重要地位。從現(xiàn)階段來(lái)看，我國(guó)三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域中的建模方法有很多，其中主要是利用多邊形的建模，面片建模以及變形球建模等方法，以下筆者就簡(jiǎn)要談?wù)劯鞣N建模方法的創(chuàng)新改進(jìn)措施。

一、多邊形建模方法

多邊形建模一般是適應(yīng)于創(chuàng)建形狀規(guī)則和無(wú)曲面的對(duì)象。在使用多邊形的建模上，可以先創(chuàng)建基本的幾何體，并且根據(jù)要求使用相應(yīng)的編輯修改器適當(dāng)調(diào)整或者改變某個(gè)物體的形狀，又或者是通過(guò)布爾運(yùn)算和放樣以及曲面片的造型組合來(lái)構(gòu)建對(duì)象，整體上構(gòu)建多邊形的建模，使其三維動(dòng)畫更加簡(jiǎn)單、便捷，但是，多邊形的建模方法難以生成比較光滑的曲面。而對(duì)于我國(guó)創(chuàng)建好的模型來(lái)說(shuō)，還可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整建模參數(shù)來(lái)獲得不同的分辨率模型，進(jìn)而能夠更好地適應(yīng)虛擬化的場(chǎng)景，并能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行顯示的需要。另外，還可以通過(guò)利用這種方法確立相應(yīng)的物體表面。在物體表面上應(yīng)該要能夠由直線構(gòu)成，這種多邊形的建模方法可以適應(yīng)于室內(nèi)設(shè)計(jì)和環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)等方面。

二、NURBS建模方法的運(yùn)用

NURBS建模方法一般是適用于曲線組成的曲面，而且這種曲面所形成的立體化建模，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)?？偟膩?lái)說(shuō)，曲線控制點(diǎn)上可以對(duì)曲線的曲率、方向以及長(zhǎng)短的方面進(jìn)行有效控制。從另外一方面來(lái)看，NURBS建模方法根本上可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)上的一個(gè)概念，NURBS建模方技術(shù)在近些年以來(lái)取得相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)，在三維動(dòng)畫中經(jīng)常使用這種建模方法，尤其是在創(chuàng)建光滑的、復(fù)雜的模型時(shí)候最為常見，并且這種NURBS建模方法在各個(gè)方面的領(lǐng)域運(yùn)用極其廣泛，同時(shí)，這種建模方法在細(xì)節(jié)上的逼真程度上具有其他建模方法不可比擬的優(yōu)越度。但是，我們也應(yīng)該要能夠看到NURBS建模方法則必須要使用當(dāng)前最為逼真的曲面片作為基本的建模單元，這樣也就會(huì)在某種程度上限制了建模方法優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。其中，NURBS建模方法的不足之處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;其中，NURBS曲面僅僅只有幾種拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)，這樣就很難在制作拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的過(guò)程中進(jìn)行細(xì)微的處理。例如帶空洞的物體等。在另外一方面，NURBS曲面片的基本結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)格狀，如果是模型上比較復(fù)雜，這樣就會(huì)直接導(dǎo)致控制點(diǎn)的急劇增加，也很難在實(shí)際操作過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行控制。通常的NURBS建模方法是很難構(gòu)建帶有“分支”的物體結(jié)構(gòu)，從而在某種程度上對(duì)三維動(dòng)畫技術(shù)形成了局限性。但是從模型的建構(gòu)真實(shí)性上卻具有很大的優(yōu)勢(shì)，例如現(xiàn)代化的汽車企業(yè)設(shè)計(jì)都是源于NURBS的建模方法，從而可以創(chuàng)建良好的平滑和流線型的表面。

三、細(xì)分曲面技術(shù)的建模運(yùn)用

一般來(lái)說(shuō)，細(xì)分曲面技術(shù)在整體上提升了建模的能力。從某種程度上看，細(xì)分曲面技術(shù)在很大程度上可以有效改進(jìn)建模方法上的弊病，而且細(xì)分曲面技術(shù)在很大程度上可以有效改進(jìn)我國(guó)三維動(dòng)畫建模的不足之處，在片面建模上看，細(xì)分曲面技術(shù)作為一種獨(dú)立的模型，其主要的發(fā)展主要是從多邊形逐漸衍生而來(lái)的。同樣的，細(xì)分曲面技術(shù)的網(wǎng)格可以任意改變形狀，所以，可以很容易構(gòu)建各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使其能夠始終保持曲面良好的光滑性，細(xì)分曲面技術(shù)另外一個(gè)重要特點(diǎn)就是進(jìn)行“細(xì)分”，這就是要不僅僅要能夠在物體局部上增加細(xì)節(jié)，不需要對(duì)物體整體上增加復(fù)雜性，這樣就能夠有效維持和增加細(xì)節(jié)物體上的光滑性。而細(xì)分曲面建模在任務(wù)部分的建模上經(jīng)常被采用。

從整體上看，隨著我國(guó)計(jì)算技術(shù)日漸成熟，我國(guó)三維動(dòng)畫市場(chǎng)的不斷拓展，利用三維動(dòng)畫建立相應(yīng)的模型來(lái)進(jìn)一步促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，這已經(jīng)成為當(dāng)前三維動(dòng)畫建模發(fā)展的趨勢(shì)。為此，為了能夠更好地促進(jìn)我國(guó)三維動(dòng)畫建模能夠緊跟時(shí)展的潮流，這就必須要對(duì)各種建模方法進(jìn)行改革和摸索，才能更好地促進(jìn)我國(guó)三維動(dòng)畫建模事業(yè)的發(fā)展。所以，本文筆者就簡(jiǎn)要介紹幾種不同的建模方法，針對(duì)不同建模方法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探索，選擇適合自身的建模方法逐漸成為大眾的共識(shí)。那么，如何有效地選擇相應(yīng)的三維軟件和建模技術(shù)來(lái)體現(xiàn)出各自獨(dú)具特色的角色模型，以及如何有效的選擇高效、準(zhǔn)確、合理地運(yùn)用的運(yùn)用各種不同建模技術(shù)，這是值得我們?nèi)S動(dòng)畫建模人員需要不斷進(jìn)行探索的內(nèi)容。逐步認(rèn)識(shí)到各種建模方法的優(yōu)勢(shì)和不足之處，靈活運(yùn)用各種建模方法。只有這樣，才能更好地促進(jìn)我國(guó)三維動(dòng)畫建模的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步前行。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐紅霞，楊艷.軟件開發(fā)方法中的增量模型在三維動(dòng)畫建模中的應(yīng)用[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2011（08）.

三維建模范文第4篇

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GemcomSoftwareInternationalInc.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3DStudioMAX，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。

3.2.4三維可視化查詢

通過(guò)圖形與工程勘測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的屬性數(shù)據(jù)的鏈接，實(shí)現(xiàn)可視化查詢地層巖性和其他工程地質(zhì)信息，最終完成向三維地質(zhì)信息系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。圖6是一簡(jiǎn)單的被斷層錯(cuò)斷的水平多層地層模型，通過(guò)模型的每個(gè)地層實(shí)體名稱與數(shù)據(jù)表中的巖石名稱字段對(duì)應(yīng)鏈接，能夠查詢地層的巖性，地質(zhì)年代，起止深度和地質(zhì)描述等工程地質(zhì)人員關(guān)心的地質(zhì)信息。

4結(jié)論

(1)運(yùn)用先進(jìn)的可視化技術(shù)與交互圖形技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)和管理現(xiàn)場(chǎng)勘探實(shí)測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立工程地質(zhì)體的三維模型，工程地質(zhì)工作者可隨著勘察或研究工作的不斷深入細(xì)致，對(duì)研究(工作)區(qū)域隨時(shí)補(bǔ)充信息來(lái)自動(dòng)顯示地質(zhì)信息在研究(工作)區(qū)域內(nèi)的分布，從而不斷提高模型精度，并且利用模型反饋回來(lái)的信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)已有勘察工作中的不足，從而及時(shí)修改勘察或研究工作方案，指導(dǎo)下一步勘探或研究工作的實(shí)施。

(2)工程地質(zhì)三維建模與可視化的深入研究，可以充分利用已有現(xiàn)場(chǎng)勘探實(shí)測(cè)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)，達(dá)到節(jié)約投資減少勘察或研究成本的目的。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)勘探和試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料不足情況下，通過(guò)對(duì)已有數(shù)據(jù)的插值與擬合到建立三維模型，可以推斷和預(yù)測(cè)未知區(qū)域或研究較少區(qū)域的地質(zhì)信息或巖土體物理力學(xué)參數(shù)的分布趨勢(shì)，從而為減少勘探工作量提供科學(xué)的可靠的依據(jù)，達(dá)到節(jié)約花費(fèi)，為生產(chǎn)或研究部門產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益的目的。

(3)工程地質(zhì)巖土體是復(fù)雜的不規(guī)則形體，存在各種地質(zhì)巖性層面、結(jié)構(gòu)面以及各種空間分布的地質(zhì)與力學(xué)信息，完全表達(dá)地質(zhì)信息的空間分布及巖層和結(jié)構(gòu)面間的位置關(guān)系，工程地質(zhì)三維建模與可視化研究是大有作為的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張菊明.三維地質(zhì)模型的設(shè)計(jì)和顯示,中國(guó)數(shù)學(xué)地質(zhì)進(jìn)展.北京:地質(zhì)出版社,1995,158-167

ZhangJuming.DesignandDisplayofthree-dimensionalgeologicalmodel,AdvancementofChinesemathematicalgeology.Beijing:PressofGeology,1995,158-167

[2]張菊明孫惠文劉承祚.局部間斷擬合函數(shù)在地質(zhì)曲面分析和顯示中的應(yīng)用,中國(guó)數(shù)學(xué)地質(zhì)進(jìn)展.北京:地質(zhì)出版社，1995,14-23

ZhangJuming,SunHuiwen,LiuChengzuo.Applicationofpartiallydiscontinuousfittingfunctioninanalysisanddisplayofgeologicalcurvesurface,AdvancementofChinesemathematicalgeology.Beijing:PressofGeology,1995,14-23

[3]唐澤圣等.三維數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化.北京:清華大學(xué)出版社,1999,130-135

TangZesheng,etc.Visualizationofthree-dimensionaldatasets.Beijing:PressofTsinghuaUniversity,1999.130-135

[4]孟小紅王衛(wèi)民姚長(zhǎng)利等.地質(zhì)模型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用.北京:地質(zhì)出版社，2001,4-8.

MengXiaohong,WangWeimin,YaoChangli,etc.PrincipleofComputer-aideddesignofgeologicalmodelanditsApplication.Beijing:PressofGeology,2001,4-8

三維建模范文第5篇

關(guān)鍵詞: 三維可視化 建模軟件 構(gòu)造

1、三維地質(zhì)建模技術(shù)的關(guān)鍵

1.1 建立三維構(gòu)造地質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵

構(gòu)造模型的建立主要由斷層模擬、三維網(wǎng)格化、建立地層格架三部分組成,它是三維地質(zhì)建模的基礎(chǔ),其精度直接影響到最終的模擬結(jié)果。在建模流程中, Petrel軟件定義斷層的方法很多,根據(jù)斷層polygon、地層解釋層面、輸入的構(gòu)造圖、fault stick、斷點(diǎn)都能生成斷層。薩北開發(fā)區(qū)斷層主要由測(cè)井解釋對(duì)比得到的斷點(diǎn)信息確定的,因此采用斷點(diǎn)信息來(lái)構(gòu)建斷層。利用斷點(diǎn)信息,通過(guò)make surface形成斷層面,斷面轉(zhuǎn)換成模擬斷面形狀的線,線轉(zhuǎn)換成模型中定義斷層形狀的Key Pillar。

斷層模型建好后,利用已建立的斷層和設(shè)置的邊界經(jīng)過(guò)Pillar網(wǎng)格化、make horizon、make zone三個(gè)步驟建立骨架模型。垂向上則利用地層對(duì)比結(jié)果,建立地層格架。

1.1.1校正斜井軌跡與斜井?dāng)帱c(diǎn)數(shù)據(jù)

由于斜井只有地面坐標(biāo)和地下坐標(biāo),斷點(diǎn)深度是測(cè)量深度,在二維上進(jìn)行斷點(diǎn)組合難度大且準(zhǔn)確率低,所以在建立構(gòu)造模型時(shí),應(yīng)用petrel軟件內(nèi)置的斜井軌跡校正程序,輸入斜井的井斜角、方位角數(shù)據(jù),建立斜井軌跡模型。對(duì)斜井的層面海拔深度進(jìn)行校正,將測(cè)井解釋層面深度回送到斜井井軌跡上,輸出斜井軌跡數(shù)據(jù),將對(duì)應(yīng)層面點(diǎn)坐標(biāo)及垂深進(jìn)行校正。校正后使斷點(diǎn)與斜井軌跡吻合,能準(zhǔn)確反映出斷點(diǎn)空間的真實(shí)位置,降低組合難度。

圖1 斜井?dāng)帱c(diǎn)與軌跡

圖2 lock to well top 示意圖

1.1.2確保斷層面穿過(guò)油層部位斷點(diǎn)

結(jié)合斷點(diǎn)平面上分布形態(tài)、斷距變化的規(guī)律、斷層面傾向和性質(zhì)以及斷層面兩側(cè)地層層位落差等,從上到下逐層將油層部分?jǐn)帱c(diǎn)于相鄰的Key Pillar進(jìn)行鎖定,確保斷層平面在油層部位穿過(guò)斷點(diǎn)。

1.1.3截?cái)鄶鄬犹幚?/p>

斷層空間組合一般包括相交與交叉斷層和截?cái)鄶鄬?相互截?cái)嗟膬蓷l斷層采取大斷層截?cái)嘈鄬臃椒?即在斷層的Key Pillars長(zhǎng)短以及間距調(diào)整好的基礎(chǔ)上,以大斷層為主,運(yùn)用斷層截?cái)喙ぞ?上截?cái)?、下截?cái)嗷蛘呓徊娼財(cái)鄡蓚€(gè)斷層中對(duì)應(yīng)的Key Pillar,將小斷層附著到大斷層上。

1.1.4斷層附近構(gòu)造異常處理方法

利用斷層和層位產(chǎn)生HORIZON LINES,激活其控制點(diǎn),調(diào)整層位在上下盤的位置直到合理,完成之后再做一次MAKE HORIZONS,使斷層和層位接觸關(guān)系按編輯結(jié)果重新計(jì)算,建立合理的斷層邊部構(gòu)造。

1.2 建立三維相控屬性地質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵

1.2.1井所在網(wǎng)格值與單井單層屬性曲線保持一致

利用scale up well log流程,對(duì)加載的單井孔隙度、滲透率、飽和度屬性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化時(shí)采用最大值法,生成離散化屬性模型。這樣可保證井所在網(wǎng)格值與單井單層屬性曲線保持一致。

1.2.2確定變異函數(shù)主方向

選擇要模擬的沉積單元生成一張變差圖,反映該沉積單元在平面上的變異性,由此確定主變程方向

1.2.3確定不同沉積微相控制下儲(chǔ)層屬性參數(shù)變成范圍

受儲(chǔ)層砂體沉積特征控制,儲(chǔ)層屬性參數(shù)的分布存在非均質(zhì)性與各向異性,因此需要確定不同沉積環(huán)境下的不同沉積微相儲(chǔ)層屬性的主次方向以及垂向方向變程數(shù)據(jù)。

2 、三維地質(zhì)模型在油田開發(fā)中的應(yīng)用

2.1數(shù)字化油藏,展現(xiàn)三維形態(tài)

地質(zhì)模型建立后,把地下的油藏形態(tài)進(jìn)行了數(shù)字化,直觀地反映出地層的構(gòu)造形態(tài),斷層的傾向、走向、斷層之間的相互關(guān)系,了解地層層位之間的接觸關(guān)系。

2.2斷點(diǎn)重組

斷點(diǎn)數(shù)據(jù)在Petrel軟件中的三維可視化,使過(guò)去抽象地按數(shù)據(jù)分析進(jìn)行的斷點(diǎn)組合直觀化,從而降低了斷點(diǎn)組合難度,并提高了準(zhǔn)確度。從理論上講,相同編號(hào)的斷點(diǎn)應(yīng)分布在同一平滑的曲面上,通過(guò)對(duì)14條斷層的244個(gè)斷點(diǎn)的反復(fù)分析判斷后,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)斷點(diǎn)都在主斷層面上,但有少數(shù)斷點(diǎn)偏離主斷層面分析其原因有以下幾種情況:

2.2.1去除組合不當(dāng)斷點(diǎn)。例如1#井深820m處斷點(diǎn)原來(lái)解釋為71號(hào)斷層的斷點(diǎn),經(jīng)三維模型分析后,把這一個(gè)斷點(diǎn)確定為孤立斷點(diǎn)。

2.2.2修改斷點(diǎn)歸屬。例如2#井井深1107m處斷點(diǎn),原歸屬724號(hào)斷層,但三維顯示該斷點(diǎn)落在725號(hào)斷層的斷面上。經(jīng)對(duì)比落實(shí)后,改為725號(hào)斷層。

2.3利用模型生成各種地質(zhì)圖幅

根據(jù)建立的三維地質(zhì)模型,生成了研究區(qū)的平面圖,在平面圖窗口(map windows)中,選中數(shù)據(jù)窗口中的井位(wells)、構(gòu)造模型horizon中的某一層面以及所有斷層模型(faults)和相應(yīng)的層位,完成井位圖、構(gòu)造平面圖等平面圖的繪制,并可以在右鍵的setting中對(duì)顯示效果進(jìn)行調(diào)整,任意選擇構(gòu)造線的間隔深度,能夠標(biāo)識(shí)每條構(gòu)造線的深度。

圖3構(gòu)造平面圖

圖4斷層二維剖面圖

3、結(jié)論

三維地質(zhì)建模技術(shù)主要包括2個(gè)方面:三維構(gòu)造地質(zhì)模型與三維相控屬性地質(zhì)模型

總結(jié)出提高模型精度的技術(shù)方法,規(guī)范了Petrel軟件建立三維地質(zhì)模型的建模流程。

結(jié)合Petrel軟件的三維顯示功能,降低了斷層斷點(diǎn)組合難度,提高了斷層模擬的精度。

(4) 通過(guò)Petrel軟件地質(zhì)圖幅批量成圖方法,解決手工繪制工作量大,成圖速度慢的問(wèn)題,提高地質(zhì)圖幅繪制效率。

參考文獻(xiàn):

1 吳勝和,等.儲(chǔ)層建模.北京:石油工業(yè)出版社,1999