基于VTK的三维地质体建模与可视化系统研究

"旋转变换和平移变换-rcc电路间歇振荡现象的研究" 这篇硕士学位论文主要探讨了在三维建模中的旋转变换、平移变换以及巷道三角网的生成等关键技术，特别是在地质体建模与可视化的背景下。以下是详细的知识点解析： 1. 坐标变换： 坐标变换是描述一个系统到另一个系统的转换过程，包括旋转和平移。首先，通过一系列旋转使坐标轴对齐，然后通过平移将局部坐标系的原点移动到世界坐标系的相应位置。在处理巷道模型时，为了保持巷道侧面的平行性，需要在旋转之前对巷道断面在X'轴方向进行缩放。 2. 缩放变换： 缩放变换用于调整巷道断面的尺寸，使其在变换后与中线保持平行。缩放比例k可以通过巷道断面与中线夹角的余弦值计算得出，然后使用缩放矩阵对巷道断面上的点的X坐标进行扩大。 3. 旋转变换和平移变换： 计算出P0处的正交框架向量N0、B0和T0后，可以构建巷道断面的变换矩阵M。这个矩阵将i、j、k基向量转换为N0、B0、T0，并将局部坐标原点平移到巷道中线节点。变换矩阵的列值由N0、B0、T0和节点坐标构成。 4. 巷道三角网的生成： 巷道断面的三角网格生成简化为规则的拱顶断面。每个断面由8个坐标点组成，通过连续连接这些点生成三角形并存储在CTriangleGrid数据结构中。这一过程持续进行，直到所有点都被处理，从而完成巷道三角网的构建。 此外，论文还提到了基于VTK（Visualization Toolkit）的三维地质体建模与可视化系统的研究。VTK是一种强大的图形工具包，它提供了一种层次结构与插件相结合的架构模式，简化了三维建模和图形渲染。TIN（不规则三角网）被用于表示三维地质实体，以提高渲染速度和计算精度。系统设计采用了插件模式，降低了模块间的耦合度，便于管理和扩展。 该系统能够实现的功能包括三维矿体建模、三维巷道实体建模以及三维地质数据的管理，而且在渲染速度上基本能满足实际生产的需求。关键词涵盖了三维地质、不规则三角形、图形引擎和三维建模，显示了研究的焦点和技术应用范围。