第三章 实体模型.doc

第三章 实体模型 第三章 Solids Modeling 实体模型 第一节 实体概念 什么是实体模型 实体相关术语 实体文件 实体模型的应用 什么是实体模型 实体模型是一个三维的数据三角网. 例如,一张3DM就是通过用包裹一个DTM的方式而形成的一种实体形式，用线条描述了通过实体的剖面。 实体模型与DTM（数字化地形图）基于同样的原理，在Surpac中已经使用很多年了。您也许已经听说过与实体模型相关的3DM或者“线框模型”等概念。 实体模型用多边形联结来定义一个实体或空心体，所产生的实体用于 可视化 体积计算 在任意方向上产生剖面 与来自于地质数据库的数据相交 DTM是用于定义一个表面的。在Surpac中，DTM的创建是自动的。三角网的创建是通过计算将大批的三维空间点计算到X－Y平面上联结形成的。 实体模型是能过将线中所含的点联结为一系列三角形建立起来的。这些三角形在平面上看可能是重叠的，但实际上在三维空间里就不是重叠或相交的了。实体模型的三角网可以很彻底地闭合为一个空间结构。 尽管在Surpac中有很多工具能自动地完成很多过程，但是创建一个实体模型要比创建一个DTM需要更多的交互过程。 下图就是一个实体模型的例子（下山设计和矿体）. 可以用32,000个数字来命名体使其便于编辑，注意不要总是将体命名为1。 实体术语 一个实体模型是由一系列不重叠的三角形联结而形成的。 实体的这些三角形可以用1到32,000的数字进行标识。体（体）表示了实体中不连续的部件。例如在上图，下山和矿体都有不同的体数字标识，因为它们表示不同的部件。 然而，像矿体一样，体里可能包含有一小群相对独立的细节，你又想给它们相同的体标识号以表示它们是相同结构的，这时，每一个小部分必须再给予三角网（三角网） 号，一个三角网三角网 是体的一部分，您可以给它赋以任何正整数。 体与 三角网号涉及到实体模型中的所有部件。 体和 三角网可以是开放的或者是闭合的。在组成三角网的三角形之间如果存在缝隙，那么它就是开放的。一个体可以包含开放的或者是闭合的三角网。 区分体为开放的或者是闭合的，其原因在于 一个闭合的体可以通过计算每个三角形到任一平面的体积关系来得出体的体积。 闭合体被平面剖切时总是产生闭合的线串。 闭合的体在块段模型中可以用来作为约束条件。 开放的体就不能提供同等的功用，当被平面剖切时它产生的线串就可能是开放的，也可能是闭合的，也可能二者都有。 因为这些文件都是ASCII 文本，而它们可以被文本编辑器编辑。但是我们并不提倡这样做。 实体文件 实体模型以相同的方式存为两种ASCII文件,后缀分别为“.str” 和 “.dtm”。 更多更详细的说明你可以在在线帮助手册中找到，位置是 附录Dtm－文件格式。 创建实体模型 在Surpac中，有多种不同的方式来建立实体模型。这些我们在手册中都将被提到，分列如下。 联结切面 在不同的剖面间联结三角网 使用中线和剖面 利用剖面沿着中线联结三角网 使用控制线 用控制线来定义剖面，进而产生三角网。 切面内联结 在一个选中的切面内自动完成三角网的联结。 手动选点 手动定义三角网约束，在切面间联结三角网。 单三角形 通过选定三角形顶点来定义每一个三角形。 切面到点的联结 自动在所选切面和点之间联结三角网。 从一个切面到两个切面 在一个闭合的的母切面和两个子切面或点间得用联合（Union）概念来控制分支线进而产生三角网。 从一个面到多个切面 在一个母切面和多个子切面间联结三角网。 多个切面间 自动在一系列线和切面间联结三角网。 使用相关联文件 通过控制线或辅助线完成整体或剖面间的联结。 第二节 创建实体方法介绍 创建实体模型 在Surpac中，有多种不同的方式来建立实体模型。这些我们在手册中都将被提到。 主菜单“实体模型” 将工作目录改为 c\ssi_v5.0-k\dem\training\solids 实体联结1自动联结实例 文件准备mod1.str 实体联结2分叉技术应用 文件准备bifurc1.str ,bifurc2.str 和 bifurc3.str 实体联结3使用相关联段 第三节 实体的验证和体积报告 综述 如果您想用你已经创建的实体来计算体积，约束钻孔，或者作为一个块模型的约束，那么验证实体是否是正确地创建的就很重要了。在“实体模型有效性验证”菜单中就有这种验证功能。 在Surpac Vision软件中，有很多不同的验证技术和其它的功能可以帮助您验证你的实体。这些技术包括 验证功能 验证实体 设置邻居并验证这个体中所有的三角网s 验证三角网 设置邻居并验证单个三角网 设置 体为实或为空 确保在3DM 中所有三角网中的所有三角形都有一致的方向。 显示开放边 显示所有体中的或者一个体中的所有的开放边 隐藏重复的三角形边 擦掉由Validate 体 or 三角网显示出来的重复三角形。 隐藏无效的三角形边 擦掉由Validate 体 or 三角网显示出来的无效三角形。 隐藏开放边 擦掉由显示开放边 显示出来的开放边。 隐藏自我相交的边 擦掉由Validate 体 or 三角网 显示出来的三角网 自我交叉的三角形。 验证体或者三角网 这个功能为3DM创建一个拓朴索引并验证3DM。创建一个拓朴索引意味着在3DM的每一个三角网中的每一个三角形与其相邻的三角形之间的位置关系。这个创建索引的过程也进行开放还是闭合的评估。 这个功能也验证体的每个三角网。验证的内容包括寻找 重复三角形即在相同的三角网内的相同的三角形。 无效三角网边 即一个三角网 的边有两个以上的相连边。 注意，连接在无效边上三角形是高亮度的。 自我相交的三角形 即三角网 中的三角形与其它在同一三角网 中的三角形相交。 如果发现有任何满足上述条件的三角形将以用户指定的颜色高亮度突出显示在屏幕上，并且验证结果为false。这果没有上述情况，验证结果就为true。 很多实体建模的高级处理过程进行之前需要进行实体通过验证。这些方面的例子将在后面的章节讲到，包括下面的Filter Optimise 和 三角网 Intersection功能。 目标 为两个体验证并设定相邻关系。 1.调用文件MOD10.DTM. 这是在前面章节创建的实体模型，包含有体 1 和2 。 2.在“有效性验证”菜单中选择“检验实体” 。让实体号为空，这样就对 体 1 和 体 2都进行了验证。 当您创建了新的三角形的时候，记得再次验证体。 窗口会提示您实体是闭合的。 信息窗会为每一个三角网显示下列的信息 体 和 三角网号也是一种状态提示，即开放或者闭合。 信息会提示是否发现无效边，重复点和自交叉三角形。 体 和 三角网 号也是状态提示，是否三角网 通过验证，即，true或者 false。 验证功能将产生一个报告valid1.not ，如下 3. 记得要保存您的工作。 4. 如果这里有问题，关闭报告，重新查看实体。问题区域由在验证实体表格中定义的颜色高亮度显示出来。 这里有很多方法用以编辑和纠正无效的表面。给一些建议 使用在Edit 三角形里的功能删除无效表面实体，并使用在create菜单里其它的联三角网功能。 试着转换运算法则重新联三角网。 一旦无效表面删除后，线的片断。在片断中插入一些额外的点也可能解决三角网问题。 The neighbours and Validate 体 功能也是确认建模数据整体性一个必不可少的部分。您现在应当熟悉了实体验证的基础知识了。 设定 体 三角网 为实或为空 这个功能将确保在3DM中所有三角网中的三角形都具有一致的方向。这对于正确计算3DM内空间体积是至关重要的。 由“报告实体体积”功能生成的报告三角网使用的方向来计算体积。所以有可能一个全面的报告中会有实体积和虚体积。一个典型的例子是地质矿带（实）和地下矿山中表示采后（虚）的体积。按惯例，实体积为正的，虚体积为负的。 示范设定体这实或者为虚的功能 1. 调用文件 MOD11.DTM. 2. 在“有效性验证”菜单中选择“设定实体为实心体或空心体” 使体1 和2 为实体. 完成下表执行来设定体方向。 注意执行空白体 range来设定所有的在当前工作层中的体的方向，这也是可以的。消息窗会报告体 或者 三角网现在是实体了。 3. 保存您的模型。 在这本手册的后面，您会使用到您在这一章创建的实体来示范察看实体模型，钻孔横断面和体积计算。 显示开放边 这项功能将以用户定义的颜色，显示在一个指定的没有任何相邻三角形的体内任一三角形的所有的边。这在创建和编辑实体模型为确保体和三角网都是闭合的一个有用的辅助工具。当然对于计算闭合的体积也是非常有必要的了。优先使用这项功能，很重要的，Validation / Validate 体被用来确定体中每一三角形的相邻三角形。 代表开放边的线只当过是为建模工作的辅助功能画出的，这种线并不能被选择。在开放边画完后，你就可以使用“隐藏开放边”功能来擦掉这些线了。 仔细地看一看显示开放边 体 三角网功能的结果；用FACES OFF功能，当关闭充填三角形时，就会只留下开放的三角形可见了。这会帮助您看到开放三角形的位置。 实体模型的体积报告 “实体工具”菜单中的“报告实体体积”功能是用来产生一个.not或’.csv’等格式文件以指示体的每一个三角网的状态，表面积及体积。 计算一个闭合体或者三角网的体积。为了产生体积，实体必须进行验证并设定方向。 产生实体模型MOD10.DTM的体积报告。 在“实体工具”选择“报告实体体积” 显示 体 报告表格. 输入将要创建的文本文件名。 结果文件.csv将包含每个体 和 三角网的信息，同时可以报告不同间距或不同标高范围的体积值。 下面是要注意的关键点 体和 三角网可通过EDIT 3DM 菜单的 NAME功能输入； Validated true标志着实体已经通过验证，是闭合的； 根据惯例，正体积表示实体是实的，负体积表示是空的。通过 Set Direction可以改变这一点。 消息窗会会报告产生了一个.not文件。 第四节 编辑实体模型 编辑实体模型 编辑 体 菜单 编辑 三角网 菜单 编辑 三角形 菜单 练习 综述 在“编辑体”菜单中，有多个功能可以对体, 三角网与 三角形做永久性改变。 这些功能包括删除、复制、重命名和体号, 三角网号与单个三角形反向等。这些编辑功能被分成了三个部分 应用于体和所选体中的所有的三角网的功能 应用于三角网和所选三角网中所有三角形的功能。 应用于单个三角形的功能。 当使用这些功能时，一般是使用体 Faces On功能，使您可以更加容易有效地对不同体, 三角网和单个三角形进行选择。 在Surpac中，我们不提倡以同一个三角网号建立若干截然不同的三角网的。这个功能只作为一种矫正的手段。 编辑体菜单 复制 这个功能可以以不同的编号将一个体复制到相同的位置。它不能复制到新的位置。要复制到一个新的位置，您必须先复制线到新的位置，然后重新建立一个体。如果您想对一个体做一些改变，那么这个功能就会被证明是很有用的。通过复制，您可以先在复制件上进行工作，在您认为你的改变是可以接受的时候，您就可以删掉原来的了。 删除 在“编辑体”菜单中选择体 “删除”来删除选中体中所有的三角网。 删除范围 在“编辑体”菜单中选中这个功能来删除在激活层指定范围的体。选 中这个功能会“显示删除体的范围”表。 命名 这个功能让你可以为选中的体指派一个名字。指派的名字仅仅是提示相关用途。这提供了一种永久性的、针对每一个体的文本形式提示。这个名字会被每一个包括体详细情况的报告所记录。 重新编号 这个功能使你可以为一个体以新的编号，也可以以一个新的体号对构成体的所有三角网重新编号。 反向 在Edit 体菜单选择这项功能，针对选中的体中的所有的三角网反向。顺时针方向的三角网（实）将会变成逆时针（空），逆时针方向中的三角网就会变成顺时针的。 删除多余点 Cleanup 3DM用于清除当前图层中不必要的多余点。这项功能认为在当前图层中在任何三角网中不能作为任何三角形顶点的点为多余点。 注意在删除多余点的过程中作为特例，一个闭合段的起始点和结束点至少有一点是作为三角形顶点的，将不会被删除－这样是为了确保闭合段在清除后仍能保持为闭合的。 删除重复点 在当前图层删除多余点。这项功能对于任何编号的三角形中任何编号的不同点具有同一坐标的情况都有效，它将合并这些点为一个点。 编辑三角网菜单 把联结的三角形分开成为三角网 对于在一个三角网中还包含有多个不同的三角网的情况，这项功能可以将它们分开作为它的组成成分。您必须定义一个新的体在那里存放分开的三角网。如果发现有N个不同的三角网，那就将复制为新体的1到N编号的三角网。输入的三角网会自动有其确定的相邻关系并且是有效的。 编辑三角形菜单 删除三角形 允许您删除选中的三角形。定位指示器选中要删除的三角形。删除选中的三角形，屏幕会随着更新。删除三角形功能会一直继续直到取消为止。 删除附着的三角形 允许您删除一个段上所有附着的三角形。定位指示器选中一个特定的段。那么所有附着在这个段上的三角形就都会被删除。清屏并重新绘制，显示改变后的体 。 段内部删除 这项功能允许您删除在一个特定段内部的三角网的三角形。Inside的意思是三角形的三个顶点都在段的内部。这项功能是用来删除以Triangulate Inside Segment而形成的三角形的。您会被要求选择想要删除的一个段内的三角形，全面质量管理就能删除这个和其它在段内的所有三角形。 指点删除 这项功能允许您删除连接指定点的三角网中所有的三角形。您首先是被 要求选择要被编辑的三角网。只有选中的三角网中的三角形会被删除（例如，来自两个不同的三角网的三角形在空间上有共享点，那么只有选中的三角网中的三角形会被删除）。然后要求您选择将要删除到的点。然后该功能就会删除选中的三角网中所有符合条件的三角形，它们的共性在于，都以选中的点作为其一个顶点。 第五节 实体模型应用 综述 “实体工具”菜单中创建截面功能是用来在3DM上截取水平、垂直和倾斜截面的工具。其它相关功能是以中线截取截面。 截面有位置确定上通过输入轴线的每一端的Y，X，Z坐标，并指定截面的间隔。第一个截面截取于轴线的开始点，然后截面就会沿着轴线以指定的间隔被截取，直至超出轴线的长度。 “创建剖面”功能产生了两个结果。第一，产生了一系列截取自坐标截取点的平行的截面线文件。这些线文件被存盘；第二，每个截面文件包含真实坐标。这些截面自动地显示在屏幕的一个不同的层。然后您可以激活这一层，将数据存盘。 在使用Slice 体功能时经常试着使用closed 体s，因为它们能在截面产生闭合段。然后这些截面可以在需要闭合段的时候进一步的处理。在截取过程中，开放的体可能产生开放或者是闭合的段。 对3DM进行截取是为了 产生地质模型的各种水平面用于资料报告/矿山规划。 地下工程模型截面，包括钻孔截面。 地下工程模型截面，辅助金刚钻孔布置规划或者辅助扇形钻孔设计。 通过实例演示实体工具的应用 将工作目录改为 c\ssi_v5.0-k\dem\training\solids 创建任意剖面 文件准备pit1.dtm 实体间交、并、切的应用 文件准备inter1.dtm，c\ssi_v5.0-k\dem\v4_demos\surpac_demo\pit1.dtm 和ore1.dtm 建立地质模型的基本流程 实体模型的应用 建立块模型 建立矿体线框模型和岩石模型 矿体解译或岩石圈定或进行数字化形成线框文件 切制平面、剖面 基本数据准备 133