地下煤层的三维显示+文献综述(2)
在测绘学，地质学，岩土学，城市规划等多种新兴的行业中，多种学科产业近些年来竞相发展，取得了这方面不小的研究成果。随着地理信息空间管理技术的飞速发展，数字地图，数字城市，数字交通，数字矿山等概念的提出和实现，我们利用计算机技术已经基本上可以实现信息的三文立体化表达。另外这些三文可视化的建模也可以为今后的一些研究提供理论基础，比如通过建立的三文模型进行煤矿的容积的推算，煤矿资源的分布统计，为下一步煤矿资源的开采提供有力的理论和数据依据，这在侧面也促进了煤炭开采的工作效率。
1.2 国内外研究现状
1.2.1表面模型
表面模型分为不规则三角网模型即TIN（Triangulated Irregular Network）模型和格网模型即Grid模型。不规则三角网模型TIN模型的优点是它能以不同层次的分辨率来描述地表形态。与格网数据模型相比,在表达表面较复杂的地形模型时，或者量比较大的数据表面时，同分辨条件下TIN模型能用更少的空间和时间更精确地表达得更加准确到位，特别当地形包含有大量特征如断裂线、构造线时,即如本次研究中用到的数据就是含有断层的，三角网模型具有精度高、速度快、效率高和容易处理断裂线和地物等特点。TIN 表面数据模型由结点（Node）、边（Edge）、三角形（Triangle）、包面（Hull）和拓扑（Topology）组成，本次试验中在最后的拉伸渲染中，我们就将应用到不规则三角网的三角面。与其他表面数据模型相比TIN也有其他缺点，那就是没有关联的 INFO 文件。TIN 目录由七个包含 TIN 表面信息的文件组成。这些文件以二进制格式编码，因此无法通过标准文本显示或编辑程序读取。TIN 的最大允许大小视连续可用内存资源而定。对于 Win32 系统而言，正常操作条件下，可达到的最大大小为 1000 到 1500 万个结点。如果超出这一大小，则最好使用 terrain 数据集来表示。ArcGIS 10 中采用了约束性 Delaunay 三角测量，这一步骤在本次研究中，对离散的高程点生成不规则三角网时，我们也要为了避免断层处的错误拟合，就要断层处两边分别生成TIN，利用的就是这里的约束性Delaunay。其他地方都遵守Delaunay准则。
格网模型是一系列的格网的点集用研究对象的魔衣属性标识每一个格网点，网格分布规则。这就要求建模的数据必须知规律的，均匀分布的点数据。如果研究的点集没有规律，分布不均匀，那么必须进行插值计算形成新的点数据。格网模型的特点如下：
（1） 数据结构单一；
（2）数据储存空间需求大；
（3）只适用于简单的地质体表达；
（4）空间实体表达边界的精度不高
线框模型
线框模型（wire frame model）是利用计算机技术会画出点线面形成对象的实体模型，实现虚拟可视化的技术方法。这种模型的缺点也很明显，就是并不能从别的角度实现对象的剖面信息。众所周知，在煤炭开采方面我们产业需要的恰恰是实体模型以及实体剖面的各种信息，剖面图在矿产的开采计算方面也是有着极其重要的作用。线框模型是可以生成、修改、处理二文和三文线框几何体，可以生成点、直线、圆、二次曲线、样条曲线等，又可以对这些基本线框元素进行修剪、延伸分段、连接等处理，生成更复杂的曲线。正是因为线框模型的这些局限性，目前这种建模的方法主要应用在汽车设计行业、动漫三文形象设计、机械零件设计、室内装潢设计等行业上，在煤炭矿层的建模上并没有广泛的应用
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