文档介绍：提要
提要
本文的主要内容是对三维地质填图中使用到的可视化技术进行研究与实现。无论是
在勘探油气还是矿藏领域，地球科学在现今已经日益的凸显其重要性，而地球科学中对
地质体的可视化方面，在国内还稍显不足。并不能形成一个成熟的研究氛围，没有足够
商业化的平台。
笔者在对论文所涉及内容的研究过程中，提出了将开源三维图形库与地球科学常用
的软件如 Gocad 等进行连通的思路，并对其进行具体的需求分析、总体设计、详细设计，
讨论其数据的组织结构、环境部署、各个模块的具体实现和具体的数据转换方法等。最
后，在开源图形库 VTK 的基础上，借助 MFC 架构，对可视化系统的基本操作、空间分析、
数据转换、用户配置等方面进行了实现，为三维地质填图的可视化工作提供了一个具体
的解决思路。
摘要
摘要
三维地质填图中地质体可视化技术研究与实现
地质体的三维可视化技术的研究一直是国内外地质勘察工作中的一个比较重要的
领域。主要是将地质体中采集的海量地质数据利用符合具体应用要求的数据格式，将研
究人员所需要的地质体的相关特性承载于固定的数据的模型结构中。通过计算机科学技
术中的可视化技术，将承载地质体详细信息的数据模型以人们可以直接观看的三维物体
的形式展现出给研究人员。这种工作对于从事地质研究的工作人员有着非常重要的指导
意义。研究人员可以通过对可视化了的三维地质体模型的观察和分析，最终做出最优化
的决策。这种可视化的展现方式直观、准确、迅速，可以在相当程度上提高实际工作的
生产效率。通过这种方式指导勘探施工，对发现矿产资源、开发矿藏工作的进行提供了
极大的便利性。
论文参考国内外可视化领域的现状，以三维地质填图项目为依托，探讨将地学领域
使用频率很高的 GOCAD 的数据格式转化为自定义的固定数据格式。进而利用在可视化
领域中广泛使用的各种图形库，如 Kitware 出品的开源图形库 VTK、Coin3D、商业化图
形库 OpenInventor 等，对固定格式的数据进行可视化展现、计算和分析。并对三维地质
填图中使用到的各种可视化技术（如渲染、数据过滤、空间分析、空间数据处理等）进
行重点讨论，最后完成三维地质填图中可视化部分的功能实现。
论文主要探讨以下内容：
1)对地学领域经常用到的 GOCAD 文件格式和 VTK 文件格式进行对比和探讨。对
比二者之间自身的特点、如数据类型对应关系、能够承载的属性信息。确定使用 VTK
的图形库是否能够承载 GOCAD 中的数据信息。从而为二者之间数据格式转换的可行性
上提供理论的支持。
2)对三维地质填图中所需要使用到的技术进行探讨。内容为空间分析、数据处理中
所需要使用的可视化技术。具体包括对空间分析中的各种可视化操作所用到的任意平面
剖切、体切割、炸裂、方型切割、楔形切割，甚至复杂类型如折线切割等。又如对 GOCAD
中不支持中文的改进，对 GOCAD 中纹理贴图与本项目中贴图方式不符的解决方案，渲
染场景的管理，标注显示的方式，如何有效的设计工程的组织形式以便于承载从 GOCAD
而来的工程所需要的必要信息等。
3)在地质研究人员常用的 Windows 平台下，对技术进行整合。利用合适的开发工具
（Microsoft VisualStudio2010），借助已经相当成熟的 MFC（微软基础类库），结合 MFC
的文档-视图结构，完成三维地质填图可视化部分的设计和实现。
I
摘要
因国内在地质体的可视化领域大多是通过 2D 展现，即使有个别仿 3D 软件，也都
处于起步阶段。而真三维的地质领域的可视化的商业化还不是很成熟。另外 VTK 开源
图形库在国外的地质领域虽然不是最广泛，但是由于其开源的本质，其可定制型、扩展
性（如本论文中所探讨的对中文的支持）上有着其他商业图形库无法比拟的优势。故本
论文直接从真 3D 显示入手，对地质体数据进行格式的变换和纯三维显示。论文经过对
三维地质填图中使用的可视化技术的讨论和实现，为计算机技术中特定地质研究领域的
可视化研究工作提供了一个可行的