水利水电工程地质三维剖面图分析方法

针对工程建筑物布置和大坝高度等进行的与工程密切相关的不同位置横剖图、纵剖图和不同高程的平切图等是水利水电工程地质分析中的重要内容,基于三维地质模型能够很方便地进行此类各种剖切分析,其运算操作的理论基础是布尔切割算法(见5.25),主要是剖切面与三维实体间的切割操作。

运用NURBS算法和布尔切割算法理论知识,上述三维剖切图的获得可以通过统一函数来实现和控制,其结构形式如下:

Get3DSection(CutPlane Type,CutPlaneParameter,CutObjects,RemainDirection,Boolean Operation)

其中各参数的意义及其数据结构表示分别如下:

(1)参数Cut Plane Type表示剖切面的类型,其数据结构为:

(2)参数Cut PlaneParameter表示构造各种剖切平面所需的参数,下面分别列出形成垂直、水平、斜切平面以及剖切曲面的参数数据结构:(www.xing528.com)

其中切平面位置确定方式分为任意确定方式和精确确定方式两种类型:任意确定方式指直接在交互式窗口点击选取起始和结束位置,精确确定方式则需要输入精确的坐标值来确定切平面位置。

在实际操作过程中,上述剖切面应根据剖切对象在不同的视图中完成,如垂直切面(包括横剖、纵剖、曲面切)和斜切面在Top视图中创建,而平切面则在Front视图中通过输入不同的高程值来创建。

(3)参数Cut Objects表示所要进行剖切操作的对象,即地质实体对象集合,可以手动选择,也可以让计算机自动识别Solid类对象选择。

(4)参数RemainDirection表示确定对Cut Objects剖切后所需保留部分的方向,在剖切之前查看剖切面的法线方向,若该方向指向所需保留部分,则直接将其赋值给Remain-Direction,否则利用Flip()函数将其反向,再赋值给Remain Direction。

(5)参数BooleanDifference表示对所建立的剖切面和所选择的Cut Objects进行布尔差运算(其中包含相交判断),并根据Remain Direction方向保留所需要的部分,从而获得各个位置的三维地质剖切图。