三維建模過程

1、三維建模過程一、AutoCAD 數(shù)據(jù)整理1 .標(biāo)識出建模范圍標(biāo)識方法要充分考慮地形特點(diǎn)，公路方向，滑坡體方向等，是斜矩形或正矩形，最好新建一圖層用來存放該矩形框。如圖 1 所示。建議標(biāo)識完畢后，先將 AutoCAD 數(shù)據(jù)另存一個(gè)文檔，以保留原始數(shù)據(jù)。圖 1 標(biāo)識建模范圍2 .修剪等高線用 AutoCAD 中的“修剪”命令剪除建模區(qū)域外的線數(shù)據(jù)，目的是為了能夠?qū)⒔^(qū)域內(nèi)的等高線“取”出來?！靶藜簟泵钊鐖D 2 所示。使用方法為：首先單擊修剪命令，此時(shí)提示選擇對象，該對象只得是用來修剪等高線的對象，即是矩形框；單擊選擇剛剛建立的矩形框，然后單擊右鍵表明選擇結(jié)束，此時(shí)提示選擇要修剪的對象，即是等高

2、線；連續(xù)單擊每一條等高線，單擊的位置為靠近矩形框外的任意區(qū)域。修剪每一個(gè)等高線數(shù)據(jù)后， 幾個(gè)按“ESC”鍵退出修剪命令， 完成對等高線的修剪， 如圖 3 所示。4cs色比中。印DX大口口廠廠平移命令旋轉(zhuǎn)命令修剪命令圖 2AutoCAD 修剪命令此時(shí)，可以先刪除建模區(qū)域外的數(shù)據(jù)，方法是選中這些數(shù)據(jù)，直接3.取出建模區(qū)域首先單擊鼠標(biāo)左鍵，并拖動鼠標(biāo)，選出一個(gè)范圍，該范圍應(yīng)包含整個(gè)建模區(qū)域內(nèi)的等高線數(shù)據(jù)，也可能選中了建模區(qū)域外的一些數(shù)據(jù)，在下一步的操作中可以刪除然后按Ctrl+C”鍵將選中的區(qū)域復(fù)制，并新建一個(gè) AutoCAD 文檔,然后按Ctrl+V”鍵，將復(fù)制的數(shù)據(jù)黏貼到新建文檔內(nèi)，提示要選擇插

3、入點(diǎn)，擊一個(gè)點(diǎn)插入即可，如圖 4 所示。一切按照默認(rèn)設(shè)置,此時(shí)可以隨便單Delete 即可。圖 3 等高線修剪后圖 4 取出建模區(qū)域4.旋轉(zhuǎn)和平移數(shù)據(jù)(1)旋轉(zhuǎn)圖形為了方便瀏覽模型和建模，應(yīng)將等高線數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移操作，一般應(yīng)將高程低的區(qū)域旋轉(zhuǎn)到模型的下方，從下至上高程遞增。旋轉(zhuǎn)：(I)確定旋轉(zhuǎn)角度：方法是先在模型的一個(gè)頂點(diǎn)出畫一條水平線，然后利用 AutoCAD 的標(biāo)注一一角度菜單標(biāo)出模型與水平方向的角度，如圖 5 所示(n)旋轉(zhuǎn)：首先單擊“旋轉(zhuǎn)”按鈕(圖 2 所示)，此時(shí)提示選擇要選擇的對象，單擊鼠標(biāo)左鍵并拖出一個(gè)矩形區(qū)域，選中所有數(shù)據(jù)，然后單擊右鍵，結(jié)束選擇，此時(shí)提示選擇旋轉(zhuǎn)的基點(diǎn)，開

4、啟捕捉功能，精確選中剛剛畫線選中的點(diǎn)，此時(shí)提示輸入要選中的角度，直接在命令行內(nèi)輸入，圖示實(shí)例為 71 度，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為負(fù)角，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正角，本例為-71 度。輸入角度，回車即可完成旋轉(zhuǎn)。但是，此時(shí)模型雖然變?yōu)檎匦螀^(qū)域，但是高程小的區(qū)域并不在模型的下方，需再次旋轉(zhuǎn)，方法同上，先是單擊旋轉(zhuǎn)按鈕，選中要旋轉(zhuǎn)的對象，再選中基點(diǎn)，輸入角度即可。注意，多次旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，每一次選擇的基點(diǎn)應(yīng)該為同一個(gè)點(diǎn)，否早高程信息可能會丟失。多次旋轉(zhuǎn)也可以采用一次旋轉(zhuǎn)即可，本例就可以一次旋轉(zhuǎn) 71+90=161 度負(fù)角完成。最后的數(shù)據(jù)變?yōu)閳D 6 所示。圖 6 旋轉(zhuǎn)后(m)平移：將模型移動到左下角坐標(biāo)為(0,0)即可。主要

5、過程為：首先選擇平移命令(圖 2 所示)，選中所有數(shù)據(jù)，單擊右鍵，提示選擇基點(diǎn)，選中左下角點(diǎn)，此時(shí)提示平移距離，直接在命令行輸入平移到的坐標(biāo) 0,0 即可。至此，數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)和平移結(jié)束，此時(shí)應(yīng)該檢查等高線數(shù)據(jù)是否有高程數(shù)據(jù)，若沒有應(yīng)添加5,整理等高線主要是檢查等高線數(shù)據(jù)，查看是否有標(biāo)高數(shù)據(jù)，補(bǔ)充空白區(qū)域，最后新建一個(gè)圖層，并將等高線數(shù)據(jù)存入其中，圖層名要保存為英文字母樣式，否則 GoCAD 不認(rèn)。將整理后的數(shù)據(jù)另存為*,dfx 格式，最好采用 AutoCAD2000 格式。二、GoCAD 建模1,導(dǎo)入運(yùn)行 GoCAD,選擇 FileImportObjectAutoCAD(DFXFiles)導(dǎo)入等高

6、線數(shù)據(jù),導(dǎo)入的數(shù)據(jù)都為線數(shù)據(jù)，GoCAD 中叫做 Curve,刪除不必要的數(shù)據(jù)，只保留等高線數(shù)據(jù)。2,導(dǎo)出等高線節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)選擇 FileExportObjectsCurveExportpropertiestoExcel,彈出圖 7 所示的對話框，在圖示區(qū)域添加 x,y,z,單擊 OK 即可導(dǎo)出成 Excel 文件，如圖 8 所示。圖 7 導(dǎo)出等高線數(shù)據(jù)/ru-i，1例?Boakl-iMitrosoftExcdHBX為口升的插入口圓布號公式M第螞睡一xAECD10FropcrtjITZ.12S7；28B4211B.3933354.01461336.3087711B-2603354.U1461481

7、.43156117-9683154.01461582.69253117.C1T354.014616SO.950fi米3S4.01461779.334118116.41523354.01461077,7844115.661S354.014619T7.2597115.3784354.014620169.5106143.11153fi0.015721169.0737143.1909380.015722167.4028143.3665380.015723165.6881143.3415380.015724163,7200143.0759350.01572516L7301142.5714380.0157

8、26159,797141,9166350.015727157,8858141.115380,01572日155rg2鋪140,17355B0.015729153.9935139.1&B9380,01573015L92113B.06253B0.0157平均疝182.S97BE52計(jì)酬36522求卬:6&BB39.963圖 8 導(dǎo)出的 Excel 數(shù)據(jù)3.插值(1)選擇導(dǎo)出的坐標(biāo)值，全部選擇，按 Ctrl+C 鍵，復(fù)制。(2)運(yùn)行 Sufer8.0,默認(rèn)界面為“圖形”模式，選擇“新建列表”按鈕，如圖 9 所示?？诖?B|茶電0|c:出新建列表輸入B12用87.28842163085

9、93圖 9 新建列表用 Shift 和鼠標(biāo)左鍵，選中三列，按 Ctrl+V 鍵，將復(fù)制的坐標(biāo)值黏貼到列表內(nèi)-表格1=TrF文件也)格宓出型菊回窗口(縛得加目-oX口才口囤吾上跑皚 6、電記的曾阿包號口中T璃 Z壽nooI20ABcD17155.9246140.173539OD157IB153.9935139-19151.9921139.0B25390.0157ZU151177213760003300157?1173.41M144.2B39302.015722173.2220144.3291392.0157外23171.25701J47G87332015724169.2

10、7SS 145.1S25392.0157如25167.2832145462733201572E165.26BB 145.569B3S1D157A27163.2589145.4070392.01572B1口27困145.0232332.0157?9159.3425K4.45ED332.D1573U1556567143,076130201573115J.O2S9 U2.l2f0362.015732152.1231141.1237382.01573314口外刖minmn。 融017*Li圖 10 復(fù)制到 Sufer 內(nèi)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(4)選擇另存為按鈕，將坐標(biāo)數(shù)據(jù)保存為*.dat 文件圖 11 保存坐標(biāo)

11、文件(5)關(guān)閉列表視圖，選擇菜單“網(wǎng)格一一數(shù)據(jù)，如圖 12 所示，打開剛才保存的數(shù)據(jù)，彈出圖 13 所示的對話框。網(wǎng)格地圖M窗口(助數(shù)據(jù)芟量圖M函數(shù)數(shù)學(xué)徽積分源渡暮出樣條平滑白化轉(zhuǎn)犢網(wǎng))圖 12 插值菜單*.dat圖 13 插值對話框圖 13 所示的對話框內(nèi)只用設(shè)置最小、最大、間距數(shù)據(jù)，單擊確認(rèn)，即可產(chǎn)生格網(wǎng)數(shù)據(jù)，Sufer 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為*.grd 文件，就保存在坐標(biāo)文件保存的位置。打開*grd 文件，如圖 14 所示圖 14Sufer 插值后選擇另存為菜單，將*.grd 數(shù)據(jù)保存為 ASCIIXYZ(*.dat)文件，如圖 15 所示保存網(wǎng)格為.圖 15*.grd 文件另存為*.dat 文件

12、4,導(dǎo)入插值后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)RawFilesPointsSetXYZASCIIFileasapointset 選擇插值后的坐標(biāo)文件，形成了 GoCAD 中的點(diǎn)。5,利用點(diǎn)構(gòu)造面在 Surface 上單擊右鍵，選擇 Frompointset 菜單，根據(jù)點(diǎn)創(chuàng)建面，如圖 16、17 所示。圖 17至此，利用等高線數(shù)據(jù)，并通過插值構(gòu)造出了地形面，對于地層面則只能通過人工整理鉆孔揭露的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，整理成坐標(biāo)*,dat 文件，通過 sufer 插值，再導(dǎo)入 GoCAD 即可。(1)底面在 GoCAD 內(nèi)選擇菜單 ImportObjects|耍Surface=-5AttributesZGocad-CreateS

13、urfaceFromSetofPaints?女HideAllNewKJCRDCreateSurfaceFromSetofPointsFromPointsSetFromClosedCurvePointsshouldbeonaplane(Otherwise,swrfacetopolag7canbeincen.Eistent).FromPointsSetondCurveFromSeveraiCurvesDiBi&oFromBorderandFaultsAt。曲sSetpointsSIFrom2D-Grid刀FromDigitizedPalygon1cdTJOKApplyCanctlHelp圖

14、 16忒#7區(qū)根據(jù)模型的范圍，用四個(gè)點(diǎn)即可確定。首先建立底面坐標(biāo)文件*.dat,文件內(nèi)容即為四個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)值。然后利用 GoCAD 菜單：ImportObjectsRawFilesPointsSetXYZASCIIFileasapointset 導(dǎo)入，形成點(diǎn)數(shù)據(jù)，在仿照 5 利用點(diǎn)構(gòu)造出面。側(cè)面?zhèn)让媸窍葮?gòu)造出四個(gè)較大的面，然后通過裁剪算法精確構(gòu)造出。主要分為以下幾步：(I)根據(jù)模型范圍， 建立四個(gè)側(cè)面的坐標(biāo)點(diǎn)文件*.dat,側(cè)面位置如圖 18 所示， 圖中每一條線代表一個(gè)面，四個(gè)面的應(yīng)一樣高，最低比模型的底面低，最高比地表的最大高程高。(II)導(dǎo)入四個(gè)側(cè)面的坐標(biāo)文件*.dat,然后通過點(diǎn)創(chuàng)建面

15、，同 5(m)通過面的裁剪將各個(gè)面的多于部分裁剪掉，首先選擇菜單 GeneralmodelSurface,再選擇 EditCutAndSurfaces,如圖 19、20,圖 21 為裁剪工具。Edit圖 18 側(cè)面位置GeneralMkodeGeneralPohtsSetCurveCutAndSurfacesSurFe2D-GridSolidVoxelSGridWellChannelCross-SectionGeologyGeephysicsSurfaceModeling5GridConstructionRemoveCrossDversByCurvesDecimateWithCofKtraht

16、eOpi:imEV.無恥i55 四Be-aiftfyOtherslocal,i.Pa-tRegionModeTriangieBorderEstrerniy，BorderLhk卜M雙*加比AssociateVertKesSetfecJogicdInformation圖 19圖 20在圖 21 所示的裁剪對話框內(nèi)輸入?yún)⑴c運(yùn)算的面。(IV)去掉無效部分。經(jīng)過裁剪后，每個(gè)面被分為多個(gè)部分，選中一個(gè)面，然后單擊圖 22 中的 part 按鈕，即可顯出各個(gè)面被裁剪成的區(qū)域。然后通過菜單 EditPartKeepSelectionRemoveSelection 來保留或者刪除某一曲面。結(jié)果如圖 23、24。

17、圖 22，Show_Selectdl三玄應(yīng)!丁工，文，文冬，顯示Part顯示三角網(wǎng)圖 21 裁剪對話框至此，整個(gè)模型建立了，如圖 25 所示圖 25 三維模型三、將模型導(dǎo)出1 .合并模型的側(cè)面和底面為一個(gè)面，多個(gè)地層時(shí)應(yīng)將地層的上下層面和側(cè)面合并，合并方法是NewSurfaceSo 彈出圖 26 所示的對 tS 框，在 Surfacesurfaces 文本框內(nèi)輸入要合并的面，在 name 文本框內(nèi)輸入合并后的面的名稱，單擊 OK 即可。圖 26 合并對話框2 .導(dǎo)出數(shù)據(jù)導(dǎo)出產(chǎn)生的各個(gè)面數(shù)據(jù)，導(dǎo)出方法為菜單 FilesExportObjectsSurfaceIRAP,彈出圖 27 所示的對 tS 框，在 Surface 文本框內(nèi)輸入要導(dǎo)出的面，也可以通過下拉列表選擇，在 filename 文本框的右邊單擊打開按鈕，選擇保存的路徑和文件名，保存的文件名擴(kuò)展名應(yīng)改為“*hor”，重復(fù)操作即可導(dǎo)出所有的面。圖 27 導(dǎo)出對話框3 .修改*.hor 文件用記事本打開*hor 文件，對其編輯，刪除文件頭，只保留坐標(biāo)數(shù)據(jù)，文件排列格式為:面的名稱顏色(r