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1、(10)申请公布号 CN 104299269 A (43)申请公布日 2015.01.21 CN 104299269 A (21)申请号 201410522538.9 (22)申请日 2014.09.30 G06T 17/05(2011.01) (71)申请人 长江岩土工程总公司 （武汉） 地址 430010 湖北省武汉市江岸区解放大道 1863 号 (72)发明人 郭麒麟 孙云志 石林 乔世范 蔡旭辉 赵旻 陈文理 向能武 杨汉良 韩旭 雷世兵 邓争荣 吴树良 徐俊 王颂 李少雄 谢礼明 钱骅 王正 郑松武 (74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 陈家安 陈。
2、懿 (54) 发明名称 一种三维地质模型的地质剖面输出方法 (57) 摘要 本发明公开了一种三维地质模型的地质剖面 输出方法， 步骤如下 ： 一、 地层标记 ： 将地质模型 各地层面在三维建模软件中进行实体化， 并附上 不同颜色标记地层面及构造面 ； 二、 建立剖面 ： 点 击地质模型上的两点， 三维建模软件计算剖面原 点位置及长度， 生成剖切辅助面 ； 三、 出图比例 ： 编程计算剖切辅助面两端点距离， 与实际剖切辅 助面两端点距离相比得出出图比例， 按比例绘制 剖面切辅助图 ； 四、 建立坐标轴 ； 五、 钻孔投影 ： 选 取剖切辅助面附近的钻孔并投影到剖切辅助面 上， 识别地质模型周围的。
3、钻孔信息并反映在剖切 辅助面上， 绘制投影孔 ； 六、 输出地质剖面图。本 发明解决了传统地质平剖面绘制工作效率低下的 问题， 可以广泛应用于三维仿真技术领域。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104299269 A CN 104299269 A 1/2 页 2 1. 一种三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 包括以下步骤 ： 步骤一、 地层标记 ： 将地质模型各地层面在三维建模软件中进行实体化， 并附上不同颜 色， 。
4、再通过颜色这一属性标记地层面及构造面 ； 步骤二、 建立剖面 ： 通过点击地质模型上的两点， 三维建模软件计算出剖面原点的位置 及长度， 同时在地质模型上生成剖切辅助面， 并设定剖面深度 ； 步骤三、 出图比例 ： 编程计算剖切辅助面两端点的距离， 与三维建模软件中实际剖切辅 助面两端点距离相比得出出图比例， 并按比例绘制剖面切辅助图 ； 步骤四、 建立坐标轴 ： 将水平线设为 X 坐标轴并进行标注， 并以此建立 Y 坐标轴 ； 步骤五、 钻孔投影 ： 选取剖切辅助面附近的钻孔并投影到剖切辅助面上， 并显示钻孔的 信息以及与投影孔之间的距离， 识别地质模型周围的钻孔信息并反映在剖切辅助面上， 。
5、绘 制投影孔 ； 步骤六、 输出地质剖面图。 2. 根据权利要求 1 所述的三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 所述三维 建模软件为 CATIA 软件。 3. 根据权利要求 2 所述的三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 所述步骤 一中， 通过 CATIA 软件中的 automatic surface 命令， 将地层面实体化并附上颜色。 4. 根据权利要求 2 所述的三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 所述步骤 二中， 点击地质模型上两点之前， 对 CATIA 软件进行二次开发。 5. 根据权利要求 2 所述的三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于。
6、 ： 所述步骤 三中， 剖切辅助面建立于 CAD 软件中， 所述步骤三过程如下 ： 1) 获取 CAD 中剖切辅助面所有线段的端点 ； 2) 将端点横坐标进行排序， 获得最大值和最小值， 再计算剖切辅助面两端点的距离 ； 3) 计算剖切辅助面两端点的实际距离， 与 CATIA 软件中实际剖切辅助面两端点距离相 比得出出图比例 ； 4) 按比例将原始剖切辅助图缩放。 6. 根据权利要求 5 所述的三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 所述步骤 三第 1) 步中， 通过编程 Visual Basic 语言获取 CAD 中剖切辅助面所有线段的端点。 7. 根据权利要求 2 所述的三维地质。
7、模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 所述步骤 四中， Y 坐标轴建立过程如下 ： 1) 获得剖切辅助图中左上角的点， 获得图形最高点竖向坐标值和图形最低点竖向坐标 值 ； 2) 根据第 1) 步所得的纵向坐标值， 绘制 Y 坐标轴 ； 3)根据第1)步得到的竖向坐标值与剖切线左端点实际高程值之间的关系， 对Y坐标轴 进行标注。 8. 根据权利要求 2 所述的三维地质模型的地质剖面输出方法， 其特征在于 ： 所述步骤 五中， 选取剖切辅助面附近的钻孔过程如下 ： 1) 计算剖切线方程 ： 采用直线方程一般式 ： Ax+By+C 0(AB 0)， 其中 A y2y1 ； B x1x2 ； C。
8、 -Ax1-By1， (x1， y1) 和 (x2， y2) 分别为剖切辅 权 利 要 求 书 CN 104299269 A 2 2/2 页 3 助面两端点的坐标 ； 2) 从数据库中提取钻孔孔口坐标 ； 3) 计算各钻孔孔口点到剖切线的垂直距离， 即投影距离 D ： 4) 选取投影距离满足要求的钻孔。 权 利 要 求 书 CN 104299269 A 3 1/4 页 4 一种三维地质模型的地质剖面输出方法 技术领域 0001 本发明涉及三维仿真技术领域， 特别是涉及一种三维地质模型的地质剖面输出方 法。 背景技术 0002 基于 CATIA 软件进行三维地质建模， 在业内已经应用了多年， 建。
9、模技术日趋成熟。 目前， 由于三维制图的行业标准相对滞后， 三维地质建模还没有被全面推广， 工程技术人员 还仍然保持以前的制图习惯， 需要为绘制地质平剖面图付出大量的时间和精力。在基于 CATIA 创建三维地质模型的基础上， 通过 CATIA 软件的自身功能， 可以实现二维剖面的输 出， 但直接输出的并非标准化的地质剖面图， 仍需进一步补充完善。所以， 怎样由三维地质 模型快速输出标准化的二维地质剖面图， 提高工作的效率， 是目前解决三维地质建模推广 问题的关键。 发明内容 0003 本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足， 提供一种三维地质模型的地质剖 面输出方法， 解决传统的地质平剖面绘。
10、制工作量大、 过程繁琐、 效率低下的问题。 0004 本发明提供的一种三维地质模型的地质剖面输出方法， 包括以下步骤 ： 步骤一、 地 层标记 ： 将地质模型各地层面在三维建模软件中进行实体化， 并附上不同颜色， 再通过颜色 这一属性标记地层面及构造面 ； 步骤二、 建立剖面 ： 通过点击地质模型上的两点， 三维建模 软件计算出剖面原点的位置及长度， 同时在地质模型上生成剖切辅助面， 并设定剖面深度 ； 步骤三、 出图比例 ： 编程计算剖切辅助面两端点的距离， 与三维建模软件中实际剖切辅助面 两端点距离相比得出出图比例， 并按比例绘制剖面切辅助图 ； 步骤四、 建立坐标轴 ： 将水平 线设为 。
11、X 坐标轴并进行标注， 并以此建立 Y 坐标轴 ； 步骤五、 钻孔投影 ： 选取剖切辅助面附 近的钻孔并投影到剖切辅助面上， 并显示钻孔的信息以及与投影孔之间的距离， 识别地质 模型周围的钻孔信息并反映在剖切辅助面上， 绘制投影孔 ； 步骤六、 输出地质剖面图。 0005 在上述技术方案中， 所述三维建模软件为 CATIA 软件。 0006 在上述技术方案中， 所述步骤一中， 通过 CATIA 软件中的 automatic surface 命 令， 将地层面实体化并附上颜色。 0007 在上述技术方案中， 所述步骤二中， 点击地质模型上两点之前， 对 CATIA 软件进行 二次开发。 0008。
12、 在上述技术方案中， 所述步骤三中， 剖切辅助面建立于 CAD 软件中， 所述步骤三过 程如下 ： 1) 获取 CAD 中剖切辅助面所有线段的端点 ； 2) 将端点横坐标进行排序， 获得最大 值和最小值， 再计算剖切辅助面两端点的距离 ； 3) 计算剖切辅助面两端点的实际距离， 与 CATIA 软件中实际剖切辅助面两端点距离相比得出出图比例 ； 4) 按比例将原始剖切辅助图 缩放。 0009 在上述技术方案中， 所述步骤三第 1) 步中， 通过编程 Visual Basic 语言获取 CAD 说 明 书 CN 104299269 A 4 2/4 页 5 中剖切辅助面所有线段的端点。 0010 。
13、在上述技术方案中， 所述步骤四中， Y 坐标轴建立过程如下 ： 1) 获得剖切辅助图中 左上角的点， 获得图形最高点竖向坐标值和图形最低点竖向坐标值 ； 2) 根据第 1) 步所得的 纵向坐标值， 绘制 Y 坐标轴 ； 3) 根据第 1) 步得到的竖向坐标值与剖切线左端点实际高程值 之间的关系， 对 Y 坐标轴进行标注。 0011 在上述技术方案中， 所述步骤五中， 选取剖切辅助面附近的钻孔过程如下 ： 1) 计算剖切线方程 ： 采用直线方程一般式 ： Ax+By+C 0(AB 0)， 其中 A y2y1 ； B x1x2 ； C -Ax1-By1， (x1， y1) 和 (x2， y2) 分。
14、别为剖切辅助面两端点的坐标 ； 2) 从 数据库中提取钻孔孔口坐标 ； 3) 计算各钻孔孔口点到剖切线的垂直距离， 即投影距离 D ： 4) 选取投影距离满足要求的钻孔。 0012 本发明三维地质模型的地质剖面输出方法， 具有以下有益效果 ： 通过使用本发明， 可以快速生成标准化的地质剖切辅助面图， 不仅操作简单， 而且操作人员的劳动强度大大 降低， 提高了工作效率。 附图说明 0013 图 1 为本发明三维地质模型的地质剖面输出方法的流程图 ； 0014 图 2 为本发明三维地质模型的地质剖面输出方法的使用流程图。 具体实施方式 0015 下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述， 但。
15、该实施例不应理解为对 本发明的限制。 0016 参见图 1， 三维地质模型的地质剖面输出方法， 包括以下步骤 ： 0017 步骤一、 地层标记 ： 将地质模型各地层面在 CATIA 软件中进行实体化， 并附上不 同颜色， 再通过颜色这一属性标记地层面及构造面， 常规方法构建的地质模型是由网格面 ( 即地层面 ) 和网格体构成， 而网格面和网格体切割出来的线都是白色的， 这样就不能对地 层进行标记。这一步骤通过 CATIA 软件中的 automatic surface 命令， 将地层面实体化并 附上颜色。 0018 步骤二、 建立剖面 ： 对 CATIA 软件进行二次开发， 通过点击地质模型上的。
16、两点， CATIA 软件计算出剖面原点的位置及长度， 同时在地质模型上生成剖切辅助面， 并设定剖面 深度。 0019 步骤三、 出图比例 ： 通过编程 Visual Basic 语言获取 CAD 中剖切辅助面两端点的 距离， 与 CATIA 软件中实际剖切辅助面两端点距离相比得出出图比例， 并按比例绘制剖面 切辅助图， 具体过程如下 ： 0020 1) 获取 CAD 中剖切辅助面所有线段的端点 ； 0021 2) 将端点横坐标进行排序， 获得最大值和最小值， 再计算剖切辅助面两端点的距 离 ； 0022 3) 计算剖切辅助面两端点的实际距离， 与 CATIA 软件中实际剖切辅助面两端点距 说 。
17、明 书 CN 104299269 A 5 3/4 页 6 离相比得出出图比例 ； 0023 4) 按比例将原始剖切辅助图缩放。 0024 步骤四、 建立坐标轴 ： CATIA 软件直接剖切出的原始剖切辅助面， 是没有坐标轴 的， 无法在 CAD 中显示该剖面的空间位置， 需要 AUTOCAD 二次开发进行添加 ； 将水平线设为 X 坐标轴并进行标注， 并以此建立 Y 坐标轴， 其中， Y 坐标轴建立过程如下 ： 0025 1) 获得剖切辅助图中左上角的点， 获得图形最高点竖向坐标值和图形最低点竖向 坐标值 ； 0026 2) 根据第 1) 步所得的纵向坐标值， 绘制 Y 坐标轴 ； 0027 。
18、3)根据第1)步得到的竖向坐标值与剖切线左端点实际高程值之间的关系， 对Y坐 标轴进行标注 ； 0028 步骤五、 钻孔投影 ： 选取剖切辅助面附近的钻孔并投影到剖切辅助面上， 并显示 钻孔的信息以及与投影孔之间的距离， 识别地质模型周围的钻孔信息并反映在剖切辅助面 上， 绘制投影孔， 其中， 选取剖切辅助面附近的钻孔过程如下 ： 0029 1) 计算剖切线方程 ： 0030 采用直线方程一般式 ： Ax+By+C 0(AB 0)， 0031 其中 A y2y1 ； B x1x2 ； C -Ax1-By1， (x1， y1) 和 (x2， y2) 分别为剖 切辅助面两端点的坐标 ； 0032 。
19、2) 从数据库中提取钻孔孔口坐标 ； 0033 3) 计算各钻孔孔口点到剖切线的垂直距离， 即投影距离 D ： 0034 0035 4) 选取投影距离满足要求的钻孔。 0036 步骤六、 输出地质剖面图。 0037 针对本发明， 具体操作步骤如下 ( 参见图 2) ： 0038 一、 打开 CATIA 软件， 在装配设计模块下导入地质模型。 0039 二、 在地质模型上任意新建两点作为剖切辅助面的两个端点。 0040 三、 点击 【空间分析】 工具栏下的 【切割】 命令。 0041 四、 打开模型剖切界面， 新建剖切辅助面编号， 点击选择A、 B点按钮， 在CATIA装配 模块下依次点击地质模。
20、型上新建的两点， 系统将自动输入两点的坐标， 自动计算出剖面原 点坐标和剖面宽度， 并以上述数据绘制剖切辅助面。 0042 五、 在 【切割定义】 对话框中选择按 【几何目标】 定位， 系统跳至模型界面， 点击剖 切辅助面， 确定剖切的位置。 0043 六、 在 【切割定义】 对话框中单击 【编辑位置和尺寸】 按钮， 将模型剖切界面上计算 出的剖面原点坐标以及剖面宽度数值复制到 【编辑位置和尺寸】 对话框相应位置， 并根据实 际情况填写高度数值， 以确定剖面深度。 0044 七、 点击模型剖切界面， 填入高度以及投影孔距离， 单击保存参数按钮。 0045 八、 点击 【切割定义】 对话框 【结。
21、果】 栏中的 【另存为】 按钮， 剖面图另存为 dwg 格 式。 说 明 书 CN 104299269 A 6 4/4 页 7 0046 九、 打开保存的 dwg 格式剖面， 点击模型剖切界面的自动绘图按钮， 系统将自动绘 制剖切辅助面图。 0047 显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 0048 本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。 说 明 书 CN 104299269 A 7 1/2 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 104299269 A 8 2/2 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 104299269 A 9 。