3차원 공간 모델링에 관한 다수의 국내외 연구문헌을 분석한 결과, 현재 모델링 방법에는 체적 기반 모델링 방식, 표면 기반 모델링 방식, 하이브리드 모델링 방법(표 1-1) 및 일반 가중치 모델링 방법.
표 1-1 3D 공간 모델링 방법의 분류
1. 볼륨 기반 모델링 방법
볼륨 모델은 복셀 분할 및 실시간 기반 3차원 공간 모델링 3차원 개체 표현을 통해 복셀의 속성을 독립적으로 기술하고 저장할 수 있어 3차원 공간 연산 및 분석이 가능합니다. 복셀 모델은 복셀의 면 수에 따라 사면체형, 육면체형, 프리즘형, 다면체형으로 나눌 수 있으며, 복셀의 규칙성에 따라 정복셀형, 다면체형 모델로 나눌 수도 있습니다. 불규칙한 신체 요소. 모델링 방법은 다음과 같습니다:
(1) 일반 블록 모델링,
(2) 구조적 입체 기하학(CSG) 모델링,
(3) 3D 복셀 모델링;
(4) 옥트리 모델링;
(6) 사면체 그리드(TEN) 모델링;
(7) 피라미드(Pyramid) 모델,
(8) 삼각 프리즘(Tri-Prism, TP) 모델링,
(9) 지리세포 모델,
(10) 불규칙 블록 모델링,
(11) 솔리드(솔리드) 모델링,
(12) 3D 보로노이 다이어그램 모델,
(13 ) 일반화된 삼각 프리즘(GTP) 모델링.
2. 표면 기반 모델링 방법
표면 모델 기반 모델링 방법은 지형면, 지질층, 구조물(건물) 등 3차원 공간 개체의 표면 표현에 중점을 두고 있습니다. ) 및 지하 작업의 개요 및 공간적 틀. 시뮬레이션된 표면은 닫혀 있거나 닫혀 있지 않을 수 있습니다. 샘플링 포인트를 기반으로 한 TIN 모델과 데이터 보간을 기반으로 한 그리드 모델은 일반적으로 비폐쇄 표면 시뮬레이션에 사용되는 반면 B-Rep 모델 및 와이어 프레임 모델은 일반적으로 닫힌 표면 또는 외부 윤곽선 시뮬레이션에 사용됩니다. 단면 모델, 단면-TIN 하이브리드 모델 및 다층 DEM 모델은 일반적으로 지질 모델링에 사용됩니다. 표면 표현을 통한 3차원 공간 대상 윤곽선 형성의 장점은 데이터 표시 및 업데이트가 용이하다는 점이며, 단점은 3차원 기하학적 설명 및 내부 속성 기록이 부족하여 3차원 공간 조회 및 분석이 어렵다는 점이다. 모델링 방법은 다음과 같습니다:
(1) TIN 및 그리드 모델,
(2) 경계 표현(B-Rep) 모델,
(3 ) 선 와이어 프레임 모델,
(4) 단면 모델,
(5) 단면 삼각측량 하이브리드 모델,
(6) 다층 DEM 모델링 .
3. 하이브리드 모델링 방법
표면모델을 기반으로 한 모델링 방법은 지형면, 지질층 등 3차원 공간 실체의 표면 표현에 중점을 두고 형태를 표현한다. 표면 표현을 통한 3D 타겟 공간 윤곽선의 장점은 데이터 표시 및 업데이트가 용이하다는 점이지만, 공간 분석이 어렵다는 단점이 있습니다. 볼륨 모델을 기반으로 한 모델링 방법은 지층, 광체, 수체, 건물 등 3차원 공간 개체의 경계와 내부를 전체적으로 표현하는 데 중점을 두고, 공간연산과 분석이 용이하지만 저장공간이 크고 계산속도가 느린 것이 장점이다. 하이브리드 모델의 목적은 표면 모델과 볼륨 모델의 장점뿐만 아니라 일반 복셀과 불규칙 복셀의 장점을 결합하여 서로의 장점을 배우는 것입니다. 여기에는 주로 다음과 같은 하이브리드 모델링 방법이 포함됩니다:
(1) TIN-CSG 하이브리드 모델링,
(2) TIN-Octree 하이브리드 모델링,
( 3 ) 와이어 프레임-블록 하이브리드 모델링,
(4) Octree-TEN 하이브리드 모델링,
(5) GTP-TEN 하이브리드 모델링.
4. 일반적인 중량 모델링 방법
Chen Shuming은 지질학의 3차원 분야에서 광물 자원과 석유의 3차원 분석이 상대적으로 간단하다고 믿습니다. 공학지질학, 수문지질학의 3차원 분석은 더욱 복잡합니다. 예를 들어 지질학, 광물, 석유 분야에서는 기본적으로 크리깅 방법을 사용하여 분석할 수 있지만, 공학지질학 및 수문지질학 분석에서는 크리깅 방법이 사용됩니다. 기본적으로 불가능합니다. 그는 현재 지질학적 3차원 재구성 알고리즘에는 세 가지 주요 유형, 즉 프로파일 형성 방법, 직접 점 표면 방법 및 위상학적 분석 방법이 있다고 믿습니다. 확률과 통계, 퍼지, 신경망, 보간, 적분 등의 이론을 종합적으로 적용하여 새로운 알고리즘(그는 이를 "일반 가중치" 알고리즘이라고 함)을 구축했습니다. 핵심 아이디어는 모든 M을 처리할 수 있다는 것입니다. 차원 연속 및 비선형 연속 경계를 재구성 및 분석할 수 있으며, 다양한 복합 배경 요인의 영향을 결합 방식으로 시뮬레이션할 수 있습니다.
(1) 단면 형성 방법. 프로파일 형성 방법의 기본 아이디어는 다수의 지질 프로파일을 생성한 후 표면 구성 방법(트렌드 표면법, DEM 생성 기술)을 적용하여 다양한 수준을 생성하여 3차원 몸체를 표현하는 것입니다. 예를 들어 외국의 3차원 지질 분석 소프트웨어인 GEOCOM이 이러한 아이디어의 대표적인 예이다. 구체적인 해결 단계는 다음과 같습니다.
1원래 지질 데이터를 수집 및 정리하고 기둥형 및 포괄적인 계층화를 수행합니다.
2지질 공간 다중 매개변수 데이터베이스를 구축합니다.
③위 데이터를 기반으로 인공 대화형 지질 프로파일 생성 소프트웨어 플랫폼을 사용하고 전문가의 수동 개입과 결합하여 다양한 공간 지질 프로파일을 생성합니다.
④각 계산된 프로파일의 층위학적 분포에 따라 그 결과, 전문가의 개입과 분석 매개변수의 제어를 통해 다양한 지질 표면이 생성됩니다.
⑤층위학적 공간 표면 프레임워크 데이터베이스를 구축하고,
⑥지질학적 3차원을 적용합니다. 층위학적 공간을 기반으로 하는 디스플레이 플랫폼 표면 프레임워크 데이터베이스와 지질 공간 다중 매개변수 데이터베이스는 3차원 지질 디스플레이, 3차원 절단 분석, 평방 부피 계산 및 기타 기능을 수행하는 데 사용됩니다.
(2) 직접 포인트 방식. Direct Point Surface 방식의 기본 아이디어는 원본 산란된 데이터를 효과적으로 직접 레이어링하고, 표면 구성 방식(트렌드 표면 방식, DEM 생성 기술)을 직접 적용하여 각 레이어의 표고를 기준으로 각 레이어를 생성하는 것입니다. 예를 들어 외국의 3차원 지질 분석 소프트웨어인 ROCKWARE가 이러한 아이디어의 대표적인 예이다. 솔루션 단계는 아래 3) 단계가 없다는 점을 제외하면 기본적으로 단면 형성 방법과 동일합니다. 단, 형성 표면 생성 기술이 전자보다 어렵습니다.
(3) 위상학적 분석 방법. 위상학적 분석 방법의 기본 아이디어는 다양한 수준의 개별 지점을 기반으로 지질체를 구성하고 이러한 지점의 공간적 위상학적 관계를 분석하는 것입니다. 현재 토폴로지 분석에서는 기본적으로 육면체, 사면체 모델 또는 Delaunay 사면체 모델을 사용합니다. 이는 단면 형성 방법 및 직접 점-표면 방법과 본질적으로 동일합니다. 이는 여전히 개별 지점에서 시작하여 지질층을 구성합니다.