Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых (562041), страница 57
Текст из файла (страница 57)
9.3.2,б, где принято значение р = 100 000, но зто изображение может показаться слишком упрощенным, поскольку в нем никак не проявляется эффект перспективы. Параллельные ребра в кубе имеют отображение в виде параллельных линий на рис. 9.3.2,в, и отрезки прямых линий не сокращаются, если они более удалены (фактически на изображении имеются сокращенные отрезки, но зто произошло из-за их положения в пространстве, а не из-за удаленности от точки наблюдения). Строго говоря, здесь все-таки остается некоторый эффект перспективы, поскольку расстояние р, хотя и очень большое, но не бесконечно велико и теоретически есть небольшая разница в длине отрезков для параллельных ребер куба.
Однако зти различия слишком малы, чтобы нх заметить, поэтому их можно проигнорировать и говорить, по проекции любых двух параллельных ребер куба параллельны и имеют одну и ту же длину. В ЗР-программах могут встретиться и другие проекции. 3 Когда центром проектироваИ1 ния является бесконечно уда- Р . В.З.г. Куб в аерсиекишвяой проекции с разными рассяюяяиями наблюдения: (а) с=5; (б) с = 100 000; (в) с=2 ПММ)01% МЦЦМИИИ МК)1НИ)(Н11 1 ПИ)1ММ1%361 1Ц1(Б ленная точка пространства, все проектирующие прямые параллельны и проекцию называют параллельной или цилиндрической. Широкое применение при построении проекционных чертежей имеет тот частный вид параллельного проектирования, когда плоскость проектирования расположена перпендикулярно (ортогонально) к направлению проектирования.
Проекцию в этом случае называют прямоугольной илн ортогональной. Аксонометрия — особый способ изображения пространственных фигур на плоскости. Аксонометрия по существу представляет собой обыкновенную параллельную проекцию, отличающуюся, однако, тем, что на плоскость чертежа одновременно с изображаемой фигурой проектируется выбранная в пространстве система координат. Аксонометрическое изображение пространственной фигуры позволяет полностью восстановить ее форму и расположение относительно системы координат.
Любая ЗР-программа любую построенную фигуру может аксонометрически спроецировать на одну из б ортогональных плоскостей: на запад или на восток; на север или на юг; на надир (вниз) или на зенит (вверх). С точки зрения геометрии перспективная проекция — способ изображения фигур, основанный на применении центрального проектирования. Для получения перспективного изображения какого-либо предмета проводят из выбранной точки пространства центра наблюдения (центра перспективы) лучи ко всем точкам данного предмета.
На пути этих лучей ставят ту поверхность, на которой желают получить изображение: если поверхностью проекции является плоскость, получают линейную перспективу, если — внутренняя поверхность цилиндра, получают панорамную перспективу; если — внутренняя поверхность сферы, получают купальную перспективу. При моделировании месторождений полезных ископаемых используют линейную перспективу. Перспективное изображение параллельных прямых пересекается в так называемых точках схода. Угол, под которым виден наибольший размер предмета, называется углам зрения. В геологоразведочных приложениях моделируемые геологические тела имеют 3 точки схода — две гори- В~а((( ()рвс(ри((атви(ый щпльи(( 361 зонтальные и одну вертикальную.
В некоторых программах трехмерного моделирования положение точек схода и угла зрения задаются автоматически, например на расстоянии, в 5 раз большем размера объекта в этом направлении. Причем в некоторых 311-программах пользователь не может регулировать положение точек схода.
Из-за этого моделируемый геологический объект может очень сильно искажаться — нередко глубокие буровые скважины на глубине стягиваются в один «пучок». Поэтому нередко удобнее работать в прямоугольных координатах, в которых искажения не так бросаются в глаза. И 4 ГриФи (ейк((в е((м((т((вы ((()(вате()(((ив жмеиты) Все геологические тела и другие техногенные объекты (подземные горные выработки, карьеры и т. п.), показываемые в трехмерном пространстве, в принципе состоят из элементарных геометрических фигур— точек, линий, плоскостей. Точка — простейший графический элемент.
В файлах, в которых она записана, должна содержаться информация о трех координатах точки (х, у, х). Точка рисуется текущим цветом. Точка может быть невидимой. Линия состоит из двух точек 1 и 2, у которых хотя бы одна из трех координат по значению различается (хи уи х,) х (х„у„х,), соединенных прямолинейным отрезком.
В памяти компьютера хранится следующая информация о линии: координаты концов линии (х и у» х,) и (хя ув х,); июлщина вычерчиваемой линии (в пикселях); цвет линии; стиль черчения. Стиль черчения — это форма, в которой линия будет вычерчиваться. Линия может быль сплошной, штриховой, пунктирной, штрихпунктирной. Кроме того, линия может 30 быть невидимой. иинпни( ((цыпа((и( нкннщи1 ~ пкипикюй ион Ягшд — в переводе с английского струна, тетива (нечто натянутое). В общем случае стринг — это ломаная кривая, которая представляет собой ряд последовательно идущих точек, соединенных (стянутых) прямыми отрезками (линиями).
Так как стринг — зто серия линий, то в стринг-файлах (обычное расширение файлов .з1г) хранится вся информация о каждой линии, указанная выше. Каждый стринг должен иметь уникальный идентификатор (индивидуальный номер) . Например, стринг, состоящий из 11 точек и 10 соединяющих линий, занимает в стринг-файле 11 строк. И все 11 строк должны иметь один и тот же идентификатор. Замкнутый стринг, у которого первая точка по координатам совпадает с последней, называется контуром. Уконтура, в отличие от открьипого стринга, количество точек точно равно количеству линий. Контур, состоящий из трех точек, является простейшей фигурой — пространственным треугольником с единственной плоскостью, проходящей через все 3 точки — вершины треугольника.
Эту плоскость, проходящую через 3 точки и 3 прямые линии, соединяющие точки, можно задрапировшпь (задекорировать), натянув на треугольник «материю» (оболочку) того или иного цвета. Это может быть материя с какой-то штриховкой или с рисунком. При этом можно задать стиль прозрачности. В разных программах это делается поразному, но 3 значения прозрачности обязательно присутствуют. Во-первых, оболочка может быть задана полностью непрозрачной. В этом случае все, что расположено от наблюдателя за треугольником, видно не будет.
Во-вторых, оболочку можно сделать полупрозрачной. То, что находится за треугольником, будет видно, но как «в тумане». В-третьих, сделав оболочку прозрач- и! ной, мы сможем наблюдать не только ребра треугольника — все остальное, что за ним находится, также будет видно. С пространственным треугольником связано еще одно важное для визуального восприятия трехмерных фигур свойство — освещенность плоскости в пределах треугольника. Как это делается, будет пояснено отдельно. Здесь мы только скажем, что в зависимости от угла наклона плоскости треугольника к линии от источника света будут меняться оттенки цвета, выбранного для драпировки.
Если треугольная плоскость будет видна наблюдателю и одновременно будет перпендикулярна направлению освещения, то для ее окраски будут использованы самые светлые оттенки выбранного цвета. При косом освещении оттенки будут более темными. Все пространственные объекты в конечном счете состоят из пространственных треугольников. Ириетринетиеииыр нитыриертииыии Большое значение в трехмерном моделировании месторождений занимают блочные модели. В этих моделях стенки микроблоков, на которые разбивается месторождение, представляют собой пространственные четырехугольники.
Так как это не природное, а навязанное природе разбиение геологического пространства, то плоскость в данном случае точно проходит через 4 точки. На самом деле каждая сторона блока (параллелепипеда) невидимыми линиями разбивается на 2 треугольника. Оба треугольника одинаково ориентированы в пространстве. Из-за этого у них совпадают и цвет, и освещенность. Поэтому (чисто визуально) мы воспринимаем их как общую плоскость, ограниченную четырехугольником. И И Иввврввввтв в тввв еыеиыитттнет ыеитнвнниет веете(вветии и )тенте(не(иннин ииетн ми трехмерных моделей месторождений являются модели геологических поверхностей и модели геологических тел.
Геологические границы только на плоских чертежах выглядят линиями, которые на самом деле являются следом пересечения геологической поверхности с другой геологической поверхностью (например, с дневной поверхностью) или с какой-нибудь условной плоскостью [например, с плоскостью вертикального разреза). Примеры: дневная поверхность, поверхность стратиграфического несогласия, поверхность сместителя разлома и т. п. Поверхность может быть реально наблюдаемым объектом, типа подошвы какого-нибудь стратиграфического горизонта.
Поверхность может быть условной, невидимой. Например, она может определяться по данным опробования. Так определяются границы рудных тел во многих месторождениях. В картографии давно были выработаны различные способы псевдообъемных изображений топографических поверхностей на плоскости:карты в изолиниях, карты с цветной раскраской высотных отметок, карты с «отмывками» (с тенями), карты с перспективным аэрофотоизображением рельефа. Все эти варианты картографических изображений поверхностей воплощены в программах трехмерного моделирования месторождений, но с одной существенной разницей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
