多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法技术

本发明专利技术公开了一种多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，包括以下：针对不同时刻三维多物理场数据进行时空数据结构设计，包括空间位置坐标、物理场属性、时间标记信息；基于领域知识明确各物理场绘制的范围及表达方式，实现单帧显示多物理场数据；映射标量物理场属性到HSV颜色空间，分别设计不透明度转换函数和颜色转换函数，进行多标量体绘制；采用三维向量箭头对矢量物理场进行表达，箭头的尺寸和颜色对应模长，箭头的方向对应向量的方向；分别提取初支、二衬、仰拱隧道工程设施的轮廓线，采用不透明几何绘制的方式表达；根据每一批次数据集记录的时刻，进行按时间先后顺序进行体绘制，实现不同时刻的隧道地质环境动态可视化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维地理地质信息，具体涉及一种多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法。

技术介绍

1、隧道地理地质环境中很多要素以数据场的形式存在，如温度场、渗流场、应力场、风场等要素。隧道地质环境的形成是多场耦合作用下的结果，在进行复杂的隧道工程科学计算中，为尽可能模拟真实物理过程，通常考虑多个物理场的耦合作用，输出的三维多场数据中也包含描述物理过程的标量场、矢量场等数据。为了直观展现多场耦合数值模拟的动态过程，帮助科研人员更深入地理解多场之间的交互关系和作用机理，多场耦合的时空可视化模型动态构建技术尤为关键。

2、目前，隧道地质环境时空可视化模型动态构建的主要难点在于：(1)多物理场重叠导致物理现象聚集、信息密集度高，可视化结果特征不突出，关键信息难以捕捉；(2)传统可视化未考虑各时次数据之间的时间连续性，无法反映这种多场数据的时间连续的状态。因此，亟需一种能清晰、准确地表达隧道地理地质环境多场耦合信息的可视化模型动态构建方法。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，其特征在于：在步骤S101中，具体包括：通过导出有限元分析软件中的单元数据和节点数据，对数据进行预处理，得到隧道不同时刻的几何特征、地层岩性分布以及隧道周围空间温度、孔隙水压力、最大主应力的属性数据；针对隧道地理地质环境表达要素的空间位置、属性、时间的信息，设计时空数据结构，将获取的三维散点数据集转换为时空数据模型进行储存。

3.根据权利要求1所述的多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，其特征在于：在步骤s101中，具体包括：通过导出有限元分析软件中的单元数据和节点数据，对数据进行预处理，得到隧道不同时刻的几何特征、地层岩性分布以及隧道周围空间温度、孔隙水压力、最大主应力的属性数据；针对隧道地理地质环境表达要素的空间位置、属性、时间的信息，设计时空数据结构，将获取的三维散点数据集转换为时空数据模型进行储存。

3.根据权利要求1所述的多场耦合的隧道地质环境时空可视化模型动态构建方法，其特征在于：在步骤s102中，所述基于领域知识明确各物理场绘制的范围及表达方式，实现单帧显示多物理场...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆，丁雨淋，何杨，吴浩宇，王强，郭永欣，张利国，许广春，卢文龙，郝蕊，程智博，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：