数字矿山是当前矿山信息化研究的热点,以地质层面、地质体三维可视化为主要研究内容的三维地质体模拟(3DGM)是数字矿山研究的重要内容。因此,对3DGM的研究具有重要意义。论文利用某矿山的钻孔数据对三维地学模拟开展了研究,重点以构建三维地质体模型为主要研究内容。本论文的主要研究内容如下:1.地质层面可视化:地质层面模型的构造主要有Grid、TIN两种。本文在详尽地研究这两种构模方法的基础上,提出了一种基于二叉树的Delaunay三角网生成算法,生成了地质层面TIN,同时利用网格数据生成三角网算法实现了地质层面三维可视化。2.地质体的三维重构及剖切:三维空间构模方法可以总结归纳为基于面模型、基于体模型和基于混合模型三大类。本文在充分研究了这三类构模法的基础上,基于某矿山的钻孔数据,采用简单三棱柱构模法,实现了该矿区三维地质体的模拟;并且对剖切方法进行了研究,实现了对该地质体沿任一层面剖切;同时给出了一种基于DEM和似三棱柱体的混合数据模型,并讨论了其数据结构。3.地质体的三维动态显示技术:三维模型变换包括平移、缩放、旋转,对称变换和错切等。最常用的就是平移、缩放、旋转及其组合变换。本文实现了地质体的平移、旋转及缩放等三维动态显示功能。4.三维地质体互操作及剖切:包括三维动态显示、剖切面绘制。论文在三维地质体模拟的理论研究基础上,针对某矿区的钻孔数据,对以上理论研究进行了软件开发实现,最终设计并开发了一个三维地质体建模实验系统。该系统能够利用分层坐标数据实现三维地质体的可视化,以及三维地质体的平移、旋转、缩放等动态显示功能,而且实现了沿任一剖切面进行剖切以及剖切面的绘制。