地形模型數(shù)控雕刻技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

在甘肅軒轅沙盤有限公司日常的沙盤模型產(chǎn)品銷售過程中，地形雕刻是很多用戶反饋并且咨詢過的，今天小編對(duì)大家咨詢的問題進(jìn)行了以下的整理，希望對(duì)更多的用戶在選購地形雕刻產(chǎn)品時(shí)有所幫助。

針對(duì)傳統(tǒng)的地形模型加工方法引起的地貌表達(dá)失真和加工效率低等問題，該文提出了基于數(shù)字高程模型的地形模型數(shù)控雕刻技術(shù)。采用地形圖形特征化處理地貌特征失真和微地貌丟失問題，較好地表達(dá)了區(qū)域地貌特征；依據(jù)地貌特征優(yōu)化雕刻參數(shù)匹配求解地形模型的精細(xì)雕刻和加工效率之間矛盾，實(shí)現(xiàn)了地形模型的精確表達(dá)和快速加工。生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，地形模型數(shù)控雕刻技術(shù)不僅解決了地貌特征表達(dá)問題，提升了地形模型的表達(dá)力，還實(shí)現(xiàn)了地形模型的快速成型。研究結(jié)果對(duì)地形模型的開發(fā)和應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。

地理模型是一種古老又新穎的立體造型藝術(shù)，能藝術(shù)地模擬再現(xiàn)自然景觀，直觀表達(dá)地形地貌、地物特征和專題信息，是對(duì)客觀世界真實(shí)形態(tài)的仿真表達(dá)，可以直觀形象地表現(xiàn)我們對(duì)一個(gè)區(qū)域的科學(xué)認(rèn)識(shí)和理解，展示有關(guān)的專題研究成果。地形模型以形象逼真、立體直觀、使用方便等特點(diǎn)，在國(guó)防建設(shè)、政府以及文化、交通、城建、旅游、水利、地礦等政府部門得到廣泛使用。

傳統(tǒng)的模型生產(chǎn)，主要采用手工作業(yè)方式，存在著制作周期長(zhǎng)、人工費(fèi)用高、成品外觀粗糙、精度難以保證等問題。近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)地形模型制作技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究，利用新材料新技術(shù)新工藝制作沙盤模型，引進(jìn)聲光電等多媒體技術(shù)；研究了計(jì)算機(jī)數(shù)控雕刻的新方法；利用具有高程的等高線數(shù)據(jù)進(jìn)行地形雕刻；文獻(xiàn)[7]提出了計(jì)算機(jī)數(shù)控雕刻技術(shù)的立體地理模型設(shè)計(jì)與制作方法；介紹實(shí)體沙盤、三維數(shù)字地形、二維矢量地圖與多媒體播放結(jié)合的數(shù)控聯(lián)動(dòng)模型的研制及應(yīng)用。已有的研究取得了許多成果，但利用傳統(tǒng)的地形模型加工技術(shù)進(jìn)行地形模型加工制作，效率低，地貌特征和微地貌丟失，難以真實(shí)反映區(qū)域地貌特征。針對(duì)這些問題，本文提出了基于數(shù)字高程模型的地形模型數(shù)控雕刻技術(shù)，采用地形圖形特征化處理和依據(jù)地貌特征優(yōu)化雕刻參數(shù)匹配，解決了地形模型的精細(xì)雕刻和加工效率之間矛盾，實(shí)現(xiàn)了地形實(shí)體模型地貌特征的精確表達(dá)和快速雕刻成型。

數(shù)字高程模型是地形表面形態(tài)的數(shù)字表達(dá)，具有空間位置特征和地形屬性的數(shù)字描述。數(shù)字高程模型有規(guī)則網(wǎng)模型和不規(guī)則三角網(wǎng)模型，本文基于不規(guī)則三角網(wǎng)模型進(jìn)行探討。

地理模型是特種地圖之一，是以地圖投影為基礎(chǔ)，將地球表面起伏形態(tài)和地物根據(jù)用途和制圖綜合取舍原則進(jìn)行綜合選取，并按一定的比例制作的實(shí)體模型，主要反映區(qū)域地理特征、分布規(guī)律和相互關(guān)系。地形模型是地理模型的基礎(chǔ)，主要表示地表的起伏形態(tài)，反映地貌特征、地貌類型；反映山脈水系等地理要素的空間分布和相互關(guān)系。采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行地形模型制作，地貌特征表達(dá)失真。本文提出地形圖形特征化處理技術(shù)對(duì)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形處理，實(shí)現(xiàn)地貌特征的精確表達(dá)。

地形圖形特征化處理是依據(jù)地理模型范圍的地貌特征、模型的用途、模型比例尺和數(shù)控雕刻特性等特點(diǎn)，對(duì)數(shù)字高程模型進(jìn)行圖形特征化處理。

基于數(shù)字高程模型的數(shù)控雕刻技術(shù)，創(chuàng)新了地形圖形處理方法——地形特征化處理，探討了模型數(shù)控雕刻精度因素的優(yōu)化匹配，實(shí)現(xiàn)地形模型快速雕刻成型和地貌特征的精確表達(dá)，提升地形模型的表達(dá)力，特別是在水平比例尺大于1:100 000時(shí)，采用地形模型數(shù)控雕刻技術(shù)進(jìn)行雕刻加工，空間位置準(zhǔn)確，地貌形態(tài)特征保持良好。但還存在以下問題：① 同比例尺的數(shù)字高程模型與地形實(shí)體模型在微地貌表達(dá)上存在顯著差異,圖形處理閥值問題有待進(jìn)一步研究；② 基于數(shù)字高程模型的數(shù)控雕刻技術(shù)特別是刀具軌跡計(jì)算法和刀具配置、路徑步長(zhǎng)和間距的優(yōu)化配置有待深入研究；③水平比例尺小于1:100 000、大于500 000時(shí),對(duì)地貌特征的表達(dá)欠佳,圖形處理方法有待改進(jìn)。

以上是甘肅軒轅沙盤模型有限公司對(duì)地形雕刻問題的收集和整理，幫助大家更加快速準(zhǔn)確的了解地形雕刻模型產(chǎn)品，避免更多用戶的選購和使用誤區(qū)。更多沙盤模型產(chǎn)品請(qǐng)關(guān)注甘肅軒轅沙盤模型官網(wǎng)。