OpenGeo3D: An open source project of 3D geological modeling.

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OpenGeo3D: An open source project of 3D geological modeling.

2024-05-22 17:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

OpenGeo3D 简介功能规划网格类型建模原始数据建模方法网格模型分析三维地质模型的可视化编译和运行运行环境依赖项开发环境配置编译简介

OpenGeo3D是一个基于网格的三维地质建模工具。它将地质空间划分为网格单元，通过识别、预测网格单元的地质属性完成地质建模。该模型对应于传统的地质属性模型。在此基础上可提取地质界面，识别构造单元和地质概念，形成地质构造模型（或结构模型），并为数值分析提供基础。

功能规划网格类型

目前仅支持长方体（包括立方体）网格。

建模原始数据 # 数据类型来源规划周期 1 散点数据来自钻孔或其它调查、测试工作。近期 2 三维地质结构模型通过其它工具构建的已有三维地质结构模型（Geo3DML格式）。近期 3 三维地质属性模型通过其它工具构建的已有三维地质属性模型（如SGeMS生成的网格模型等）。近期 4 剖面图已有地质剖面图。中期 5 平面地质图已有的平面地质图。中期 6 地球物理来自地球物理勘探工作手段。远期建模方法 # 方法说明规划周期 1 地质统计学支持经典地质统计学方法：Kriging，序贯模拟（基于开源项目GsTL）。近期 2 多点地质统计学多点地质统计学方法。中期 3 机器学习采用机器学习方法预测网格单元的地质属性。远期网格模型分析 # 功能说明规划周期 1 模型验证通过已知资料（如钻孔、剖面图等）验证被预测的网格的属性。近期 2 提取地质界面通过计算等值面来提取地质界面。近期 3 模型不确定性分析综合分析模型的质量，为改进模型和优化勘探工作部署提供参考建议。中期 4 分析地质构造模式以网格模型为基础分析地质构造模式。远期三维地质模型的可视化

利用开源项目VTK实现三维地质模型（结构模型和属性模型）的可视化。

编译和运行运行环境

OpenGeo3D支持跨Windows、Linux和MacOS操作系统编译和运行，但目前仅在Windows平台上执行了测试。

依赖项

本项目使用的第三方库有：

用户界面。使用版本：v6.2 (LTS)。

VTK

数据可视化。建议版本：v9.2或更新版本。

Geo3DML-CPP

读写Geo3DML数据。建议版本：master分支最新版本。

GDAL

GIS数据文件读写。使用版本：3.6.3。

编译OpenGeo3D之前，请先准备好Qt和VTK开发包（包括头文件和库文件）。可参照各项目的文档自行编译，或直接安装预编译的开发包。

开发环境配置

以Windows操作系统为例。

(1) Git

下载和安装最新版: https://git-scm.com/download/win。安装时选择将安装路径添加到系统环境变量中。

(2) CMake

下载和安装最新版本：https://cmake.org/download/。安装时选择将安装路径添加到系统环境变量中。

对于Linux，可选择Linux x86_64安装程序（cmake-x.x.x-linux-x86_64.sh）。安装时注意使用参数*--prefix=指定安装的路径，如/usr/local/etc/CMake*。

(3) vcpkg

该工具用于配置第三方开发库。

先安装Microsoft Visual Studio。要求Visual Studio 2015 Update 3或更新版本（建议Visual Studio Community 2022），并且使用英语语言包。安装Qt扩展工具：Qt VS Tools。从Visual Studio的Extensions-Manager Extension菜单安装，或者从Qt官方安装。Qt官网下载地址：https://download.qt.io/official_releases/vsaddin/。

参照官方说明安装vcpkg。

> git clone https://github.com/microsoft/vcpkg > .\vcpkg\bootstrap-vcpkg.bat

对于64位开发环境，可在操作系统中添加名为VCPKG_DEFAULT_TRIPLET的环境变量，其值为x64-windows。使得vcpkg缺省配置64位的开发库。

vcpkg会使用已安装的最新版的Visual Studio来配置开发库。

(4) Qt SDK

下载在线安装程序：qt-unified-windows-online-installer。对Linux，下载：qt-unified-linux-x64-online.run。

指定Qt仓库镜像安装SDK

# 命令行执行命令，选择清华大学镜像服务器。 > qt-unified-windows-x64-online.exe --mirror https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/qt

自定义安装，选择LTS版本过滤条件，安装6.2版本及Creator、Designer等开发工具，并且去掉MINGWIN开发包及源码等占用很大磁盘空间的选。

(5) GDAL

通过vcpkg安装GDAL开发库。

> cd vcpkg/ > ./vcpkg.exe install --clean-buildtrees-after-build gdal

安装时，对于下载失败的依赖项，可根据展示的URL自行下载后保存至 vkpgk/downloads/ 目录下。注意保存的文件名需与vcpkg日志中展示的文件名一致。来自github.com的依赖项下载失败时，可以尝试通过网站https://ghproxy.com手动下载。

在Linux下，通过系统的包管理器安装GDAL库。如：

> # Ubuntu 23.04 的源已包含libgdal 3.6。 > sudo apt-get install libgdal-dev

(6) Geo3DML-CPP

该库是通过子模块嵌入本项目中的，无需额外配置。

(7) VTK

通过vcpkg能安装VTK开发库，但不能使用用于指定版本的Qt库。故而仍旧使用下载源码自己编译的方式配置VTK。

下载源码编译安装(Windows操作系统)

(1) 源码下载地址：https://vtk.org/download/。当前最新版本为v9.2.6：VTK-9.2.6.tar.gz。

(2) 使用CMake配置编译参数。注意选择VTK_GROUP_ENABLE_Qt，之后再配置VTK_QT_VERSION为6。按提示配置Qt参数后生成VS Solution，并编译生成开发库。

(3) 完成编译后，以管理员权限运行Visual Studio，然后对INSTALL项目运行Build，将编译好的库安装至系统目录（缺省为：C/Program Files/VTK）。

备注：通过vcpkg安装

> # vcpkg 安装 VTK 的指令。注意：需额外安装 vtk[qt] > cd vcpkg/ > ./vcpkg.exe install --clean-buildtrees-after-build vtk > ./vcpkg.exe install --clean-buildtrees-after-build --recurse vtk[qt]

Linux系统下载源码编译安装

(1) 先准备好编译工具。参考Qt for Linux/X11：

> # Debian/Ubuntu (apt-get)。DeepIn也是属于该类。 > sudo apt-get install build-essential libgl1-mesa-dev

此外，可能会提示找不到X11::Xcursor和XKB库。则安装X11:Xcursor和libxkb：

> sudo apt-get install libxcursor-dev > sudo apt-get install libxkbcommon-dev

(2) 如前，下载VTK源代码。

(3) 使用CMake配置编译参数。生成的目标是Unix Makefiles。

(4) 在配置的编译目录下使用Make编译，并安装：

> cd Build/ > # 编译 > make > # 安装 > sudo make install 编译 # 下载代码 # 从github git clone https://github.com/WuZixing/OpenGeo3D.git # 从gitee git clone https://gitee.com/zhizhi-link/OpenGeo3D.git # 更新子模块 cd OpenGeo3D git submodule update --init --recursive

之后请使用CMake配置编译参数（要选择vcpkg为交叉编译工具），执行编译。

部署

(1) 部署Qt依赖项

> # 对Windows操作系统 > ./Qt/bin/windeployqt.exe --[debug|release] --translations en,zh_CN

在Linux系统中，需要把Qt动态库文件（*.so）所在路径配置到环境变量LD_LIBRARY_PATH中，或者系统可自动加载动态库的其它目录下：

> # 编辑文件 .profile > export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/qt/lib/direcotry:$LD_LIBRARY_PATH

若运行OpenGeo3D提示不成初始化Qt的基础平台，如（platforms/libqxcb），则可通过ldd工具检查相应动态库文件（platforms/libqxcb.so）的依赖项是否齐备，补充安装缺少的依赖项。

> # 针对缺少依赖项 libxcb-cursor.so > sudo apt install libxcb-cursor-dev

(2) 运行OpenGeo3D可执行程序，按提示缺少的VTK动态库拷贝对应的DLL文件到程序目录。

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