基于Three.js的矿区三维地质模型可视化
3D Geological Model Visualization of Mining Areas Based on Three.js
DOI: 10.12677/me.2026.142025, PDF,   
作者: 左伟超, 刘 星*:安徽理工大学地球与环境学院,安徽 淮南
关键词: Three.js三维地质可视化矿区模型AutoCADGoCADThree.js 3D Geological Visualization Mining Area Model AutoCAD GoCAD
摘要: 三维地质可视化是矿区资源勘探、规划设计与安全监测的核心技术支撑,传统可视化方案常受限于插件依赖、跨平台兼容性差及交互体验不足等问题。针对矿区地质模型的高效展示与交互需求,本文提出一种基于Three.js引擎的三维地质可视化方案。首先通过AutoCAD提取矿区地层剖面线,获取地层界面、岩性边界等关键几何信息;随后将剖面线数据导入GoCAD软件,构建包含多套地层、矿体及地质构造的三维地质模型;最后通过模型格式适配与Three.js引擎加载,实现了矿区三维地质模型的无插件Web端可视化与交互式浏览。实验结果表明,该方案充分发挥了Three.js免插件、跨平台、硬件加速的技术优势,可视化模型几何精度高、纹理效果真实,支持旋转、缩放、平移、地层信息查询等流畅交互操作,为矿区地质信息的共享与分析提供了便捷高效的技术手段,具有重要的工程应用价值。
Abstract: 3D geological visualization serves as a core technical support for resource exploration, planning and design, and safety monitoring in mining areas. However, traditional visualization solutions are often constrained by issues such as plugin dependencies, poor cross-platform compatibility, and inadequate interactive experiences. To address the requirements for the efficient display and interaction of geological models in mining areas, this paper proposes a 3D geological visualization scheme based on the Three.js engine. Firstly, stratigraphic profile lines of the mining area are extracted using AutoCAD to obtain key geometric information such as stratigraphic interfaces and lithological boundaries. Subsequently, the profile line data is imported into GoCAD software to construct a 3D geological model comprising multiple stratigraphic layers, ore bodies, and geological structures. Finally, through model format adaptation and loading via the Three.js engine, plugin-free Web-based visualization and interactive browsing of the 3D geological model are realized. Experimental results demonstrate that this scheme fully leverages the technical advantages of Three.js, including its plugin-free nature, cross-platform compatibility, and hardware acceleration. The visualized model exhibits high geometric precision and realistic texture effects, supporting smooth interactive operations such as rotation, zooming, panning, and stratigraphic information querying. This provides a convenient and efficient technical means for the sharing and analysis of geological information in mining areas and holds significant engineering application value.
文章引用:左伟超, 刘星. 基于Three.js的矿区三维地质模型可视化[J]. 矿山工程, 2026, 14(2): 230-235. https://doi.org/10.12677/me.2026.142025

参考文献

[1] 万业强. 基于三维地质模型的岩土工程设计与可视化技术[J]. 科技创新与应用, 2024, 14(31): 161-164.
[2] 陈健. 油藏储层地质模型三维可视化研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国石油大学(北京), 2024.
[3] 李学勇. 面向角点网格地质模型的三维可视化方法研究[D]: [硕士学位论文]. 西安: 西安石油大学, 2023.
[4] 尤林奇, 蔺志刚, 刘瑾程, 等. 数字孪生体系下长线水利工程可视化模型和地质剖面图信息联动展示研究及实践[J]. 水电能源科学, 2023, 41(9): 207-210.
[5] 李洁. 矿井巷道随掘地质三维可视化模型构建研究[D]: [硕士学位论文]. 淮南: 安徽理工大学, 2023.
[6] 吴智慧. 基于WebGL的地质体三维模型可视化方法研究[D]: [硕士学位论文]. 兰州: 兰州交通大学, 2023.
[7] 从海鹏, 唐盛禹, 武沛武, 等. 基于WebGL的三维可视化煤矿瓦斯抽采监控系统设计及应用[J]. 内蒙古煤炭经济, 2022(23): 157-159.
[8] 张文强. 三维可视化技术在矿山地质勘查中的应用[J]. 西部探矿工程, 2022, 34(7): 116-118.
[9] 李梦, 刘立峰, 李尔康, 等. 基于直线三维模型剖切方法的研究与应用[J]. 西北水电, 2021(3): 113-116.
[10] 昌李宁, 高云峰, 牛成虎, 等. 基于反距离加权插值算法的三维地质模型可视化研究[J]. 自动化与仪器仪表, 2025(12): 301-304+309.
[11] 章治海, 庞刚刚. 基于C#与Direct3D技术的地质灾害动力过程三维可视化研究[J]. 现代矿业, 2025, 41(6): 21-28+35.
[12] 张盼青, 杨政, 何亮, 等. 煤矿地质灾害知识图谱构建与可视化[J]. 煤炭技术, 2025, 44(4): 186-189.
[13] 王领桂, 汪蒙, 高川. 三维地质建模在煤矿地质可视化中的应用[J]. 内蒙古煤炭经济, 2024(13): 190-192.
[14] 易志新, 徐雪强, 何家明. 矿产勘查的三维地质建模及可视化技术研究[J]. 中国新技术新产品, 2024(11): 127-129.
[15] 付敬帅. 基于WebGL的地层三维建模与教学实验仿真系统研究[D]: [硕士学位论文]. 西安: 长安大学, 2020.
[16] 张茜. 矿山地质构造的三维可视化模型构建研究[J]. 世界有色金属, 2020(2): 284-285.
[17] 胡庆庆. 基于WebGL三维钻孔设计可视化展示系统的设计与实现[D]: [硕士学位论文]. 天津: 天津大学, 2019.
[18] 王清. 基于WebGL的煤矿三维巷道可视化研究[D]: [硕士学位论文]. 青岛: 山东科技大学, 2018.