地质模型的构建与显示是三维地质建模过程中的核心内容之一,也是研究的难点与热点。一个好的地质模型不仅体现在能够准确地描述出地质对象的构造、属性、空间分布等各类复杂特性,同时还要有利于地质操作与分析。目前,体元建模法与表面建模法是三维地质模型构建的两种主流方法,不过其理论知识还不是十分成熟,在建模思路、关键技术等方面还存在诸多的内容需要进一步研究、改进与完善。本文主要是对表面建模法中的构建三维封闭块体模型以及封闭块体模型转变为网格模型两个关键性的问题进行了研究。块体模型的构建是为了弥补曲面模型无法展示地层特性的缺陷。依据曲面模型的结构特点,论文提出的思路是通过对曲面模型进行自动块体追踪来构建与之对应地封闭块体模型,也就是把由曲面围成的每一个单独地封闭地层块体全部寻找出来。论文设计并实现了两种适应不同情形的三维块体追踪算法,即精确块体追踪算法与模糊块体追踪算法。精确追块算法是利用曲面三角网的拓扑关系以及两曲面之间明确的交线对应关系对块体进行追踪,适应于拓扑一致性的曲面模型;模糊追块算法具有较高的容错性,其基本思路是将空间划分成等间隔的立体网格,先大致追踪由立方体网格构成的块体,再利用射线判别方法找出块体的外边界三角形,因此能够适应于非拓扑一致性的曲面模型。论文对这两种算法进行了测试,并成功构建了其各自适用情形下的封闭块体模型。网格模型的构建是为了弥补块体模型无法进行空间操作与分析的缺陷。论文对一些常用的网格体元作了详细地分析与对比,并从中了解到Delaunay四面体是一种较好的空间物理结构,具有许多优良的数学特性,因此提出采用Delaunay四面体作为网格模型的基本单元;同时块体模型中每一个单独地块体都是封闭的,因此可以通过限定Delaunay四面体剖分算法对模型中的每一个封闭块体进行单独地网格划分来构造出与之对应的地层块体网格模型。论文对限定Delaunay四面体剖分算法进行了深入地研究与分析,介绍了一款以其为核心的四面体网格生成器TetGen,并利用TetGen对多个复杂封闭块体模型进行了四面体网格划分的测试,并依据其最终的剖分结果绘制出了其各自对应的网格模型,而且还具有较好的网格质量。