表1-1三維空間建模方法分類
1.基於身體的建模方法
體模型基於三維空間中體素分割和真三維實體表達，體素的屬性可以獨立描述和存儲，因此可以在三維空間中進行操作和分析。體素模型根據體素的數量可以分為四面體、六面體、棱柱體和多面體類型，也可以根據體素的規則性分為規則體素和不規則體素。建模方法如下:
(1)規則塊建模；
(2)結構立體幾何(CSG)建模；
(3)三維體素建模；
(4)八叉樹建模；
(5)針造型；
(6)四面體網格(十)造型；
(7)金字塔模型；
(8)三棱柱(TP)建模；
(9)地理細胞模型；
(10)不規則塊體建模；
(11)實體建模；
(12)三維Voronoi圖模型；
(13)廣義三棱柱(GTP)建模。
2.基於表面的建模方法
基於表面模型的建模方法側重於三維空間實體的表面表示，如地形表面、地質層次、構築物(建築物)的輪廓和空間框架、地下工程等。模擬曲面可以是閉合的，也可以不是。基於采樣點的TIN模型和基於數據插值的Grid模型通常用於非封閉曲面的模擬。B-Rep模型和線框模型通常用於模擬封閉曲面或外部輪廓。地質建模通常采用剖面模型、剖面-TIN混合模型和多層DEM模型。用表面表示法形成三維空間物體輪廓的優點是便於顯示和更新數據，缺點是缺乏三維幾何描述和內部屬性記錄，難以查詢和分析三維空間。建模方法如下:
(1)TIN和Grid模型；
(2) B-Rep模型；
(3)線框模型；
(4)剖面模型；
(5)橫斷面-三角網混合模型；
(6)多層DEM建模。
3.混合建模方法
基於表面模型的建模方法側重於三維空間實體的表面表示，如地形表面和地質層面等。通過表面表示形成三維物體的空間輪廓，優點是便於顯示和數據更新，缺點是難以進行空間分析。基於體模型的建模方法側重於三維空間實體(如地層、礦體、水體、建築物等)的邊界和內部的整體表示。通過體積的描述實現三維物體的空間表示的優點是在空間上易於操作和分析，但存儲空間大，計算速度慢。混合模型的目的是綜合面模型和體模型的優點，以及規則體元和不規則體元的優點，取長補短。主要包括以下混合建模方法:
(1)錫-CSG混合建模；
(2)TIN-八叉樹混合建模；
(3)線框-塊混合建模；
(4)八叉樹-TEN混合建模；
(5)GTP-滕混合模型。
4.通用權重建模方法
陳樹銘認為，在地質學的三維領域中，地質和石油的三維分析比較簡單，而工程地質和水文地質的三維分析比較復雜。比如克裏金法在地質和石油方面的應用基本可以分析，但對於工程地質和水文地質，克裏金法基本不可行。他認為，目前地質三維重建算法主要有三種，即切面法、直接點面法和拓撲分析法。綜合應用概率統計、模糊、神經網絡、插值、積分等理論，構建了壹種新的算法(他稱之為“普適加權算法”)，其核心思想是對任意M維連續和不連續邊界進行重構和分析，同時耦合和模擬各種復雜背景因素的影響。
(1)截面分面方法。剖面法的基本思想是生成大量的地質剖面圖，然後應用面構造法(趨勢面法，DEM生成技術)生成各個層次，進而表達三維體。比如國外的三維地質分析軟件GEOCOM就是壹個典型的例子。具體求解步驟如下:
(1)收集整理原始地質資料，進行柱狀和綜合分層；
(2)建立地質空間多參數數據庫；
(3)根據上述數據，利用交互式地質剖面生成軟件平臺，通過專家的人工幹預，生成各種空間地質剖面；
④根據各計算剖面的地層分布結果，在專家的幹預和分析參數的控制下，生成各地質面；
⑤建立地層空間曲面框架數據庫；
⑥利用地質三維展示平臺，基於地層空間曲面框架數據庫和地質空間多參數數據庫，進行地質三維展示、三維切割分析和體積計算等功能。
(2)直接點法。直接點面法的基本思想是將原始散亂數據直接有效分層，利用面構造法(趨勢面法和DEM生成技術)根據各層的高程直接生成各層。比如國外的三維地質分析軟件ROCKWARE就是壹個典型的例子。求解步驟與仿形法基本相同，只是沒有下面的步驟3)，但形成面生成技術比前者更難。
(3)拓撲分析。拓撲分析的基本思想是通過分析各級離散點的空間拓撲關系來構造地質體。目前拓撲分析基本采用六面體、四面體模型或Delaunay四面體模型。它與剖面法和直接點面法在本質上沒有區別，仍然是從離散點出發構造地質層面。