專利名稱：一種在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體模型，尤其是表達(dá)地理特征等高形貌特征的沙盤模型制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中，人們?yōu)榱诵蜗?、直觀地表現(xiàn)自然環(huán)境、建筑物、表現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律，表現(xiàn)工農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)生產(chǎn)過程等目的，常常需要制作沙盤和模型。在沙盤和模型表達(dá)的內(nèi)容里，有一種類型的內(nèi)容是需要用面積發(fā)光的效果強(qiáng)化和突出表現(xiàn)的。如地形不同等高線之間的區(qū)域、如河(洪)水的淹沒范圍、水庫(kù)不同高程間的消落帶范圍、沉積巖和副變質(zhì)巖地層露頭等。以河道模型為例，河道岸坡有陡有緩，自然環(huán)境下我們看到的相同水位高差之間岸坡出露的表面積并不相同。這些等高(厚)層的視寬度與出露處的地面坡度直接相關(guān)。岸坡坡度平緩的地方同一水位高程差對(duì)應(yīng)出露的岸坡寬度較寬，在岸坡坡度陡峭的地方同 一水位高程差對(duì)應(yīng)出露的岸坡寬度較窄。在沙盤或模型上表現(xiàn)河水或庫(kù)水不同水位的淹沒區(qū)域時(shí)，效果如圖I所示。圖I是河道垂直橫斷面示意圖，圖中A和Al是同一高度的水平面，B和BI是同一高度的水平面。A和B位于河道的一側(cè)，Al和BI位于河道的另一側(cè)。A和B之間的地形坡度與Al和BI之間的岸坡坡度不同。當(dāng)河水水位從A水位下降到B水位時(shí)，A、B水位高程差與Al和BI之間的高程差相同，但河岸露出的斜坡寬度卻不同。沿河道方向的岸坡并不具有相同的岸坡坡度，這樣沿河流方向相同高程差下淹沒或露出的河床是不同寬度的條帶。目前的技術(shù)是在這些等高線位置敷設(shè)燈串(條)，由于燈串(條)是等寬的，發(fā)光效果是等寬的點(diǎn)串珠效果，帶狀區(qū)域?qū)挾容^大時(shí)，淹沒效果不是面，而是兩條不平行燈線。特別是多個(gè)帶狀區(qū)域(如多個(gè)高程間消落帶等類似的面目標(biāo))效果表現(xiàn)時(shí)，成了多條不平行燈線，反而形成了錯(cuò)誤的視覺信息傳達(dá)。如果是在沙盤上或模型里表現(xiàn)地層信息時(shí)，地層的產(chǎn)狀(傾向、傾角)與出露位置的地形坡面有不同的相交關(guān)系，地層的頂、底面與坡度不同的地面相交后，相同厚度的地層露頭就表現(xiàn)為不同的出露寬度(專業(yè)術(shù)語(yǔ)為巖層的視厚度)?，F(xiàn)有技術(shù)將燈條放在不同地層間的位置，可以表現(xiàn)地層分界的位置，但不能表現(xiàn)寬窄變化的地層出露范圍。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上的不足，本發(fā)明的目的是提供一種新的層狀信息區(qū)域面的表達(dá)方法，可使之在沙盤或模型上得到和自然界相協(xié)調(diào)的視覺效果。本發(fā)明的目的是通過如下手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的?！N在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法，基于透明板狀材料端面光散射特性，在用透明板狀材料多層疊置構(gòu)制的立體模型上，在所述板狀材料上設(shè)置光源，在板狀材料的層間敷設(shè)不透光層；利用透明板狀材料內(nèi)部光傳導(dǎo)，在出露端面形成光散射，使立體模型表現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)和地面不同等高線之間的區(qū)域形貌，包括地面不同等高線之間的區(qū)域形貌包含河水淹沒范圍、水庫(kù)不同高程間的消落帶范圍、地層露頭的層狀信息。本發(fā)明使用層疊方式將多層透明板(片)狀材料堆疊在一起，在透明板(片)狀材料層面間布敷不透明反光材料。層疊材料隱蔽在模型內(nèi)部一側(cè)的端(斷)面上或材料內(nèi)部的孔洞里敷設(shè)光源。由于層面間布敷了不透明反光材料，每一層光源發(fā)出的光僅在層內(nèi)折射、反射、直射，最終到達(dá)透明板(片)狀材料的端(斷)面，光的散射使透明板(片)狀材料的端(斷)面形成了一個(gè)面光源。層間不透明的反射層，保證每一層的光不會(huì)影響相鄰的層。層與層之間的光互不混疊。并減少了光衰減。


圖I河道垂直橫斷面相同高程差出露表面積的視寬度與岸坡坡度的相關(guān)關(guān)系示意圖。圖2本發(fā)明制作的立體模型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖2以表現(xiàn)河道消落帶淹沒效果的沙盤為例，多個(gè)不同高程水位是多層水平層狀信息。多層透明板(片)狀材料堆疊后水平放置，表現(xiàn)河道的位置切削加工為地面岸坡地形(地表三維空間形狀)，隱蔽在模型內(nèi)部的端(斷)面位置或板(片)狀材料內(nèi)的孔洞里敷設(shè)光源，每一層上表面和下表面代表設(shè)計(jì)表現(xiàn)的高程，每一層的光源獨(dú)立控制，發(fā)生光散射的斷面與實(shí)際地面出露的消落帶區(qū)域一致。可以逼真地表現(xiàn)水位上升淹沒區(qū)域和水位下降出露區(qū)域——條帶面狀信息。本發(fā)明的方法可在立體模型(包括比例微縮模型和沙盤模型)廣泛使用；光源可設(shè)置在透明板狀材料內(nèi)部或側(cè)面；光源可采用普通的點(diǎn)光源、管燈和燈帶，也可采用新近的LED等光源。以上所陳述的僅僅是本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，在不脫離本發(fā)明方法實(shí)質(zhì)的前提下，在實(shí)際實(shí)施中可以做出若干更改應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法，基于透明板狀材料端面光散射特性，在用透明板狀材料多層疊置構(gòu)制的立體模型上，在所述板狀材料上設(shè)置光源，在板狀材料的層間敷設(shè)不透光層；利用透明板狀材料內(nèi)部光傳導(dǎo)，在出露端面形成光散射，使立體模型表現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)和地面不同等高線之間的區(qū)域形貌，包括地面不同等高線之間的區(qū)域形貌包含河水淹沒范圍、水庫(kù)不同高程間的消落帶范圍、地層露頭的層狀信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述之在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法，其特征在于，所述立體模型上包括比例微縮模型和沙盤模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述之在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法，其特征在于，所述光源設(shè)置在透明板狀材料內(nèi)部或側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述之在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法，其特征在于，所述光源為點(diǎn)光源或面光源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在立體模型上表現(xiàn)層狀信息的方法，基于透明板狀材料端面光散射特性，在用透明板狀材料多層疊置構(gòu)制的立體模型上，在所述板狀材料上設(shè)置光源，在板狀材料的層間敷設(shè)不透光層；利用透明板狀材料內(nèi)部光傳導(dǎo)，在出露端面形成光散射，使立體模型表現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)和地面不同等高線之間的區(qū)域形貌，包括地面不同等高線之間的區(qū)域形貌包含河水淹沒范圍、水庫(kù)不同高程間的消落帶范圍、地層露頭的層狀信息。
文檔編號(hào)G09B25/06GK102903292SQ20121041302
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者秦軍 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)