在目前的水利水电工程建设中，设计阶段往往采用AutoCAD进行二维的绘图、设计，通过二维的地形图、设计图等来展现三维的图景。而水利工程的建设往往位于地质结构比较复杂的地区，用二维的图形表达起来不够直观，对于地质体的地表地形、地质分层、断层、褶皱等复杂的空间变化情况不能很好的表现出来。因此，采用三维建模，是十分有必要的，三维建模更利于观察、分析和研究。不仅是地质分析时可以采用三维建模，在进行水利水电工程的设计时，可以直接在地质体的三维模型基础上进行三维设计，在建立工程地质和水工建筑物的三维模型后，可以在系统中将三维模型直接自动网格划分，之后进行数值分析，然后根据分析结果，在系统中对模型进行修改，然后再次进行网格划分并进行数值分析，直至设计满足要求为止，实现设计与分析的一体化。三维立体造型系统的表示方法有多种，其中边界表示法应用最为广泛，在水利水电工程三维一体化设计与分析系统中，采用了边界表示法，数据结构采用半边数据结构，描述了三维物体的拓扑信息和几何信息两个方面，且这两种信息分开表示。用于表示拓扑的拓扑类有Model、Group、Solid、Face、Loop、Edge、HalfEdge、Vertex等。用于表示几何信息的几何类有Surface、Curve等，Surface是曲面基类，Curve是曲线基类，以它们作为基类可以实现各种曲面和曲线子类。在三维建模及模型的分析处理中，各种复杂的计算都是基于基本的几何算法之上的。在实现的几何类基础上，实现了求解点到曲线的距离、点到曲面的距离的算法，以及基于这些算法和点到平面的距离算法的、更为复杂的曲线与平面之间的求交算法、曲线与曲面之间的求交算法、平面与曲面之间的求交算法、曲面与曲面之间的多级搜索求交算法。在上面的几何类、拓扑类以及几何求交算法的基础上，修改和实现了切割算法、拼合算法、贴合算法等集合运算算法，为三维的造型和分析等奠定了基础。三维物体移动时要用到移动算法，移动算法不单纯是坐标的改变，要考虑到曲线、曲面和它们之间，以及它们与面和半边的引用情况。在建三维模型时，以地质体为例，介绍了考虑到地质分层、断层和滑动的地质体的建立过程，实现了土石坝的参数化设计，展示了包括坝体和地质体的三维模型。