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[發明專利]一種地下管線數據三維模型自動構建系統及其構建方法在審

專利信息
申請號: 201310698536.0 申請日: 2013-12-18
公開(公告)號: CN103679804A 公開(公告)日: 2014-03-26
發明(設計)人: 張寶運;胡金星;李曉明;任鵬;李微微 申請(專利權)人: 中國科學院深圳先進技術研究院
主分類號: G06T17/00 分類號: G06T17/00
代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304 代理人: 楊林;馬翠平
地址: 518055 廣東省深圳*** 國省代碼: 廣東;44
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 地下 管線 數據 三維 模型 自動 構建 系統 及其 方法
【權利要求書】:

1.一種地下管線數據三維模型自動構建方法,其特征在于,包括如下步驟:

步驟一:根據數字高程模型數據、數字正射影像和三維建筑物模型數據建立三維虛擬地理環境;

步驟二:對地下管線數據進行清洗和組織,確立管線節點和/或管線樹的結構關系,建立地下管線模型數據庫;

步驟三:建立地下管線的三維元模型;

步驟四:根據地下管線節點和/或管線樹的結構關系在三維虛擬地理環境中的位置,利用所述三維元模型自動構建三維地下管線模型;

步驟五:根據所述三維地下管線模型,構建基于多細節層次的海量地下管線模型繪制機制;

步驟六:將所述三維地下管線模型加載到三維虛擬地理環境中。

2.根據權利要求1所述自動構建方法,其特征在于,所述步驟一包括,首先,由三維虛擬地理環境模塊(10)根據處理好的數字高程模型數據、數字正射影像,參考行業標準,通過統一空間編碼方法使地形幾何與紋理數據按照編碼一一對應;然后再根據三維建筑物模型數據的位置添加建筑物模型數據,對數據進行多細節層次劃分,使之能夠適應場景數據自動調度;最后針對數據采用分布式服務器架構,建立模型數據服務器,建立三維虛擬地理場景。

3.根據權利要求1所述自動構建方法,其特征在于,所述步驟二包括,所述管線數據組織模塊(20)利用獲取到的管線數據作為原始數據,對數據進行清洗,去除錯誤數據、殘缺數據,得到管線節點和/或管線樹的結構關系;然后,管線數據組織模塊(20)再建立地下管線模型數據庫,將清洗后的數據填充到所述地下管線模型數據庫中,通過節點數據表中每個節點的位置標識碼和/或其父節點存儲管線節點之間連接關系。

4.根據權利要求1所述自動構建方法,其特征在于,所述步驟三包括:編寫程序函數,用開放的圖形程序接口繪制球體模型,函數參數設置為球體半徑和球心坐標;用開放的圖形程序接口繪制圓柱體模型,函數參數設置為圓柱中心點坐標、圓柱半徑和圓柱上底到下底之間的距離;用開放的圖形程序接口繪制膠囊體模型,函數參數設置為膠囊體的中心點坐標、膠囊體的高度和膠囊體的半徑;對于一根管線三維元模型,根據管線兩個節點位置計算管線長度,生成原始位置管線的三維元模型;根據管線兩個節點位置計算平移矩陣和旋轉矩陣,對原始位置的管線三維元模型進行旋轉和平移變換,得到正確位置的地下管線三維元模型。

5.根據權利要求1所述自動構建方法,其特征在于,所述步驟五包括:首先,管線模型多細節層次繪制模塊(50)經過讀取地下管線模型數據庫,然后根據地下管線節點和/或管線樹在所述三維虛擬地理環境中所處的位置,繪制不同精度的模型;當模型精度為0,所述三維元模型和三維地下管線模型均不進行繪制;當精度大于0小于精度最大值時,所述三維元模型根據精度值動態繪制,三維地下管線模型自動構建。

6.一種地下管線數據三維模型自動構建系統,包括

三維虛擬地理環境模塊(10),用于根據數字高程模型數據、數字正射影像和三維建筑物模型數據建立三維虛擬地理環境;

管線數據組織模塊(20),用于對地下管線數據進行清洗和組織,確立管線節點和/或管線樹的結構關系,地下管線模型數據庫;

元模型建模模塊(30),用于建立地下管線節點、接頭的三維元模型;

三維地下管線模型建模模塊(40),用于根據所述地下管線節點和/或管線樹的結構關系在三維虛擬地理環境中的位置,利用所述三維元模型自動構建三維地下管線模型;

管線模型多細節層次繪制模塊(50),用于構建基于多細節層次的海量地下管線模型繪制機制;首先讀取地下管線模型數據庫數據,然后根據地下管線節點和/或管線樹在所述三維虛擬地理環境中所處的位置,繪制不同精度的模型;當模型精度為0,所述三維元模型和三維地下管線模型均不進行繪制;當精度大于0小于精度最大值時,所述三維元模型根據精度值動態繪制,三維地下管線模型自動構建;

地下管線模型管理分析模塊(60),用于加載三維地下管線模型到三維虛擬地理環境中,進行可視化和查詢管理。

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