[發明專利]一種適用于地下空間的三維自動建模方法

有效

• 申請號: 201811231029.5
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109558630B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 金國慶;陳尚武;鄔文達
• 申請（專利權）人: 杭州敘簡科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06T17/30;G06Q50/08
• 代理公司: 杭州易中元兆專利代理有限公司 33341
• 代理人: 葉衛強

本發明提供一種適用于地下空間的三維自動建模方法，包括如下步驟：(1)、首先使用橫斷面數據和路線數據生成一體化模型；(2)、然后將上述生成一體化模型根據配置拆解成多個分段完成拆解；(3)、最后根據配置將各個分段按分層逐級降低模型細節生成分層模型。本發明用于解決人工建模成本大、建模過程中容易出錯、可控性模型拆分、分段LOD及網絡傳輸優化的問題。

技術領域

本發明涉及三維建模技術領域，具體涉及一種適用于地下空間的三維自動建模方法。

背景技術

目前，大多數三維程序中使用的模型是采用建模軟件整體建成三維模型后導入程序使用。由于管廊、隧道這一類地下空間工程具有不同于普通建筑物的特殊性——是一個長度通常在幾十公里以上的建筑物體，如果采用傳統方式建模存在如下不足：

1、人工三維建模成本太大，通常需要耗費建模團隊數周的時間才能完成。

2、由于工程量大，建模過程中容易出錯，最終完成的模型往往與實際情況存在較大的偏差。

3、如果是一體化建模，由于連續幾十公里的距離都是一個模型整體，最終模型導入三維程序后難以根據到當前視點的距離進行LOD優化，在最終程序運行時對客戶端機器的性能要求很高，增加了客戶端成本。

4、如果是一體化建模，一個模型文件少則幾百MB多則數GB，最終程序中難以針對網絡傳輸進行優化，需要整體模型文件下載完成后才能顯示，增加了用戶在使用過程中的等待時間。

5、如果在后期對一體化模型進行分段拆分，或者在初始建模時采用分段建模的方式，則需要耗費更多的人力成本。

6、如果在初始建模時采用分段建模的方式，在接口處存在偏差，在進行模型拼接時有可能出現對接不上出現斷層的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于地下空間的三維自動建模方法，用于解決人工建模成本大、建模過程中容易出錯、可控性模型拆分、分段LOD及網絡傳輸優化的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種適用于地下空間的三維自動建模方法，包括如下步驟：

步驟(1)、首先使用橫斷面數據和路線數據生成一體化模型；

步驟(2)、然后將上述生成一體化模型根據配置拆解成多個分段完成拆解；

步驟(3)、最后根據配置將各個分段按分層逐級降低模型細節生成分層模型。

作為優選：本發明中步驟(1)的具體流程如下：

1.1、根據CAD圖或現場測量結果構造橫斷面數據和路線數據；

其中，橫斷面數據包含：建筑本體內壁和外壁的位置、尺寸，建筑內部管線的類型、位置、尺寸，沿路線重復出現的內部物件類型、位置、參數(這里的位置是以橫斷面為平面軸線為原點的二維直角坐標系坐標；這里的參數包含了物件重復的方式、重復時各個物件沿路線出現的沿線距離；)；

路線數據使用三維空間直角坐標系，描繪了軸線在三維空間中的行經路線，在路線數據中還描繪了特殊物件出現的位置及參數(這里的位置是以路線為軸線的一維坐標——離起點的沿線距離；這里的參數包含了特殊物件的標識、在橫斷面上的二維坐標；)；

1.2、生成艙壁、管線：

1.21、預處理，將橫斷面中表示艙壁、管線的的圖形轉換為平面多邊形并得到多個頂點，將路線中的曲線部分轉換為折線得到多個路線節點；

1.22、以路線起點為節點A；

1.23、以節點A原點，以路線的垂直面為平面對平面多邊形進行坐標變換得到空間多邊形[1]；

1.24、沿路線到下一個節點B對空間多邊形進行坐標平移得到空間多邊形[2]；