[發明專利]實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法

在審

• 申請號: 201811436353.0
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109615697A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李昀;楊俊燕;雷毅談;周鋒
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

1.一種實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：包括步驟：

S1：將巷道CAD數據轉換為地理空間數據；

S2：建立巷道地理空間數據的拓撲關系；

S3：根據巷道地理空間數據進行三維建模；

S4：建立巷道三維模型的拓撲關系；

S5：對巷道數據進行二維可視化和三維可視化處理；

S6：驗證三維模型的拓撲關系。

2.根據權利要求1所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：所述步驟S1包括：

S11：把二維巷道數據的CAD格式轉為ArcGIS的二維地理數據格式，所述ArcGIS的二維地理數據包括高程點數據和巷道線數據；

S12：通過高程點數據，使用柵格插值工具，構建數字高程模型數據；

S13：根據預設的處理模型，把當前二維要素數據賦值為三維要素數據，形成巷道地理空間數據。

3.根據權利要求1所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：所述步驟S2包括：

S21：建立“節點-線段”數據表，所述數據表的表字段兩個：線段ID、節點ID；

S22：依次讀取每條線段要素，查詢該條線段要素兩個端點；

S23：在數據表中寫入兩行數據，分別錄入線段ID和端點ID；

S24：重復步驟S22至S23，直至寫完所有線段，形成“節點-線段”數據表。

4.根據權利要求1所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：所述步驟S3具體為使用CityEngine2015版本作為處理工具，通過輸入的“地理空間數據”，編寫自動建模規則，生成巷道三維模型。

5.根據權利要求4所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：所述自動建模規則為：

R1：對所有節點建立水平直徑4米的圓形緩沖區，上下偏移1米建立空心圓柱體,圓柱體建立‘所屬節點’屬性，記錄所屬節點ID；

R2：對每條線段按隨意方向，上下偏移1米分別建立底面、頂面，左右偏倚2米分別建立左面、右面，形成空心長方體，長方體建立‘所屬線段’屬性，記錄所屬線段ID；

R3：檢測長方體與圓柱體的接觸線，按接觸線斷裂所有長方體、圓柱體；

R4：檢測所有位于三維體封閉空間內斷面，選擇并刪除；

R5：按照預設的三維模型明碼格式結構，輸出“巷道三維模型”。

6.根據權利要求1所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：所述步驟S4包括：

S41：建立“要素-巷道體”數據表，所述數據表的表字段有三個，具體為：巷道體ID、線段ID、節點ID；

S42：依次讀取每個巷道體，若其屬性是‘所屬節點’，寫入一行數據，記錄巷道體ID、節點ID字段，線段ID為空；若其屬性是‘所屬線段’，寫入一行數據，記錄巷道體ID、線段ID字段，節點ID為空；

S43：重復步驟S42，直至讀完所有巷道體，形成“要素-巷道體”數據表。

7.根據權利要求1所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：所述步驟S5包括：設計4層二三維巷道地理信息系統架構，所述4層二三維巷道地理信息系統架構從底層到頂層依次為數據層、服務層、框架層和應用層；

其中，所述數據層包括地理空間數據、巷道三維模型、節點線段關系數據、要素-巷道體關系數據，所述地理空間數據由步驟S1獲得，所述巷道三維模型由步驟S3獲得，所述節點線段關系數據由步驟S2獲得，所述要素-巷道體關系數據由步驟S4獲得。

8.根據權利要求7所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：服務層的Web服務器使用Tomcat7.0，通信協議使用HTTP。

9.根據權利要求7所述實現基于WebGL三維巷道地理信息系統的方法，其特征在于：框架層使用的圖形渲引擎為ThreeJS r30版本。