[發明專利]基于WebGL的地表布線設計方法及系統

在審

• 申請號: 201910967806.0
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110851930A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 王杰;許林英
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

本發明涉及互聯網、地形展示，為將探測好的地表坐標展示出地表的三維模型，并在地表三維模型上進行布線操作的設計方法和系統。本發明，基于WebGL的地表布線設計方法及系統，第一步：將探測好的地表位置坐標，鉆井位置坐標通過excel導入到系統數據庫中；第二步：通過配置插值參數，對地表數據進行插值處理；第三步：基于WebGL使用Three.js實現地表模型和井場模型的三維展示；第四步：在地表模型上放置地表放置物；第五步：連接地表放置物和鉆井實現井場管線的布置；第六步：將管線數據存儲到數據庫當中；第七步：利用管線信息計算施工費用。本發明主要應用于地形及管線展示場合。

技術領域

本發明涉及互聯網技術領域，更具體的說，是一種基于WebGL的地表布線設計方法及系統。

背景技術

采礦業發展前期，由于計算機技術還不成熟，采礦數據一直是用手工圖紙和紙質表格記錄。由于計算機技術的發展，采礦數據開始使用電子表格、CAD電子圖和其他電子文件記錄和保留數據，并用礦山建模軟件進行采礦數據建模和資源儲量估算。隨著礦山的不斷開采與礦山計算量的不斷增加，這促使越來越多的國外軟件公司開始研究使礦山三維可視化的可安裝的客戶端軟件來減少地質專業技術人員的復雜與重復性工作。

礦山三維可視化建模技術在國內外有了幾十年的發展，近年來國內外也有很多礦山三維建模類軟件。國外在礦山三維可視化建模技術的研究起步比較早，像英國、澳大利亞、等國家這方面的軟件也比較成熟。

我國礦山勘探、規劃、設計、生產、管理和監控等全面信息化仍處于起步階段,各種礦山信息系統的研發水平、集成化程度和應用范圍與發達國家相比仍有較大差距.目前,面臨的關鍵技術難題主要包括三維空間數據的不確定性、地質體空間關系的復雜性以及空間分析及應用的局限性等。對于井場布線問題，國內目前還沒有合適的解決方案。

WebGL是一項用來在網頁上繪制和渲染復雜三維圖形(3D圖形)，并允許用戶與之交互的技術。隨著計算機上的顯卡技術、內存條和CPU性能的快速提高，使得我們在瀏覽器端繪制的3D圖形的效果越來越真實。Three.js是一個基于WebGL的開源的前端三維建模開源庫，它的出現大大降低了三維建模的門檻。它同時還對2D形式的canvas提供支持，具有擴展性強、響應速度快、支持數學庫等優點。本系統就是使用Three.js的Editor模塊來實現三維建模與可視化的。

發明內容

本發明內容是為克服現有技術的不足，提出一種在導入生成的地表模型上動態布置井場管線設計方法及系統。將探測好的地表坐標導入系統后，能夠在展示出地表的三維模型，并在地表三維模型上進行布線操作的設計方法和系統。

本發明可以采用以下的技術方案實現。

基于WebGL的地表布線設計方法，步驟如下：

第一步：將探測好的地表位置坐標，鉆井位置坐標通過excel導入到系統數據庫中；

第二步：通過配置插值參數，對地表數據進行插值處理；

第三步：基于WebGL使用Three.js實現地表模型和井場模型的三維展示；

第四步：在地表模型上放置地表放置物；

第五步：連接地表放置物和鉆井實現井場管線的布置；

第六步：將管線數據存儲到數據庫當中；

第七步：利用管線信息計算施工費用。

地表模型是由一個個三角片面組成，需要插值出模型所在范圍內的三維坐標的Z值，同時WebGL中的Three.js提供了由點組成三角片面的函數API,因此求出地表插值點后即可完成地表模型的構建。

地表模型建模方法具體步驟如下：

算法輸入：地表離散點集合P