[發明專利]一種地下電纜設施三維參數化建模及高效渲染方法

在審

• 申請號: 202010882307.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112017287A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 梁長青;李洪助;郁金寶;王亞強
• 申請（專利權）人: 北京國遙新天地信息技術有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種地下電纜設施三維參數化建模及高效渲染方法，包括以下步驟：構建電網三維基礎地理信息數據場景；開展地下電纜資料收集及數據分類整理，并對其參數進行規范和統一；充分調查地下電纜建模規范，分析業務規律，形成自動化建模技術路線；制定三維電纜及通道空間數據的標準規范，構建自動化建模方案，使三維模型數據的制作規范化，在保證模型準確性和精度的前提下，進行海量模型自動化建模，提高建模效率；研究海量三維電纜模型渲染機制，形成海量三維模型的高效渲染方案；優化電纜模型快速加載，實現三維平臺可視化集成展示。

技術領域

本發明涉及三維地理信息系統數字地球仿真技術領域，尤其涉及一種地下電纜設施三維參數化建模及高效渲染方法。

背景技術

近年來，基于三維地理信息系統數字地球仿真技術，結合電網業務數據，電力企業對地下電纜的可視化應用愈加深入。對地下電纜的管理由二維CAD圖形、圖紙逐步轉向三維數字化管理；電纜三維數字化管理需要在一個虛擬現實的三維可視化環境下，快速生成三維電纜實體模型并進行高效渲染，并保證電纜空間數據的準確性、完整性以及可獲得性。目前基于CAD的三維模型建模設計平臺基于面向對象技術，將電纜以及通道、附屬設備按照工程設計的要求作為一個實物進行全面描述,可以基本反映電纜的真實情況，減少設計過程出錯風險，但這種方法也面臨著建模工作量大、模型維護成本高、難更新等問題，且無法保障海量電纜模型的渲染效率。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種地下電纜設施三維參數化建模及高效渲染方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種地下電纜設施三維參數化建模及高效渲染方法，包括以下步驟：

1)構建電網三維基礎地理信息數據場景；

2)開展地下電纜資料收集及數據分類整理，并對其參數進行規范和統一；

3)充分調查地下電纜建模規范，分析業務規律，形成自動化建模技術路線；

4)制定三維電纜及通道空間數據的標準規范，構建自動化建模方案，使三維模型數據的制作規范化，在保證模型準確性和精度的前提下，進行海量模型自動化建模，提高建模效率；

5)研究海量三維電纜模型渲染機制，形成海量三維模型的高效渲染方案；

6)優化電纜模型快速加載，實現三維平臺可視化集成展示。

進一步地，步驟1)包括，集成豐富多源的基礎地理信息數據，采用場景圖與渲染對象相分離技術構建場景，基于多尺度空間四叉樹和八叉樹原理形成金字塔，建立高效索引機制，實現對三維場景海量數據的高效加載和展示瀏覽。

進一步地，步驟2)包括，根據科學、合理的地下管線調查方案，對電纜設施進行分類具體研究，通過規范統一參數，為數據采集、整理及后期計算機三維建模提供數據精度基礎。

進一步地，步驟3)包括，對電力設施如隧道、電纜、支架等按其功能和狀態進行分類，根據電纜、井室建模需要，設計電纜、通道調查表，將業務過程形成自動建模規則，使得可以程序自動化建立三維管道、管線模型，再現地下通道及電纜三維模型場景。

進一步地，步驟4)包括，對電纜及通道三維模型的建模過程規范標準化，通過構建電纜及通道對象的參數化模型，建立參數驅動機制，實現電纜及通道的自動化建模方案。運用參數化建模技術按照實際尺寸生產的電纜及通道三維模型，包含的信息豐富、直觀，很好的表達了電纜的柔性動態特征以及通道模型的連通特性，該新型建模技術工作量小，過程簡單便捷，是電纜及通道三維模型批量生產、模型修改及變型設計的需要，也是電纜及通道自動化建模的關鍵技術。