[發明專利]一種電網信息模型轉FBX三維模型及屬性入庫的方法

有效

• 申請號: 202110331008.6
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113221297B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 張正鵬;卜麗靜;蘆驍;張帥;宋成根;董國強
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F113/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電網信息模型轉FBX三維模型及屬性入庫的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：對輸入的GIM模型文件進行MOD文件解析、其他文件解析和層級結構嵌套的數據解析，得到GIM模型的原始層級結構、空間幾何和屬性信息并存入JSON文件；

S2：對步驟S1所得結果的JSON文件提取幾何信息，并進行MOD文件的參數建模，進行IFC和STL文件的模型轉換，得到用于中間存儲的OBJ模型文件；

S3：對步驟S1所得結果的JSON文件提取層級結構信息，并對S2所得結果的中間模型文件進行模型組裝和轉換，得到一個FBX模型文件；

S4：對步驟S3所得結果的FBX模型進行優化，得到優化后的FBX模型文件；

S5：對步驟S1所得結果的JSON文件提取屬性信息，將屬性信息寫入SQL文件；

所述步驟S1中MOD文件解析、其他文件解析和層級結構嵌套的數據解析，包括以下方法和步驟：

(1)MOD文件解析：GIM模型文件中的MOD文件采用XML格式存儲設備模型的實體和圖元參數信息，調用TinyXML解析庫讀取MOD文件中的模型參數信息，并將XML解析出的標簽元素-內容對，調用JSONCPP解析庫以鍵-值對的結構寫入JSON對象中，得到每一個MOD文件對應的JSON對象；

(2)其他文件解析：GIM模型文件中的CBM、DEV、PHM文件采用類似INI鍵值對的結構存儲各級系統/部件/設備的屬性信息，采用逐行讀取，調用JSONCPP解析庫以鍵值對的結構寫入JSON對象中，得到每一個文件對應的JSON對象；

(3)層級結構嵌套解析：對步驟(1)、(2)中得到的每個文件對應的JSON對象，采用遞歸方法，以GIM模型的project.cbm入口文件為根節點，根據GIM模型中各文件之間的調用關系逐級寫入嵌套JSON對象中，各文件間的嵌套關系可描述為：前四級的CBM文件之間按從大到小級別嵌套調用，并在每一級CBM文件中關聯若干個IFC文件；第四級CBM文件調用DEV文件；DEV文件可以調用同級DEV或調用PHM；PHM文件可進行同級PHM文件調用或調用下一級MOD、STL文件；最終可實現將所有單獨的JSON對象嵌套成一個具有樹狀層級結構的整體JSON對象，并生成一個可存儲GIM所有層級結構和相關幾何、屬性信息的JSON文件。

2.根據權利要求1所述的一種電網信息模型轉FBX三維模型及屬性入庫的方法，其特征在于，所述的步驟S2中MOD文件的參數建模是將GIM模型中MOD文件參數化描述的幾何信息完成從參數化表達到三維網格數據表達的過程，其中MOD文件中的基礎圖元分為簡單模型和復雜模型兩種類型；針對IFC和STL幾何模型文件直接采用相關解析庫轉換為中間存儲的OBJ模型文件，包括以下方法和步驟：

(1)MOD簡單模型的參數建模：從JSON文件中提取MOD簡單模型的類型、尺寸和空間變換矩陣參數，對應GIM標準規范中定義的基礎圖元和鋼件類型，采用OpenMesh庫實現MOD簡單模型的網格化建模；

(2)MOD復雜模型的參數建模：復雜模型是指具有不規則形狀的圖元，可由簡單模型進行布爾運算得到；從JSON文件中提取MOD復雜模型的布爾運算類型和簡單模型編號參數，采用CGAL庫實現MOD復雜模型的組裝和網格化建模；

(3)IFC和STL模型的轉換：IFC存儲GIM模型中的土建模型，STL存儲不規則的設備模型，這兩種模型都采用了公開標準的三維模型格式進行存儲，采用IFCplusplus和VTK庫分別對IFC和STL模型進行解析，并以OBJ格式進行存儲。

3.根據權利要求1所述的一種電網信息模型轉FBX三維模型及屬性入庫的方法，其特征在于，所述的步驟S3中模型的組裝是指將GIM模型中的MOD、IFC和STL幾何模型，根據JSON對象中解析的層級結構以及模型間的組合調用關系、空間變換矩陣和紋理參數，組裝成一個FBX模型文件的過程；具體方法描述為：以JSON中解析得到的GIM層級結構為FBX模型結構的骨骼，將JSON中解析得到的OBJ幾何模型、以及對應的紋理和空間變換矩陣以節點插入的方式，采用FBX SDK庫寫入FBX模型結構中。