[发明专利]一种输电线路三维模型的建立方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种模型建立方法，特别是一种输电线路三维模型的建立方法；本发明还提供了一种用于实现上述方法的系统。

背景技术

在输电线路设计领域，正在经历从二维设计向三维设计的变革，设计人员可以利用三维设计的手段解决以往二维设计较难解决的问题，输电线路三维模型库在其中扮演了关键的角色。同时由于输电线路设计的灵活性，对三维模型库的可扩充性要求很高。传统的三维模型库扩充是一种元件型号建立一个独立的三维模型，这种模型组织方式的好处是每种元件型号的三维模型都是独立的，便于将不同的元件三维模型分给不同的建模人员同时建模。但是这种模型组织方式的缺点也十分明显，即不同元件型号的三维模型之间完全没有复用性，导致三维模型库的前期建模和后期维护的工作量非常大。

在输电线路运维领域，输电线路全线路的三维移交和三维可视化展示已经形成了相关标准，但是由于输电线路三维模型比较复杂，同时全线路三维模型往往达到数万的数量级规模，对于三维可视化展示平台的模型存储优化和模型展示优化带来了很大的难度。同时，三维可视化展示平台除了要求三维模型几何尺寸准确以外，一般还对三维模型的材质等三维展示相关的属性有具体的要求，这进一步的增加了三维建模的复杂度。传统的三维移交是以塔位为单位的，不同塔位之间即使存在大量的三维模型的重复也不能自动复用，必须通过人工的方式将可复用的模型进行比较、筛选，效率非常低。

传统的三维建模方式，一旦元件的三维模型建完就不能变动。例如：针对输电线路中PT板金具的内外板配合问题及杆塔塔头、塔身和塔腿的组合问题就难以处理。而对于PT板金具最直接的解决方案是针对每种PT板的几十个组合建立几十套对应的三维模型，这种解决方案最简单，但是也十分笨重，大大的增加了前期建库和后期维护的工作量。而对于杆塔最直接的解决方案是每级塔位建立一套模型，但一条输电线路往往有几百级杆塔，同时输电线路的三维Gis展示平台往往针对的是一个地区或全省的所有输电线路，这种建模方式将不可避免的导致三维模型数据量巨大，三维模型的存储优化和三维模型的显示优化难以实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种输电线路三维模型的建立方法及系统。

本发明通过以下的方案实现：一种输电线路三维模型的建立方法，包括以下步骤：

对输电线路的元件的三维模型拆解为多个零件的三维模型，并对零件的三维模型进行建模；

建立输电线路三维建模的目录。

本发明中元件模型装配机制对三维模型进行组合和空间变换，极大地提高了输电线路三维模型的复用性，大大的降低了输电线路三维模型库前期搭建和后期维护的工作量。

作为本发明的进一步改进，所述对输电线路的元件的三维模型拆解为多个零件的三维模型，并对零件的三维模型进行建模的步骤中，具体包括：

建立元件与零件的组成关系；

建立零件三维模型的空间位置关系。

作为本发明的进一步改进，所述建立元件与零件的组成关系的步骤中，具体包括以下步骤：

以model节点代表元件整体模型；

以elem节点代表不同零件三维模型；

其中，每个model节点里面包含多个elem节点。

作为本发明的进一步改进，所述建立零件三维模型的空间位置关系的步骤中，具体为：

建立一个三维空间变换矩阵，该空间变换矩阵为一个4×4的标准矩阵；该空间变换矩阵为：

其中，由于矩阵最后一行一定是0,0,0,1，所以一个完整空间三维变换矩阵有12个浮点数构成，该空间变换矩阵包括：线性部分：

a00a01 a02

a10a11 a12

a20a21 a22，和转化部分：

t0

t1

t2。

作为本发明的进一步改进，所述建立输电线路三维建模的目录的步骤中，所述目录包括可视化目录树和逻辑目录树；所述可视化目录树进行组织分层显示；所述逻辑目录以元件型号作为目录编码。将三维建模目录按照可视化目录和逻辑目录两种方式进行组织，在满足应用的前提下减少了维护的工作量。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤：建立描述元件属性的文件；所述元件属性包括参数属性和可视化属性。

作为本发明的进一步改进，所述参数属性的包括：

param节点，用于表示参数属性；

该param节点内包括props节点，用于表示参数属性组；