[发明专利]一种适用于地下空间的三维自动建模方法

说明书

本发明提供一种适用于地下空间的三维自动建模方法，包括如下步骤：(1)、首先使用横断面数据和路线数据生成一体化模型；(2)、然后将上述生成一体化模型根据配置拆解成多个分段完成拆解；(3)、最后根据配置将各个分段按分层逐级降低模型细节生成分层模型。本发明用于解决人工建模成本大、建模过程中容易出错、可控性模型拆分、分段LOD及网络传输优化的问题。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，具体涉及一种适用于地下空间的三维自动建模方法。

背景技术

目前，大多数三维程序中使用的模型是采用建模软件整体建成三维模型后导入程序使用。由于管廊、隧道这一类地下空间工程具有不同于普通建筑物的特殊性——是一个长度通常在几十公里以上的建筑物体，如果采用传统方式建模存在如下不足：

1、人工三维建模成本太大，通常需要耗费建模团队数周的时间才能完成。

2、由于工程量大，建模过程中容易出错，最终完成的模型往往与实际情况存在较大的偏差。

3、如果是一体化建模，由于连续几十公里的距离都是一个模型整体，最终模型导入三维程序后难以根据到当前视点的距离进行LOD优化，在最终程序运行时对客户端机器的性能要求很高，增加了客户端成本。

4、如果是一体化建模，一个模型文件少则几百MB多则数GB，最终程序中难以针对网络传输进行优化，需要整体模型文件下载完成后才能显示，增加了用户在使用过程中的等待时间。

5、如果在后期对一体化模型进行分段拆分，或者在初始建模时采用分段建模的方式，则需要耗费更多的人力成本。

6、如果在初始建模时采用分段建模的方式，在接口处存在偏差，在进行模型拼接时有可能出现对接不上出现断层的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于地下空间的三维自动建模方法，用于解决人工建模成本大、建模过程中容易出错、可控性模型拆分、分段LOD及网络传输优化的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于地下空间的三维自动建模方法，包括如下步骤：

步骤(1)、首先使用横断面数据和路线数据生成一体化模型；

步骤(2)、然后将上述生成一体化模型根据配置拆解成多个分段完成拆解；

步骤(3)、最后根据配置将各个分段按分层逐级降低模型细节生成分层模型。

作为优选：本发明中步骤(1)的具体流程如下：

1.1、根据CAD图或现场测量结果构造横断面数据和路线数据；

其中，横断面数据包含：建筑本体内壁和外壁的位置、尺寸，建筑内部管线的类型、位置、尺寸，沿路线重复出现的内部物件类型、位置、参数(这里的位置是以横断面为平面轴线为原点的二维直角坐标系坐标；这里的参数包含了物件重复的方式、重复时各个物件沿路线出现的沿线距离；)；

路线数据使用三维空间直角坐标系，描绘了轴线在三维空间中的行经路线，在路线数据中还描绘了特殊物件出现的位置及参数(这里的位置是以路线为轴线的一维坐标——离起点的沿线距离；这里的参数包含了特殊物件的标识、在横断面上的二维坐标；)；

1.2、生成舱壁、管线：

1.21、预处理，将横断面中表示舱壁、管线的的图形转换为平面多边形并得到多个顶点，将路线中的曲线部分转换为折线得到多个路线节点；

1.22、以路线起点为节点A；

1.23、以节点A原点，以路线的垂直面为平面对平面多边形进行坐标变换得到空间多边形[1]；

1.24、沿路线到下一个节点B对空间多边形进行坐标平移得到空间多边形[2]；