[发明专利]一种用于隧道的形象化三维展示方法及系统

权利要求书

1.一种用于隧道的形象化三维展示方法，其特征在于，该方法包括：

实时获取经病害监测后的隧道的相关信息，所述相关信息包括隧道本体属性信息以及该隧道的病害监测信息；

利用所述隧道本体属性信息创建隧道三维模型，以及根据所述病害监测信息创建相应病害三维模型；其中，根据隧道的实际长度和隧道类型创建由多段设定单位长度的隧道模型组成的隧道三维模型，所述隧道类型包括单线单洞和双线单洞；所述隧道三维模型和病害三维模型是预先创建的，存储在相应的三维模型库中，需要构建时从预先创建的病害模型数据库中选取得到；

确定各类病害在隧道内的位置坐标，将各类病害三维模型与隧道三维模型进行融合，使得融合后的隧道三维模型在空间上能够展示病害情况，所述病害包括如下至少一种：裂缝、基底上拱、受力情况、衬砌形变、空洞、渗漏水和掉块；

对融合后的隧道三维模型进行三维化效果展示，所述三维化效果展示包括通过接收输入设备的动作指令在三维展示页面上模拟人物在隧道中漫游时的视角来展现的漫游效果和展示病害相关信息的悬停效果；

通过如下步骤来模拟人物在隧道中漫游时的视角来展现的漫游效果：

首先通过将实体与虚拟模型一对一地计算模型网格，确立各个网格的法线和切线的方向向量；

基于计算得到的切向和法线向量进而计算向量距离、交叉角度，获取人物虚拟网格与隧道虚拟网格的顶点位置，通过法向与其他网格的交互计算相对距离，根据距离决策是否发生碰撞事件，若发生碰撞事件人物对象停止移动。

2.根据权利要求1所述的三维展示方法，其特征在于，

在漫游效果的展示上，通过接收输入设备的动作指令在三维展示页面上实现隧道内人物视角的前进、后退、向左、向右、仰视、俯视、蹲起、跳跃和跑步的调整。

3.根据权利要求1或2所述的三维展示方法，其特征在于，

在悬停效果的展示上，通过接收输入设备在三维展示页面上的指示悬停位置，以悬浮窗的形式展示悬停位置处对应的病害相关信息。

4.根据权利要求1所述的三维展示方法，其特征在于，在病害包含裂缝情况时，

根据裂缝的规模大小创建不同的裂缝三维模型；

根据裂缝类病害的里程，确定其在隧道内的位置坐标；

将该裂缝三维模型与隧道三维模型融合，在融合后的隧道三维模型上展示裂缝类病害在隧道的实际位置及规模大小。

5.根据权利要求1所述的三维展示方法，其特征在于，在病害包含基底上拱情况时，

根据基底上拱幅度的规模大小，创建不同的基底上拱三维模型；

根据基底上拱类病害的里程，确定其在隧道内的位置坐标；

将该基底上拱三维模型与隧道三维模型融合，在融合后的隧道三维模型上展示基底上拱类病害在隧道的实际位置及规模大小。

6.根据权利要求1所述的三维展示方法，其特征在于，在病害包含受力情况时，

根据受力大小创建受力情况的三维模型；

根据受力情况类病害的里程，确定其在隧道内的位置坐标；

将该受力情况的三维模型与隧道三维模型融合，在融合后的隧道三维模型上展示受力情况类病害在隧道的实际位置及规模大小；

所述受力情况的三维模型能以不同形式表征不同监测区域的受力大小。

7.根据权利要求1所述的三维展示方法，其特征在于，在病害包含衬砌形变情况时，

根据衬砌形变的规模创建不同的衬砌形变三维模型；

根据衬砌形变类病害的里程，确定其在隧道内的位置坐标；

将该衬砌形变三维模型与隧道三维模型融合，在融合后的隧道三维模型上展示衬砌形变类病害在隧道的实际位置及规模大小。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的三维展示方法，其特征在于，在病害包含空洞情况时，

根据空洞的大小，创建不同的空洞三维模型；

根据空洞类病害的里程，确定其在隧道内的位置坐标；

将该空洞三维模型与隧道三维模型融合，在融合后的隧道三维模型上展示空洞类病害在隧道的实际位置及规模大小。

9.一种用于隧道的形象化三维展示系统，其特征在于，该系统执行如权利要求1～8中任一项所述的方法。