基于GPU编程的地下管线自动精细建模方法技术

技术编号:19905621 阅读:44 留言:0更新日期:2018-12-26 03:35
本发明专利技术公开了一种基于GPU编程的地下管线自动精细建模方法,包括数据预处理:包括统一数据标准和模型数据简化;模型管段生成:通过GPU编程,结合GPU的顶点着色器、几何着色器生成管线片元数据;管段连接:对弯管连接处进行圆滑过渡连接,多连通管点处进行布尔切割运算,并在节点处重构管线三角网;模型渲染:调用GPU像素着色器,根据管线材质、管线类型进行管线表面文理映射,生成帧缓存。本发明专利技术利用GPU几何着色器自动生成管线的顶点数据并构建管线三角网能够进一步提高建模效率,该方法减轻CPU端的计算负载,并有效克服了目前基于OpenGL算法的局限,能够胜任各类地下管线的实时建模以及大规模地下管网系统的创建。

【技术实现步骤摘要】
基于GPU编程的地下管线自动精细建模方法
本专利技术涉及建模方法,尤其涉及一种基于GPU编程的地下管线自动精细建模方法。
技术介绍
地下管线负责一个城市健康高效运行的“生命线”。近年来,频发的地下管线安全事故以及国家部委陆续颁发的各项关于地下管线安全监管的政策文件,使人们对地下管线的管理愈加重视。在全面建设“智慧城市”的热潮中,传统的二维图形已经很难满足时代需求,地下管线的三维建模由于其对管线的三维特征、空间关系的直观表达,已经成为智慧城市建设的重要组成部分。目前针对地下管线三维建模的研究主要通过三维建模软件(如Creator,3DMax等)和基于OpenGL(OpenGraphicsLibrary,是指定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业的图形程序接口)建模实现。通过三维建模软件构建地下管线三维模型,虽然能够构造出较精细的管线模型,但数据结构复杂、数据量庞大且不支持三维场景中的交互实时建模。因此地下管线的实时三维建模成为一个研究热点,目前大部分的研究均基于OpenGL实现,主要的思路是采用连续四边形逼近管线模型,并采用合适的方法解决弯管和多连通管线问题,但该方法在模型显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPU编程的地下管线自动精细建模方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、数据预处理:包括统一数据标准和模型数据简化;统一数据标准:参照与遵循国家标准和行业标准制定四位数据库;模型数据简化:对模型连接件进行简化,将特征点使用模型库中模型导入,根据统一数据标准进行特征点的自动选型、位置确定、角度旋转和比例缩放;S2、模型管段生成:通过GPU编程,结合GPU的顶点着色器、几何着色器生成管线片元数据;S3、管段连接:对弯管连接处进行圆滑过渡连接,多连通管点处进行布尔切割运算,并在节点处重构管线三角网;S4、附属设施生成:根据管线属性的特征点数据,生成管线附属设施,并从全要素组件库中批量匹配相...

【技术特征摘要】
1.一种基于GPU编程的地下管线自动精细建模方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、数据预处理:包括统一数据标准和模型数据简化;统一数据标准:参照与遵循国家标准和行业标准制定四位数据库;模型数据简化:对模型连接件进行简化,将特征点使用模型库中模型导入,根据统一数据标准进行特征点的自动选型、位置确定、角度旋转和比例缩放;S2、模型管段生成:通过GPU编程,结合GPU的顶点着色器、几何着色器生成管线片元数据;S3、管段连接:对弯管连接处进行圆滑过渡连接,多连通管点处进行布尔切割运算,并在节点处重构管线三角网;S4、附属设施生成:根据管线属性的特征点数据,生成管线附属设施,并从全要素组件库中批量匹配相应的附属设施样式;S5、模...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪宙峰
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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