一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法及系统，其步骤如下：数据采集模块实时采集隧道掘进机的PLC控制器和导向系统的数据，通过网络传送至数据库并进行存储；三维建模模块根据隧道掘进机的类型进行三维建模；模型数据驱动模块将数据库中的数据输入三维模型，通过真实数据驱动三维模型联动，实现三维实时展现；虚拟交互模块与三维模型进行仿真数据交互，实现设备拆解、模型装配或施工模拟。本发明专利技术实现了不在施工现场即可切身感受到隧道掘进机施工过程中的整个状态，同时支持用户通过虚拟交互的方式了解隧道掘进机各个部件的功能原理并能够进行三维模拟操作，包括设备拆解、模型装配、施工模拟等操作。

A Display Method and System of Tunnel Boring Machine Based on Three-dimensional Model

The present invention presents a method and system for displaying tunnel boring machine based on three-dimensional model. The steps are as follows: data acquisition module collects real-time data of PLC controller and guidance system of tunnel boring machine, transmits them to database through network and stores them; three-dimensional modeling module carries out three-dimensional modeling according to the type of tunnel boring machine; model data driving module carries out three-dimensional modeling in database. Data input three-dimensional model, real data drive three-dimensional model linkage, to achieve three-dimensional real-time display; virtual interaction module and three-dimensional model simulation data interaction, to achieve equipment disassembly, model assembly or construction simulation. The invention realizes that the whole state of the tunnel boring machine in the construction process can be felt directly without the construction site, and supports users to understand the functional principle of each component of the tunnel boring machine through virtual interaction, and can carry out three-dimensional simulation operation, including equipment disassembly, model assembly, construction simulation and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法及系统
本专利技术涉及隧道掘进机建模的
，尤其涉及一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法及系统。
技术介绍
近年来伴随着城市发展的不断进步，各大城市的地铁建设和地下综合管廊建设的迅猛发展。现有的隧道掘进机展示都是通过二维平面进行展示，由于隧道掘进机是一个工艺复杂度较高的设备，所以仅仅通过二维无法直观的对各个角度的结构件进行展现。如果通过三维模型的话，可以将隧道掘进机的实际情况真实通过三维模型进行驱动，用户无需在施工现场即可全方位查看隧道掘进机的工作状态。而对于地铁建设中使用的主要设备---隧道掘进机工作状态的三维实时展示以及管理平台目前还处于相对空缺的状态。
技术实现思路
针对现有建模方法不能实现隧道掘进机整体展示的技术问题，本专利技术提出一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法及系统，支持与三维模型进行数据交互联动和实时展示。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法，其步骤如下：步骤一：数据采集模块实时采集隧道掘进机的PLC控制器和导向系统的数据，通过网络传送至数据库并进行存储；步骤二：三维建模模块根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：数据采集模块实时采集隧道掘进机的PLC控制器和导向系统的数据，通过网络传送至数据库并进行存储；步骤二：三维建模模块根据隧道掘进机的类型进行三维建模；步骤三：模型数据驱动模块将数据库中的数据输入三维模型，通过真实数据驱动三维模型联动，实现三维实时展现；步骤四：虚拟交互模块与三维模型进行仿真数据交互，实现设备拆解、模型装配或施工模拟。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维模型的隧道掘进机展示方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：数据采集模块实时采集隧道掘进机的PLC控制器和导向系统的数据，通过网络传送至数据库并进行存储；步骤二：三维建模模块根据隧道掘进机的类型进行三维建模；步骤三：模型数据驱动模块将数据库中的数据输入三维模型，通过真实数据驱动三维模型联动，实现三维实时展现；步骤四：虚拟交互模块与三维模型进行仿真数据交互，实现设备拆解、模型装配或施工模拟。2.根据权利要求1所述的基于三维模型的隧道掘进机展示方法，其特征在于，所述数据采集模块采集的数据包括但不限于掘进参数、设备参数、地质参数和导向参数，采集的数据包括贯入度、推进速度、总推进力或护盾、油缸、主推进系统、皮带机掘进过程中的数据；所述隧道掘进机的类型包括但不限于土压平衡TBM、泥水平衡TBM、敞开式TBM和双护盾TBM。3.根据权利要求1或2所述的基于三维模型的隧道掘进机展示方法，其特征在于，所述三维建模模块包括分类管理单元和三维建模单元，分类管理单元，用于根据数据采集模块获取的隧道掘进机参数对不同的隧道掘进机进行类型区分；三维建模单元，用于根据隧道掘进机的不同类型对隧道掘进机进行三维建模，渲染三维模型。4.根据权利要求3所述的基于三维模型的隧道掘进机展示方法，其特征在于，所述三维建模模块根据四种类型隧道掘进机分别建模，实现流程包括建模、材质贴图、灯光、动画、摄影机控制和渲染；建模是指通过三维建模软件绘制出角色模型，材质贴图是指对物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、自发光及粗糙程度的特性通过软件的计算贴到三维模型上，形成表面细节和结构；灯光是指最大限度的模拟自然界的光线类型和人工光线类型，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永超，张杨杨，秦志远，焦妮，王会朴，龚冰艳，张亚楠，赵三龙，姚顺，张梦男，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41