一种架空输电线路三维场景的构建方法技术

一种架空输电线路三维场景的构建方法，包括：获取架空输电线路三维建模所需数据；进行数据预处理；进行架空输电线路虚拟场景三维建模；架空输电线路虚拟场景三维模型优化；基于虚拟现实的架空输电线路三维场景集成。通过建立虚拟的三维线路模型，可对线路结构进行观察，检查杆塔、导线、金具之间的配合和碰撞，优化线路的设计，提高设计质量，同时为设计人员提供直观的体验。

【技术实现步骤摘要】
一种架空输电线路三维场景的构建方法
本专利技术属于输电线路设计领域，具体涉及一种架空输电线路三维场景的构建方法。
技术介绍
架空输电线路多位于人员稀少、地形复杂、环境恶劣的地方，容易受风雪、雷电等自然灾害的影响，给输电线路设计提出了更高的要求。国内外科研院所的研究人员在提高输电线路规划、施工、运行和维护的安全性、可靠性、经济性等方面开展了大量的研究工作。在国内，输电线路的电压等级不断提高，系统的规模也越来越大，各项研究工作又面临着新的挑战，虚拟现实技术的应用可为输电线路的保障提供非常重要的支撑。信息技术和电子技术在提高电网运行的自动化水平、信息化水平方面已经取得了非常显著的成绩。随着信息技术的发展，系统数据越来越丰富，对数据的表现方式和表现要求也越来越高。通过运用虚拟现实技术，可为输电线路的设计、规划、项目决策、优化和分析等方面提供非常直观的参考，可为完善系统的技术方案提供非常有用的技术手段。由于虚拟现实技术把多种数据进行整合，可将复杂、专业的数据信息通过非常立体、直观和可交互的方式体现出来，有利于在输电线路的设计、生产、运行维护和检修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种架空输电线路三维场景的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，获取架空输电线路三维建模所需数据；/n步骤2，进行数据预处理；/n步骤3，进行架空输电线路虚拟场景三维建模；/n步骤4，架空输电线路虚拟场景三维模型优化；/n步骤5，基于虚拟现实的架空输电线路三维场景集成；/n其中，所述步骤1，获取架空输电线路三维建模所需数据，具体包括：/n三维空间数据：通过空间数据资源获取建模对象的空间位置、形状轮廓、尺寸大小、比例等三维空间数据，所述空间数据资源包括架空输电线路CAD平面及立体规划图、建筑设计、环境景观设计的CAD平面图及立面图、航拍影像图、遥感影像图；/n地形数据：通过地形数据...

【技术特征摘要】
1.一种架空输电线路三维场景的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取架空输电线路三维建模所需数据；
步骤2，进行数据预处理；
步骤3，进行架空输电线路虚拟场景三维建模；
步骤4，架空输电线路虚拟场景三维模型优化；
步骤5，基于虚拟现实的架空输电线路三维场景集成；
其中，所述步骤1，获取架空输电线路三维建模所需数据，具体包括：
三维空间数据：通过空间数据资源获取建模对象的空间位置、形状轮廓、尺寸大小、比例等三维空间数据，所述空间数据资源包括架空输电线路CAD平面及立体规划图、建筑设计、环境景观设计的CAD平面图及立面图、航拍影像图、遥感影像图；
地形数据：通过地形数据资源获取建模对象的等高线、DEM数据，所述地形数据资源包括地形数字测量图像；
纹理数据：通过纹理数据资源获取建模对象的纹理数据，所述纹理数据资源包括建模对象不同角度、不同立面的数码照片、以及园林景观、道路的实景照片；
属性数据：通过属性数据资源获取建模对象的属性相关的文字、图片、音频和视频文件数据，所述属性数据资源包括文字介绍、语音介绍、图片展示、视频展示等与空间位置交互相关的多媒体类型的属性数据；
形态特征数据：通过形态特征数据资源获取建模对象的动态对象数据，所述形态特征数据资源包括实时采集的视频数据。
其中，所述步骤2，进行数据预处理，具体包括：
对三维空间数据使用地理信息软件进行数字化，分成不同的地理图层，便于场景图形的有效管理，所述地理图层包括道路、绿地、水系、水域、建筑、架空输电线路组件；
对地形数据需以数字化的方式录入地理信息软件，处理后生成DEM数字高程模型或等高线数据，便于三维地形建模；
对纹理数据使用图像处理软件进行处理，使纹理符合模型要求；
将属性数据分成文字、图片、音频和视频这四种多媒体种类，对每一种类文件中的不同后缀类型进行统一；
对形态特征数据进行二值化处理，提取对象轮廓信息，识别对象形状，得到所述形态特征数据中的动态对象。
其中，所述步骤3，进行架空输电线路虚拟场景三维建模，具体包括：
步骤3-1，以三维空间数据作为建模基础，以建模对象照片作为外观参照，勾画建模对象的外部轮廓，形成建模对象外部轮廓线模型；
步骤3-2，构造三维模型，具体包括：
步骤3-2-1，基于所述建模对象外部轮廓线模型，根据所述轮廓线依序创建三维曲面，在保证建筑物外形的情况下建立优化的三维模型；
步骤3-2-2，对架空输电线路组件进行建模；
步骤3-3，在所述三维模型表面贴图，贴上对应的纹理，真实地再现物体的质地细节；
步骤3-4，对所述三维模型注入属性。
其中，所述步骤4，架空输电线路虚拟场景三维模型优化，具体包括：
步骤4-1，虚拟三维模型优化；
步骤4-1-1，去除冗余的几何面，包括以下步骤：
步骤4-1-1-1，平面模型精简：默认初始化的平面模型，其段数属性为长度分段和宽度分段均为4；新建平面模型时，对其属性中截面段数进行设置，长、宽边上段数均设为1，将平面模型默认的4×4×2的32个三角面减少到2个面，从而去除冗余的30个三角面；
步骤4-1-1-2，圆柱体模型精简：默认初始化的圆柱体模型，其段数属性为高度分段为5、端面分段为1、边数为18；新建圆柱体模型时，对模型的属性中高度分段、截面分段、边数进行设置，高度分段设为1、端面分段设为1、边数设为12，总面数为48，从而去除冗余的168...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宪，李茂华，王轶，金欢，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11