公路隧道轻量化三维模型快速构建方法技术

本发明专利技术公开了一种公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，包括：首先，从公路隧道的二维平面图提取土建结构数据、机电设备的几何尺寸数据，以及表示机电设备在隧道内的安装位置的位置数据。并根据土建结构数据对公路隧道进行分段，然后，根据相应的土建结构数据构建各个区段隧道的三维模型，并通过几何尺寸数据构建机电设备的设备模型。之后，通过衔接点坐标将各区段的三维模型衔接组成公路隧道的隧道模型。并将设备模型装配到公路隧道的隧道模型中，得到公路隧道的轻量化三维模型。该方法可以把隧道各类模型单独封装，形成完整的隧道模型组件库，使用时可直接利用组件库中模型，根据不同需求快速构建不同的隧道场景，而无需担忧运行场景的兼容性。忧运行场景的兼容性。忧运行场景的兼容性。

【技术实现步骤摘要】
公路隧道轻量化三维模型快速构建方法


[0001]本专利技术涉及用于计算机制图的3D建模
，具体涉及一种公路隧道轻量化三维模型快速构建方法。

技术介绍

[0002]随着我国公路隧道运营里程的急剧增加，隧道运营安全管控及养护问题也逐渐突出，面对日益繁重且复杂多变的管控及养护工作，探索研发科学、有效的直观的公路隧道管养技术手段与方法，已成为公路隧道安全运营工作的当务之急。
[0003]三维建模技术应用到公路隧道安全运营工作中，做到可视化运维，可以直观地显示隧道运行情况，辅助监控中心更好地做出管养决策，提高工作效率。在公路隧道管养工作中，现有隧道BIM三维模型参数过于精细，文件太大，受浏览器缓存限制，经常出现卡顿甚至崩溃现象。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，可以快速构建多场景的公路隧道轻量化三维模型，满足隧道全要素模型满足轻量化需求。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]第一方面，提供了一种公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，包括：
[0007]根据公路隧道的土建结构数据将隧道划分为多个区段隧道，并确定每个区段隧道的土建结构数据和衔接点坐标；
[0008]通过相应的土建结构数据构建各个区段隧道的三维模型；
[0009]根据衔接点坐标衔接各个区段隧道的三维模型得到的隧道模型；
[0010]通过相应的结构数据构建公路隧道内机电设备的设备模型；
[0011]根据机电设备的位置数据装配所述隧道模型和设备模型，得到公路隧道的轻量化三维模型。
[0012]结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述土建结构数据包括衬砌类型，根据衬砌类型将所述隧道划分为多个区段隧道。
[0013]结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，构建各个区段隧道的三维模型包括：
[0014]在区段隧道的首尾衔接处分别创建与路线垂直的三维坐标系；
[0015]基于三维坐标系，根据土建结构数据构建区段隧道的结构轮廓；
[0016]根据相应的结构轮廓和路线构建区段隧道的三维模型。
[0017]结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，所述根据衔接点坐标衔接各个区段隧道的三维模型包括：
[0018]基于相应的三维模型创建各个区段隧道的实心三维模型；
[0019]根据衔接点坐标对各个区段隧道的实心三维模型进行布尔差集运算，得到相应的衔接三维模型；
[0020]将各个区段隧道对应的衔接三维模型衔接起来得到隧道模型。
[0021]结合第一方面，在第一方面的第四种可实现方式中，所述衔接点坐标包括主洞与主洞之间、主洞与车行横洞之间、主洞与人行横洞之间、主洞与紧急停车带之间、隧道交叉口之间的衔接点的位置坐标。
[0022]结合第一方面，在第一方面的第五种可实现方式中，所述根据机电设备的位置数据装配所述隧道模型和设备模型，包括：
[0023]将所述隧道模型和设备模型分别封装成隧道组件和设备组件；
[0024]根据所述位置数据装配隧道组件和设备组件，得到公路隧道的轻量化三维模型。
[0025]结合第一方面的第五种可实现方式，在第一方面的第六种可实现方式中，还包括对隧道组件和设备组件的三维体量进行调整。
[0026]第二方面，提供了一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序运行时，执行如第一方面、第一方面的第一至六种可实现方式中的任意一种公路隧道轻量化三维模型快速构建方法。
[0027]有益效果：采用本专利技术的公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，在保留隧道土建结构及机电设备属性参数的基础上，使隧道整体模型符合轻量化要求，实现跨平台、跨桌面和移动终端的部署展示，具备兼容性强、渲染效果好的良好效果，适用于多场景的隧道三维模型快速构建及展示。该方法可以把隧道各类模型单独封装，形成完整的隧道模型组件库，使用时可直接利用组件库中模型，根据不同需求快速构建不同的隧道场景，无需担忧运行场景的兼容性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0029]图1为本专利技术一实施例提供的构建方法的流程图；
[0030]图2为本专利技术一实施例提供的构建区段隧道的三维模型的流程图；
[0031]图3为本专利技术一实施例提供的构建公路隧道的三维模型的流程图。
具体实施方式
[0032]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0033]如图1所示的公路隧道轻量化三维模型快速构建方法的流程图，该构建方法包括：
[0034]步骤1、根据公路隧道的土建结构数据将隧道划分为多个区段隧道，并确定每个区段隧道的土建结构数据和衔接点坐标；
[0035]步骤2、通过相应的土建结构数据构建各个区段隧道的三维模型；
[0036]步骤3、根据衔接点坐标衔接各个区段隧道的三维模型得到的隧道模型；
[0037]步骤4、通过相应的结构数据构建公路隧道内机电设备的设备模型；
[0038]步骤5、根据机电设备的位置数据装配所述隧道模型和设备模型，得到公路隧道的轻量化三维模型。
[0039]具体而言，首先，可以从公路隧道竣工后的二维平面图提取出隧道的土建结构数据、隧道内布置的机电设备的几何尺寸数据，以及表示机电设备在隧道内的安装位置的位置数据。然后，根据土建结构数据对公路隧道进行分段，将隧道划分成多个区段隧道，比如，可以将隧道划分成主洞、人行横洞、车行横洞等。通过公路隧道的土建结构数据可以确定各个区段隧道相应的土建结构数据和彼此之间的衔接点的位置。
[0040]之后，可以根据相应的土建结构数据构建各个区段隧道的三维模型，并通过机电设备的几何尺寸数据构建起各个机电设备的设备模型。然后，通过各个区段隧道之间的衔接点坐标将这些三维模型衔接起来，构建起完整的公路隧道的隧道模型。最后，对模型进行轻量化处理，通过机电设备对应的位置数据将设备模型装配到公路隧道的隧道模型中，构建完整的公路隧道轻量化三维模型。
[0041]采用上述的方法，可以分段构建整个公路隧道各个区段隧道的三维模型，以及隧道内的机电设备的设备模型，并可以基于各个区段隧道的三维模型和机电设备的设备模型构建隧道模型组件库。各个区段隧道的三维模型和设备模型的三维模型参数较少，文件较小，使用时可直接利用组件库中模型，根据不同需求快速构建不同的隧道场景，无需担忧运行场景的兼容性，且不会受浏览器缓存限制，避免出现卡顿甚至崩溃现象，实现跨平台、跨桌面和移动终端的部署展示。
[0042]在本实施例中，优选的，所述土建结构数据包括衬砌类型，根据衬砌类型将所述隧道划分为多个区段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，其特征在于，包括：根据公路隧道的土建结构数据将隧道划分为多个区段隧道，并确定每个区段隧道的土建结构数据和衔接点坐标；通过相应的土建结构数据构建各个区段隧道的三维模型；根据衔接点坐标衔接各个区段隧道的三维模型得到的隧道模型；通过相应的结构数据构建公路隧道内机电设备的设备模型；根据机电设备的位置数据装配所述隧道模型和设备模型，得到公路隧道的轻量化三维模型。2.根据权利要求1所述的公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，其特征在于，所述土建结构数据包括衬砌类型，根据衬砌类型将所述隧道划分为多个区段隧道。3.根据权利要求1所述的公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，其特征在于，构建各个区段隧道的三维模型包括：在区段隧道的首尾衔接处分别创建与路线垂直的三维坐标系；基于三维坐标系，根据土建结构数据构建区段隧道的结构轮廓；根据相应的结构轮廓和路线构建区段隧道的三维模型。4.根据权利要求1所述的公路隧道轻量化三维模型快速构建方法，其特征在于，所述根据衔接点坐标衔接各个区段隧道的三维模型包括：基于相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚楠，付立家，何力，马晓刚，毛渝茸，于香玉，杨桪，高旭，徐少林，袁晓燕，
申请(专利权)人：重庆沪渝高速公路有限公司，
类型：发明
国别省市：