管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法制造技术

本发明专利技术公开了一种管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法，此方案实现主要包括，空间管线起始点之间叉乘，获取空间任意两根管线的公垂线，通过两根管线上任意一点连线在公垂线上投影距离，即为空间管线之间净距，通过净距与两管线之间剖面半径之和大小比较，判断两管线是否干涉，再将管线无限延长在三维空间内，通过拟合方法假设两直线相交，推导出交点计算公式，交点即为干涉点。通过此算法，可以准确算出两管线是否干涉和管线之间干涉点，避免了模型空间面上密集点云数据空间判断计算耗时的算法，提高了计算的效率，为三维管线工程设计人员和施工提供真实可靠的预判效果。工程设计人员和施工提供真实可靠的预判效果。工程设计人员和施工提供真实可靠的预判效果。

【技术实现步骤摘要】
管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法

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[0001]本专利技术涉及一种管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法。

技术介绍
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[0002]目前，管网建设是城市和工业建筑赖以生存和发展的物质基础，为了顺应时代的发 展，对日益复杂的管网系统建立起了信息数据化、管理科学化的三维管网管理系统，针 对复杂的管网系统，在保证真实可靠的空间数据管理的同时，更需要高效可行的三维空 间分析算法，准确预判管道之间的空间关系，为工程设计和工程施工带来更加科学高效 的管理措施，提高管网工程建设的质量和施工进度，缩进人力成本和时间成本。
[0003]本专利技术目的依托三维管网信息系统，通过对管线段的三维空间干涉检测及最短距离 点获取，可以准确计算不同管段之间的空间关系，标注管段之间最短距离点及最短净距， 为工程设计和施工人员提供科学、直观的预判效果，处理复杂管网之间的空间关系，提 高管网施工的质量、缩短人力成本和时间成本，提高管网建设过程中经济效益。

技术实现思路
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[0004]本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种管线段三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法，其特征在于：在三维空间内取任意两条管线段L1和L2，设L1的起始点坐标为P
LA1
、P
LB1
，L2的起始点坐标为P
LA2
、P
LB2
；L1的管径为R1，L2的管径为R2；根据公式计算L1与L2的公垂线，如果L
N
！＝0，连接L1、L2上任意两点P
LA1
、P
LA2
为L
A12
，该两点线段净距D＝(L
N
·
L
A12
)/|L
N
|；当D＜R1+R2，则在三维空间内两管线段无限延长方向存在干涉，需要通过无限放大两管线长度空间，拟合两管线在无线空间内是相交的，并通过交点公式推导，求取两管线最短距离点，判断所述距离点是否在各自管线段取值范围内，最终确定两管线段是否干涉。2.如权利要求1所述的管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法，其特征在于：公式中，若L
N
＝0，管线段L1和L2平行或者重合，则即式中：为L1、L
A12
两向量夹角，因此L
N
＝0时，3.如权利要求2所述的管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法，其特征在于：公式中，若L
N
！＝0，则L
N
·
L
A12
＝|L
N
||L
A12
|COS(θ),D＝|L
A12
|COS(θ)，式中：θ为两管线段公垂线L
N
与L
A12
夹角；因此L
N
！＝0时，D＝(L
N
·
L
A12
)/|L
N
|；当D＜R1+R2时，两管线段无限延长空间存在干涉，若L
N
＝0，则两管线段存在重合可能，若L
N
！＝0，则需要求出干涉点坐标，并判断干涉点是否在管线段上。4.如权利要求3所述的管线段三维空间干涉检测及最短距离点获取算法，其特征在于：所述干涉点坐标的求解过程为：1)管线段空间直线L1坐标公式为：L1(t1)＝P
LA1
+d1*t1其中d1＝P
LB1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程传良，郭松，孙骁，
申请(专利权)人：南京科远智慧科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：