【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地形挖掘，具体涉及一种地形挖掘方法及系统。
技术介绍
1、目前，在实际的地形挖掘施工之前，会在三维场景中将代挖掘的区域绘制成任意多边形以协助实际施工过程进行地形挖掘。如图1所示，不规则多边形区域是绘制的待挖掘的区域，因其是一个凹多边形，容易导致在挖掘过程中出现挖空非多边形内区域或者覆盖掉多边形内区域的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，本专利技术提供了一种地形挖掘方法及系统，本专利技术通过将待挖掘的凹多边形区域切割成若干个凸多边形进行地形挖掘，可以有效避免在实际挖掘作业中出现挖空非多边形内区域或者覆盖掉多边形内区域的问题。
2、为了到达预期效果，本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术公开了一种地形挖掘方法，包括：
4、在三维场景系统中加载地形数据并绘制多边形待挖掘区域得到多边形三维坐标点数组，将多边形三维坐标点数组投影得到多边形二维坐标点数组，根据多边形二维坐标点数组判断当前多边形是否为凹多边形，若是，则将凹多边形进行切割处理得到若干个凸多边形，将所有凸多边形的二维坐标点数组还原为三维坐标点数组，根据凸多边形三维坐标点数组在三维场景中进行地形挖掘。
5、进一步地，所述将多边形三维坐标点数组投影得到多边形二维坐标点数组具体包括：
6、将多边形三维坐标点数组中的点分为三份并取每份中的第一个点构成一个平面三角形，根据所述平面三角形的任意两个向量叉乘得到与此平面三角形垂直的向量v
7、判断多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点是否在所述平面三角形上，若是，则对该点不做处理，否则对该点进行处理后得到投影点；
8、将所述平面三角形的三个顶点和投影点按预设方向存储得到多边形二维坐标点数组。
9、进一步地，所述判断多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点是否在所述平面三角形上具体包括：取所述平面三角形上任一点rn与多边形三维坐标点数组中除所述平面三角形三个顶点之外的点dn组成向量dr，若向量dr与向量vr的点乘值为0，则向量dr与向量vr垂直，点rn在所述平面三角形上。
10、进一步地，当多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点不在所述平面三角形上，对该点进行处理后得到投影点的具体步骤包括：
11、计算得到点rn到所述平面三角形的距离dis；
12、计算得到向量dr与向量vr之间的夹角，若夹角小于90度，则dn与vr*dis相加得到平面上的投影点，若夹角大于90度，则dn与vr*dis相减得到平面上的投影点。
13、进一步地，所述根据多边形二维坐标点数组判断当前多边形是否为凹多边形具体包括：根据多边形二维坐标点数组中相邻两个向量的叉积判断当前多边形是否为凹多边形。
14、进一步地，所述根据多边形二维坐标点数组中相邻两个向量的叉积判断当前多边形是否为凹多边形具体包括：设当前多边形上点p1和p0组成向量v0，点p2和p1组成向量v1，若向量v0和v1叉积小于0，则向量v0和v1组成的角是凹角，则当前多边形是凹多边形。
15、进一步地，所述将凹多边形进行切割处理得到若干个凸多边形具体包括：若当前多边形是凹多边形时，则遍历凹多边形所有顶点找到所有凹点，若当前凹点和下一个凹点不是相邻凹点，则对当前多边形进行裁切得到若干个凸多边形。
16、进一步地，所述对当前多边形进行裁切得到若干个凸多边形具体包括：将当前凹点及其下两个相邻凹点连接组成三角形，将所述三角形从当前多边形上裁切下来存放到多边形数组中以得到若干个凸多边形。
17、进一步地，该方法还包括：如果当前凹点和下下个凹点连接的线段和当前多边形其它线段相交，则求出交点并进行标记，结合当前凹点裁切当前多边形得到第一多边形和第二多边形，分别判断第一多边形和第二多边形是否为凹多边形，若是，则将第一凹多边形和第二凹多边形继续进行切割处理得到若干个凸多边形。
18、本专利技术还公开了一种地形挖掘系统，包括：
19、获取模块，用于获取地形数据；
20、地形挖掘模块，用于根据上述任一所述一种地形挖掘方法进行地形挖掘。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种地形挖掘方法及系统，本专利技术通过将待挖掘的凹多边形区域切割成若干个凸多边形进行地形挖掘，可以有效避免在实际挖掘作业中出现挖空非多边形内区域或者覆盖掉多边形内区域的问题。本专利技术解决了在三维场景中将简单凹多边形拆分成多个凸多边形后进行开挖的问题。本专利技术能够服务于企业等多个部门，提供了一种思路清晰的三维多边形开挖的解决方案。
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1.一种地形挖掘方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述将多边形三维坐标点数组投影得到多边形二维坐标点数组具体包括：
3.如权利要求2所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述判断多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点是否在所述平面三角形上具体包括：取所述平面三角形上任一点rn与多边形三维坐标点数组中除所述平面三角形三个顶点之外的点dn组成向量dr，若向量dr与向量Vr的点乘值为0，则向量dr与向量Vr垂直，点rn在所述平面三角形上。
4.如权利要求3所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，当多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点不在所述平面三角形上，对该点进行处理后得到投影点的具体步骤包括：
5.如权利要求1所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述根据多边形二维坐标点数组判断当前多边形是否为凹多边形具体包括：根据多边形二维坐标点数组中相邻两个向量的叉积判断当前多边形是否为凹多边形。
6.如权利要求5所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述根据多边形二维坐标
7.如权利要求1所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述将凹多边形进行切割处理得到若干个凸多边形具体包括：若当前多边形是凹多边形时，则遍历凹多边形所有顶点找到所有凹点，若当前凹点和下一个凹点不是相邻凹点，则对当前多边形进行裁切得到若干个凸多边形。
8.如权利要求7所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述对当前多边形进行裁切得到若干个凸多边形具体包括：将当前凹点及其下两个相邻凹点连接组成三角形，将所述三角形从当前多边形上裁切下来存放到多边形数组中以得到若干个凸多边形。
9.如权利要求8所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，该方法还包括：如果当前凹点和下下个凹点连接的线段和当前多边形其它线段相交，则求出交点并进行标记，结合当前凹点裁切当前多边形得到第一多边形和第二多边形，分别判断第一多边形和第二多边形是否为凹多边形，若是，则将第一凹多边形和第二凹多边形继续进行切割处理得到若干个凸多边形。
10.一种地形挖掘系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种地形挖掘方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述将多边形三维坐标点数组投影得到多边形二维坐标点数组具体包括：
3.如权利要求2所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述判断多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点是否在所述平面三角形上具体包括：取所述平面三角形上任一点rn与多边形三维坐标点数组中除所述平面三角形三个顶点之外的点dn组成向量dr，若向量dr与向量vr的点乘值为0，则向量dr与向量vr垂直，点rn在所述平面三角形上。
4.如权利要求3所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，当多边形三维坐标点数组中除平面三角形的三个顶点以外的点不在所述平面三角形上，对该点进行处理后得到投影点的具体步骤包括：
5.如权利要求1所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述根据多边形二维坐标点数组判断当前多边形是否为凹多边形具体包括：根据多边形二维坐标点数组中相邻两个向量的叉积判断当前多边形是否为凹多边形。
6.如权利要求5所述的一种地形挖掘方法，其特征在于，所述根据多边形二维坐标点数组中相邻两个向量的叉积判断当前多边形是否为凹多边形...
【专利技术属性】
技术研发人员：张发勇，唐遇茹，韩宁，张祎，于国华，徐力，陈若瑜，李才仙，
申请(专利权)人：武汉智博创享科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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