(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210822669.3 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 福州市勘测院有限公司 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街 镇 高新大道1号 (72)发明人 韩建威　钟洪德　陈瑞霖　林勤　 朱武松　廖富天　王昌平　游伟东　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 郭东亮　蔡学俊 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 17/10(2006.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 利用二维管线数据生成管道模型的非对称 裁切分段建模法 (57)摘要 本发明提出利用二维管线数据生成管道模 型的非对称 裁切分段建模法， 具体为： 步骤一、 依 据二维排水管线两端连接的检查井的尺寸和管 线的宽度， 计算管线两端的缩进距离， 将管线起 止点各自沿管线轨迹对向移动对应的距离， 实现 非对称裁切； 步骤二、 将非对称裁切之后的排水 管道拆分为五段， 包括三段标准圆柱/立方体和 两节非标准圆柱/立方体的连接件， 利用三角函 数分别计算出每段标准圆柱/立方体的两个端头 的顶点坐标数据集； 步骤三、 根据获取的顶点坐 标数据集， 按一致的方向构建三角面， 建立管道 的顶点坐标索引数据集， 写入满足obj格式标准 的文本格式中， 形成三维管道模型文件； 本发明 可把二维的管线GIS数据转换为 三维模型 数据。 权利要求书4页 说明书13页 附图7页 CN 115186491 A 2022.10.14 CN 115186491 A 1.利用二维管线数据生成管道模型的非对称裁切分段建模法， 利用二维的管线GIS数 据来批量生成排水管道的三维模型数据， 其特征在于： 所述方法通过读取二维排水管线数 据， 创建用于表述三 维模型的obj格式文件， 保证三 维模型的排水管道模型管口横向最宽处 与检查井 井壁贴合且不侵入检查井， 管道模型的尺寸和空间位置与实际一 致， 具体为： 步骤一、 依据二维排水管线两端连接的检查井的尺寸和管线的宽度， 计算管线两端的 缩进距离， 将管线起止点各自沿管线轨 迹对向移动对应的距离， 实现非对称裁切； 步骤二、 将 非对称裁切之后的排水管道拆分为五段， 包括三段标准圆柱/立方体和两节 非标准圆柱/立方体的连接件， 利用三角函数分别计算出每段标准圆柱/立方体的两个端头 的顶点坐标数据集； 步骤三、 根据获取的顶点坐标数据集， 按一致的方向构建三角面， 建立管道的顶点坐标 索引数据集， 把模型名称、 顶点坐标数据集、 顶点坐标索引数据集写入满足obj格式标准的 文本格式 中， 形成三维管道模型文件。 2.根据权利要求1所述的利用二维管线数据生成管道模型的非对称裁切分段建模法， 其特征在于： 步骤二中， 每个管道模型有6个标准尺寸的剖面顶点坐标数据集， 圆形剖面的 顶点不少于18个， 方 形剖面的顶点 为4个， 每个剖面的顶点按照统一 顺序排列。 3.根据权利要求1所述的利用二维管线数据生成管道模型的非对称裁切分段建模法， 其特征在于： 所述二 维的管线 数据为MDB格式数据库中的雨水管线、 污水管线或雨污合流管 线， 两个检查井之间的管道数据， 所述方法创建obj格式文件， 即符合标准的3D模型文件格 式的文件。 4.根据权利要求1所述的利用二维管线数据生成管道模型的非对称裁切分段建模法， 其特征在于： 步骤一包括以下步骤； 步骤S1、 获取二维管线数据库内的排水线表 清单； 步骤S2、 根据获取到的排水线表清单， 在排水线表中依排水线的ID顺序分别逐条提取 生成三维模型 所需的字段； 步骤S3、 利用步骤S2得到的排水线表中的与管线的起始点点号相 关、 与管线的终止点 点号相关的两个字段， 分别到对应的排水点表中与点号相关的字段进行检索， 提取排水线 对应的起 点、 止点的字段属性， 包括： ID、 井尺寸JC C的属性值； 步骤S4、 根据步骤S3的结果， 确定排水线两端对应的起点检查井的尺寸JCC0、 终点检查 井的尺寸JC C1； 步骤S5、 根据步骤S2得到的排水线的管径GJ和断面尺寸DMCC属性， 判断管道的形状是 圆管还是方管， 依据为： 圆管的宽度KD＝GJ、 厚度HD＝GJ， 方管的宽度KD和厚度HD分别与断 面尺寸DM CC中的宽度和高度对应； 步骤S6、 根据步骤S4的JCC0、 JCC1， 步骤S5的宽度KD， 计算管线两端的缩进距离， 将管线 起止点各自沿管线轨 迹对向移动对应的距离， 实现非对称裁切； 缩进距离公式采用： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115186491 A 2当管线两端检查井的尺寸大小不一时， 排水管线两端的缩进值也不尽相同， 即为非对 称裁切； 步骤S7、 根据步骤S6计算的缩进值， 获得排水线的起 点缩进值SL0、 终点缩进值SL1。 5.根据权利要求4所述的利用二维管线数据生成管道模型的非对称裁切分段建模法， 其特征在于： 步骤S2 中， 提取生成三维模型所需的字段包括： ID、 管段编号、 起始点点号、 终 止点点号、 起始点X坐标、 起始点Y坐标、 终止点X坐标、 终止点Y坐标、 起始点管线高程、 终止 点管线高程、 管径、 断面尺寸的属性 值； 步骤S5中， 判断管道的形状属于方管的依据 为： 管径GJ的值为空， 断面尺寸DMCC的值不 为空。 6.根据权利要求4所述的利用二维管线数据生成管道模型的非对称裁切分段建模法， 其特征在于： 步骤二中， 在正面视图上， 所述拆分的三段标准圆柱/立方体的连接件， 包括以 点1、 点2、 点9、 点10围成的管线高处一端的矩形的高处端部， 以点2、 点8、 点6、 点13围成的矩 形的管线 主体， 以点 4、 点7、 点6、 点5围成的管线低处一端的矩形的低处端部； 所述拆分的两节非标准圆柱/立方体的连接件， 包括连接高处端部与管线主体的第一 连接件、 连接低处端部与管线主体的第二连接件； 在正面视图上， 第一连接件为以点2、 点8、 点9围成的三角形， 第二连接件为以点6、 点13和点 4围成的三角形； 以字母L、 字母T和数字的组合表示内容来表述线段距离， 如L4T5表示点4至点5的直线 距离， 以此类 推； 步骤二包括以下步骤： 步骤S8、 根据S2的起始点X坐标X0、 起始点Y坐标Y0、 终止点X坐标X1、 终止点Y坐标Y1， 计 算排水线的二维平面距离 步骤S9、 根据S4的JCC0、 JCC1， S8的二维平面距离L2D， 计算出两个检查井之间的净距 离： L2DJ＝ L2D‑JCC0/2‑JCC1/2； 步骤S10、 根据S2的起始点管线高程GC0、 终止点管线高程GC1， S5的厚度HD， S9的两个检 查 井 之 间 的 净 距 离 L 2 D J ，计 算 得 到 管 线 主 体 的 立 面 投 影 对 角 距 离 ： 步骤S11、 根据S5的厚度HD， S10的管线主体的立面投影对角距离L2T7， 计算得到管线主 体的长度： 步骤S12、 根据S2的起始点管线高程GC0、 终止点管线高程GC1， S5的厚度HD， S11的管线 主体的 长度L2T3 ， 计算得到管线主体的 立面投影对 角线与水平面的 夹 角 ： 步骤S13： 根据S10管线主体的立面投影对角距离L2T7， S11的管线主体的长度L2T3， 计 算得到管线 主体的立 面投影对角线与管线 主体底边的夹角：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115186491 A 3