[发明专利]地铁综合管线三维可视化方法

说明书

技术领域

本发明属于地铁综合管线计算机相关应用技术领域，涉及一种地铁综合管线的管理方法，具体涉及一种地铁综合管线三维可视化方法。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高。我国大中城市的交通状况日渐紧张，道路交通条件不断恶化。人们逐步认识到只有发展以地下铁道为骨干的大运量快速公共交通系统才能解决城市客运交通紧张问题。而综合管线的设计在地铁车站的设计、施工及后期的运营维护过程中尤为重要。因此对地铁综合管线信息管理的需求也就更显得迫切。

但目前还没有一种比较完善的针对地铁综合管线的信息管理系统，这就给日后的运营维护带来了很大麻烦，如果维护人员需要找到待维修或者改迁的管线，就必须先找到相应的地铁综合管线的最后施工图纸，然而维修人员有可能只找到待维修管线段的大致位置，而不能准确定位到待维修的位置，之后就只能人工的展开地毯式排查，这就浪费了大量的人力、物力，进而增加了运营维护的开支。

为便于日后地铁综合管线的运营维护，必须有一种更为直观、更为形象的表现形式来描述地铁综合管线及它在地铁站中的空间位置，一种三维可视化综合管线信息管理系统应运而生。

三维可视化系统就要求综合管线必须进行三维建模，目前三维建模的主流工具主要有Autodesk公司的3D Studio Max(简称3DS Max)和Maya，这两款软件都是世界顶级的三维动画制作软件，对建筑的三维建模也是相当出色。但考虑到建模工具建立的模型为静态模型，一旦建模完毕就不能在后期开发的系统中做管理，而三维可视化综合管线信息管理系统的管理对象是管线及其附属设备，因此管线的三维模型的建模必须数据化。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁综合管线三维可视化管理方法，解决了现有地铁综合管线管理方法采用3DS Max和Maya建模，得到的模型是静态模型，存在的后期不好管理的问题。

本发明所采用的技术方案是，地铁综合管线三维可视化方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：从综合管线图纸中提取综合管线数据；

步骤2：根据步骤1得到的综合管线数据进行三维建模，将综合管线三维动态显示。

本发明的特点还在于，

其中的步骤2中的三维建模，具体按照以下步骤实施：

a：数据的结构化存储；

b：坐标系转换、比例设定；

c：场景三维建模；

d：管线三维数字建模；

e：场景模型和管线数字模型匹配；

f：管线接口的生成。

其中的步骤a中的数据的结构化存储，采用数据库与配置文件共同存储管线相关数据。

其中的步骤b中的坐标系转换、比例设定，具体按照以下步骤实施：在程序渲染场景时缩小了100倍，即三维场景及管线与实际AutoCAD图纸的比例为1∶100；数据的等价关系为：X场景数据＝0.01X原数据，Y场景数据＝0.01Z原数据，Z场景数据＝-0.01Y原数据。

其中的步骤c中的场景三维建模，具体按照以下步骤实施：首先将设置3Ds Max环境的单位与AutoCAD图的单位一样，即按照1∶1的比例尺进行建模；然后，在AutoCAD工具中，打开平面图，删除标注线、填充、文字与房建信息无关的图元，图纸处理完毕后按照所需格式保存或者另存；然后将处理过的AutoCAD平面图导入3DsMAX中，在导入过程中选择默认导入选项，导入完毕后，进一步处理导入的平面图，删除在AutoCAD工具中忽略的无用的点或者线图元；处理完毕后，全选该平面图，通过3DsMax的移动工具，将此平面图的所在的二维坐标系原点与3Ds Max环境的原点重合，然后根据房建剖面图中的数据，使用3Ds Max工具中的挤出命令生成地铁场景的主体模型，利用3Ds Max工具的创建功能创建地板、楼梯、柱子基础建模模型；场景模型采用纹理贴图技术，将实地探测获得的地铁车站场景图片处理制成标准贴图，然后将其贴到模型之上；最后将完成的地铁场景模型用3ds格式的文件保存，供OpenGL调用。

其中的步骤d中的管线三维数字建模，具体按照以下步骤实施：通过2D或3D图形程序接口三维渲染地铁站场景中的综合管线，并通过图形接口内置函数将管线平移、旋转到空间坐标数据指定的位置。

其中的步骤e中的场景模型和管线数字模型匹配，具体按照以下步骤实施：首先，用图形接口函数OpenGL将建好的3DS场景模型导入到程序中，设置场景的坐标0点与数据提取时的坐标0点相对应，再将场景缩小一百倍，并将综合管线数字模型导入到场景中。