[发明专利]基于BIM跨平台技术的高精度工程三维地形制作方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM跨平台技术的高精度工程三维地形制作方法，基于BIM、GIS和游戏地形雕刻技术，通过跨平台技术融合，利用低精度地形图生成高精度逼真工程三维地形，步骤如下：1、等高线、高程点和特征线提取；2、低精度DEM生产；3、地形雕刻与地形纹理制作；4、高精度三维地形网格模型制作；5、地形模型与纹理合成。本发明通过将低精度、小比例尺的地形图，在严格保证地形高程基本不变的前提下，生成高精度逼真的工程三维地形，从而满足工程前期三维设计需要，大幅提高工程前期设计质量和展示效果，促进了BIM在工程领域的应用和发展。

技术领域

本发明涉及BIM（建筑信息模型；英文Building Information Modeling的缩写）技术、GIS（地理信息系统；英文Geographic Information System的缩写）技术和游戏相关的地形雕刻技术在工程设计上的应用，尤其是涉及基于BIM跨平台技术的高精度工程三维地形制作方法。

背景技术

BIM即建筑信息模型，既是一种工程三维设计成果的表现形式，也是一种设计理念、方法、流程和规范。当前，基于BIM进行工程三维协同设计已成为主流，并逐步取代传统二维设计。进行工程三维设计首先需要获取高精度工程三维地形，然而由于进行高精度工程地形测量投资大、耗时多，在工程前期设计阶段往往无法做到，因而只能基于1:1万、1:5万、1:20万等小比例尺的低精度地形图进行设计，由此导致工程三维地形精度低、失真严重、工程展示效果差，严重影响工程前期设计质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于BIM跨平台技术的高精度工程三维地形制作方法，实现工程三维地形在保证高程准确的前提下，大幅提高精度和逼真度，满足工程前期设计要求。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述基于BIM跨平台技术的高精度工程三维地形制作方法，基于BIM、GIS和游戏地形雕刻技术，通过跨平台技术融合，利用低精度地形图生成高精度逼真工程三维地形，步骤如下：

步骤1、等高线、高程点和特征线提取：

首先，从所述低精度地形图中提取等高线、高程点数据，并删除其中不含高程信息、高程错误和异常的要素；其次，根据工程周边环境展示需要提取相应的地物特征线，如公路、河沟、池塘等；对于公路、河沟等线状地物提取其中心线，对于池塘等面状地物提取其轮廓线；

步骤2、低精度DEM（数字高程模型；英文Digital Elevation Model的缩写）生产：

在地理信息平台ArcGis中，以步骤1提取的带高程信息的所述等高线、高程点数据，通过空间数据处理方法生产低精度DEM；

步骤3、地形雕刻与地形纹理制作：

在地形雕刻软件World Machine中，导入步骤2生产的所述低精度DEM和步骤1提取的所述地物特征线，通过数据处理方法，联合运用所述地形雕刻软件World Machine提供的各种设备节点（每一个设备节点代表一种数据处理方法），对地形作进一步雕刻、修饰与纹理制作，并生产地形纹理图；

步骤4、高精度三维地形网格模型制作：

在所述地理信息平台ArcGis和三维设计平台MicroStation中，通过空间数据处理方法制作工程三维地形网格模型；

步骤5、地形模型与纹理合成：

在所述三维设计平台MicroStation中，将步骤3制作的所述地形纹理图和步骤4制作的三维地形网格模型，按照1:1的比例尺进行匹配合成，使地形纹理图成为三维地形网格模型的覆盖材质，最终制作成带纹理的高精度逼真工程三维地形。

实现步骤2以等高线、高程点生产低精度DEM的空间数据处理方法为：