[发明专利]参数驱动的高速铁路桥梁自适应多层次三维可视化方法

说明书

本发明公开了一种参数驱动的高速铁路桥梁自适应多层次三维可视化方法，包括：高速铁路桥梁细节层次模型制作：设置定位层、矢量层和实体层，实体层包括实体层、施工实体层和运维实体层，根据多尺度浏览的需求，对设计实体层、施工实体层和运维实体层以参数驱动几何形体的抽象，构造尺度实体层；高速铁路桥梁细节层次模型组织管理：细节层次模型以松散方式存储，通过建立对象、版本、空间、时间连接构造复杂多维网状组织关系，支撑细节层次模型自适应动态调度；高速铁路桥梁细节层次模型自适应动态调度：将空间、时间、版本及工程应用等查询命令解算为调度条件集，实现矢量、实体模型的复杂、一体化调度与虚拟环境下的分类渲染。

技术领域

本发明涉及三维可视化领域，尤其涉及一种参数驱动的高速铁路桥梁自适应多层次三维可视化方法。

背景技术

为满足高速铁路虚拟踏勘、建设及运维仿真服务、数字孪生铁路等虚拟仿真平台内不同浏览尺度、不同工程阶段、不同管理粒度的桥梁可视化需求，须采用抽象方法构造高速铁路桥梁的细节层次(Levels of Detail，简称LOD)模型，高效组织管理同一时空中不同对象或不同时空中同一对象的LOD模型，并在网络环境下自适应动态调度所需模型，实现高速铁路桥梁的多层次三维可视化。

目前，高速铁路桥梁LOD模型均采用简化格网的方法生成，以格网索引、四叉树索引等方法组织管理，并基于视点和视距实现动态调度。其存在以下缺点：

首先，已有方法采用几何简化生成LOD模型，无法满足抽象的需求，如高速铁路桥梁首级LOD模型应为桥梁工点各墩台的位置与里程值等矢量，而现有方法只能提供简化的三维实体模型，且几何简化以格网大小、法向矢量等为依据，简化过程无桥梁构造参数引导，简化结果不可控。

其次，高速铁路桥梁全生命周期信息随工程阶段逐步修正与细化，信息的三维可视化应体现其动态过程，而已有方法仅基于空间信息建立索引来组织管理LOD模型，无法支持时间维的调度。

最后，已有方法基于视点参数调度格网简化LOD模型，调度方式单一，无法支持不同层级、不同版本、不同时间段模型的复杂调度，不能满足不同工程管理粒度、不同工程应用对于高速铁路桥梁信息可视化的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够满足不同尺度、不同阶段、不同管理粒度下高速铁路桥梁的可视化需求、模型层次丰富、LOD模型之间为多维网状关联的参数驱动的高速铁路桥梁自适应多层次三维可视化方法。

为此，本发明的技术方案如下：

一种参数驱动的高速铁路桥梁自适应多层次三维可视化方法，包括以下步骤：

S1，高速铁路桥梁LOD模型制作：根据高速铁路桥梁全生命周期信息特点与工程管理需求，设置定位层、矢量层和实体层，实体层进一步细化为设计实体层、施工实体层和运维实体层，根据多尺度浏览的需求，对设计实体层、施工实体层和运维实体层以参数驱动几何形体的抽象，构造尺度实体层；

S2，高速铁路桥梁LOD模型组织管理：高速铁路桥梁LOD模型以松散的方式存储，通过建立对象、版本、空间、时间连接来构造复杂的多维网状组织关系，支撑LOD模型的自适应动态调度；

S3，高速铁路桥梁LOD模型自适应动态调度：基于高速铁路桥梁LOD模型及LOD模型之间的多维网状组织关系，增加调度解析模块，将空间、时间、版本、工程应用等查询命令解算为调度条件集，实现矢量、实体模型的复杂、一体化调度与虚拟环境下的分类渲染。

其中，步骤S1)的具体包括以下步骤：