[发明专利]水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法

权利要求书

1.一种水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)参考建基面边界绘制起坡线；

2)建立马道线特征级组件，输入条件包括上级马道内线，其初始为起坡线，输入参数包括坡高、马道宽和坡比系数，输出本级马道内线和本级马道外线；

3)建立马道坡面单元元件级组件，输入条件包括上级马道内线、本级马道外线和本级马道内线，输入参数包括马道坡面单元编号，输出马道坡面单元；

4)将同级马道坡面单元元件级组件放到一个子图形集中，形成本级马道坡面构件级组件，将所有级马道坡面的子图形集放到马道坡面的整体图形集中；

5)由所有马道坡面单元形成整体马道坡面，构成整体级组件，输入条件包括马道坡面集和地形面，输出整体马道坡面和坡面开口线；

6)由整体马道坡面和坡面开口线为开挖马道边坡面整体级组件的输入，运算形成开挖边坡面三维模型及支护面。

2.根据权利要求1所述水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：所述步骤2)中，建立马道线特征级组件包括如下步骤：

2a)建立参数集，放置本级马道坡面的设计参数，即放置设计参数坡高、马道宽和坡比系数；

2b)打散上级马道内线成线段，按参数集中对应线段的坡高、马道宽和坡比系数，经过平移、修剪、结合运算生成本级马道内线和本级马道外线；

2c)将上述过程封装，建立特征级组件。

3.根据权利要求1所述水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：开挖边坡面由马道坡面单元组成，每个马道坡面单元均由坡高、马道宽和坡比系数一组参数控制，当地质资料变化时，通过匹配地质条件修改相应参数值，从马道线特征级组件更新开始直到驱动整体开挖边坡三维模型。

4.根据权利要求3所述水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：马道线特征级组件控制同级所有马道坡面单元，马道线输入参数包括同级马道坡面单元的坡高、马道宽和坡比系数，马道线由多段组成，每一段线由上级马道内线对应线段先水平平移，再由本段、前段和后段的水平平移量按“取大规则”确定本段水平平移马道线，然后将本段水平平移马道线进行竖向平移，再由本段、前段和后段的高程值按“取高规则”确定本段马道线，最后将各段马道线结合形成整条马道线。

5.根据权利要求1所述水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：用整体图形集管理马道坡面单元，同级马道坡面单元在同一个子图形集中，各子图形集放置到整体图形集中，本级与上级子图形集用马道线链接。

6.根据权利要求5所述水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：同一图形集中元素的加运算定义为几何图形的结合，图形集与加运算要求满足：任何一个马道坡面单元仅属于一个子图形集，子图形集属于整体图形集；任何一个图形集均有单位元，子图形集的单位元为本级马道线，整体图形集的单位元为边坡的起坡线；同一图形集的二个马道坡面单元相加结果属于此图形集；同一图形集中三个马道坡面单元相加结果与相加次序无关，结果为三个马道坡面单元的结合；任何一个马道坡面单元的逆元定义为删除此马道坡面单元，在图形集中存在马道坡面单元条件下不能删除单位元。

7.根据权利要求1所述水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法，其特征在于：整体级组件分为整体马道坡面组件和开挖马道边坡面组件二个，且整体马道坡面组件输入条件为含所有马道坡面单元的整体图形集，输出除整体马道坡面外，还有开挖边坡的开口线，开挖马道边坡面组件输入条件为整体马道坡面和开口线，输出为建筑物开挖边坡面三维模型。