[发明专利]一种路基BIM模型与三维地形自动融合的方法

说明书

本发明涉及BIM技术、GIS技术在铁路工程三维场景制作与展示上的应用，其公开了一种路基BIM模型与三维地形自动融合的方法，解决传统技术中人为手动修改地形的方案存在的费时费力、影响融合和展示效果的问题。该方法包括以下步骤：A、遍历路基BIM模型中的几何元素，将其投影到对应几何元素的最小高程点所在平面，获得投影多边形；B、针对获取的投影多边形，采用多边形合并算法，计算最小外接多边形；C、调用GIS平台提供的地形修改功能接口，基于所述最小外接多边形对地形的高程值进行修改和重构地形三角网，生成地形修改文件；D、将生成的地形修改文件导入GIS平台，在打开三维场景时自动加载该文件，实现路基BIM模型和三维地形的自动融合。

技术领域

本发明涉及BIM(建筑信息模型)技术、GIS(地理信息系统)技术在铁路工程三维场景制作与展示上的应用，具体涉及一种路基BIM模型与三维地形自动融合的方法。

背景技术

随着BIM技术的快速发展，其在铁路工程领域取得了越来越广泛的应用。在铁路工程设计阶段，通过建立铁路各专业的三维BIM模型，并与基于数字高程模型和高清遥感正射影像生成的三维地表模型相结合，搭建BIM+GIS三维场景，能够快速、直观、有效地展示铁路设计方案。

然而，根据真实的地面勘测资料建立的三维地形模型并不能反映铁路设计方案中的填挖方情况。因此，在三维场景创建的过程中，铁路工程BIM模型与三维地形通常存在没有很好融合的现象，具体表现为BIM模型地面以上部分被三维地形模型遮挡，或者BIM模型地面以下部分悬空于三维地形模型之上。

在铁路工程中，路基BIM模型与三维地形没有良好融合的情况最为常见。针对此问题，传统的处理方式一般为在GIS平台中对与模型相交处的地形进行手动修改。这种处理方式费时费力、且修改后的地形往往因为人工的误差而影响融合和展示效果。

因此，亟需研究一种快速、有效的路基BIM模型与三维地形自动融合技术，从而提高铁路工程BIM+GIS三维场景的制作效率和展示效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种路基BIM模型与三维地形自动融合的方法，解决传统技术中人为手动修改地形的方案存在的费时费力、影响融合和展示效果的问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种路基BIM模型与三维地形自动融合的方法，包括以下步骤：

A、遍历路基BIM模型中的几何元素，将其投影到对应几何元素的最小高程点所在平面，获得投影多边形；

B、针对获取的投影多边形，采用多边形合并算法，计算最小外接多边形；

C、调用GIS平台提供的地形修改功能接口，基于所述最小外接多边形对地形的高程值进行修改和重构地形三角网，生成地形修改文件；

D、将生成的地形修改文件导入GIS平台，在打开三维场景时自动加载该文件，实现路基BIM模型和三维地形的自动融合。

作为进一步优化，步骤A中，将遍历的几何元素投影到最小高程点所在的平面的具体方法包括：

针对获取到的每一个几何元素，遍历其所有的顶点，记录每个顶点的高程值；

遍历完成后，通过比较得到该几何元素所有顶点的最小高程值，并将该几何元素所有顶点的高程值替换为该最小高程值。

作为进一步优化，步骤A中，所述几何元素包括体元素、曲面元素、单元元素和网格元素，在进行投影之前将其它元素均转换为网格元素。

作为进一步优化，步骤B具体包括：

B1、对所述投影多边形进行遍历，获取其所有的顶点，并存储在列表中；