[发明专利]一种基于三维建模技术的缆道测流监控方法

权利要求书

1.一种基于三维建模技术的缆道测流监控方法，其特征在于，包括：对于水文缆道测流的测验过程，需要进行实时监控，运用三维建模技术，把实时监控的监控画面由二维动画方式重构为三维动画方式。

2.根据权利要求1所述的基于三维建模技术的缆道测流监控方法，其特征在于：所述监控画面为三维动画建模而成，画面中能清楚地标识了铅鱼在测流过程中所处的位置，所述监控画面是动态的，用于更加准确地展示铅鱼的测流过程。

3.根据权利要求1所述的基于三维建模技术的缆道测流监控方法，其特征在于：所述监控画面中，测流过程的信息包括垂线位置、水面位置、实时水位、断面信息、水下信号，且上述信息同时叠加在三维监控画面中用于使测流过程更加清晰。

4.根据权利要求1所述的基于三维建模技术的缆道测流监控方法，其特征在于：所述三维建模的过程包括：根据断面信息、实时水位信息，创建缆道测流测验过程的多个监控剖面，然后利用这些监控剖面，按照三维动画建模的技术原理，重构出三维测流监控画面。

5.根据权利要求1所述的基于三维建模技术的缆道测流监控方法，其特征在于：所述运用三维建模技术，把实时监控的监控画面由二维动画方式重构为三维动画方式的具体步骤包括：

步骤一、搭建河道三维模型；

步骤二、生成三维模型使用建模软件时，依照比例建立河道横截平面模型和铅鱼3DS模型，当模型生成完毕，将河道横截平面模型和铅鱼模型文件导入OpenGL；

步骤三、在创建好的河道横截平面模型中导入铅鱼模型，调整二者坐标相重合，接下来进行数据实时更新；

步骤四、步骤四、设置铅鱼单位矩阵，将铅鱼模型自身坐标系与三维地形的世界坐标系重合，将铅鱼的运动方向设计为在竖直平面YOZ内运动，铅鱼可沿坐标Y轴与Z轴方向进行移动；

步骤五、设置观察角度用于对重合的三维地形的世界坐标系进行观察；

步骤六、需要利用铅鱼收集测流过程中的关键信息，利用铅鱼测流信息、重合的三维地形的世界坐标系，按照OpenGL三维动画建模的技术原理重构出实时三维测流监控画面，在实际的测流过程中，铅鱼将缆道测流过程中收集到的数据包括铅鱼位置数据、垂线位置数据、水面位置数据、实时水位数据、断面信息数据、水下信号数据传输给数据库进行保存，之后OpenGL应用程序从数据库中获得这些数据，需要注意的是，在三维图形上，能够产生动画效果的数据只有铅鱼位置数据与水位信息；

步骤七、利用铅鱼携带的传感器收集自身的位置信息、河道的水位信息，位置信息即Y轴与Z轴的坐标信息，利用位置信息与河道的水位信息产生动态效果信息，在铅鱼揽道测流过程中产生静态效果信息，将动态效果信息和静态效果信息返回给河道横截平面模型和铅鱼模型；然后，实现铅鱼收集到的数据对铅鱼三维模型的驱动；

步骤八、OpenGL引入双缓存技术，程序将帧存看成是两个视频的缓存，在任一时刻只有两者中的一个内容能被显示出来，实现平滑的计算机动画，在双缓存系统中，对于所创建出的动画实际能获得2中存储区域：

一个A存储区域用来放置屏幕上所绘制的动态的铅鱼模型和河道水位高度；

另一个B存储区域在缓存中绘制动态的铅鱼模型图像和河道水位高度图像；

A存储区域将所绘制图像放置在屏幕上，显示这个缓存内容，不使用绘制命令修改缓存内容；B存储区域在缓存中绘制图像，但是图像并不在屏幕上进行显示，当B存储区域的图像在指定条件下绘制完毕之后，再交换缓存，将B存储区域图像导入A存储区域进行呈现。

6.根据权利要求5所述的基于三维建模技术的缆道测流监控方法，其特征在于：所述步骤一中，在搭建河道三维模型时，预先采集缆道测流测验过程的多个点的监控剖面信息，利用收集到的图片信息制作河道三维模型，导出为3DS格式文件，再将制作好的文件导入编程软件，得到可以被OpenGL理解的图源信息，利用OpenGL工具生成三维实例模型，初始化地形仿真完成。