[发明专利]一种基于Unity平台的公路隧道工程BIM模型动态创建方法

说明书

本发明公布了一种基于Unity平台的公路隧道工程BIM模型动态创建方法，首先，基于路线文件导入隧道工程的路线设计线平纵横信息、关键桩号信息；然后地勘资料读取，导入围岩等级及描述，衬砌模型，对隧道分段；然后基于复合式衬砌通用设计图创建支护构件方案；然后进行洞身设计；然后设计衬砌、洞门、联络通道；本方法能够通过三维可视化的方式，更加清晰直观地展示公路隧道工程设计方案、实现输入的设计参数与隧道工程模型创建的动态交互，实时反映设计人员的设计理念，有效提升隧道工程BIM建模效率。

技术领域

本发明涉及公路隧道工程信息模型的动态参数化创建领域，特别是一种基于Unity平台的公路隧道工程BIM模型动态创建方法。

背景技术

目前国内外承载BIM技术的平台主要是三个，分别是Autodesk、Bentley和Dassault平台，这三个平台创建模型的思路以手动创建为主，辅助以基本构件模型提高模型的创建效率。公路隧道工程领域缺乏参数化批量创建BIM模型的工具，建模效率不高，系统不能根据围岩等级为隧道分段匹配复合式衬砌结构；系统不能根据联络通道的桩号定位联络通道的坐标，并放置联络通道的三维模型并自动去除相交重叠部分。隧道工程是山区高速公路项目的重要组成部分，手动建模工作量繁重，公路隧道工程BIM模型动态创建方法的研究有助于推动行业技术进步，提高公路工程BIM模型的总体创建效率。

发明内容

本方法能够通过三维可视化的方式，更加清晰直观地展示公路隧道工程设计方案、实现输入的设计参数与隧道工程模型创建的动态交互，实时反映设计人员的设计理念，有效提升隧道工程BIM建模效率。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

1.一种基于Unity平台的公路隧道工程BIM模型动态创建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于路线文件导入隧道工程的路线设计线平纵横信息、关键桩号信息，所述关键桩号信息包括隧道起终点洞门的桩号、起终点明洞的桩号、隧道断面变化点以及隧道地质条件变化分界点、按照隧道设计原则沿隧道创建的紧急停车带的起终点、布置在紧急停车带上的横洞的桩号位置、联络通道的桩号，用于描述不同区间段落范围内的隧道设计方案，解析路线文件，读取该路线文件下的设计线列表，获取当前隧道所在设计线Guid，根据关键桩号信息解析出工程坐标，将工程坐标移合原点转换成隧道在三维空间中可用的坐标，在三维空间拟合每个桩号坐标点形成三维曲线，用以确定隧道的三维空间位置；所述路线文件中存储的信息是从地面线中采集的数据，隧道的路线信息即隧道设计时展示在三维空间中的俯视平面及纵断面的设计线形并通过插值计算形成逐桩坐标数据；所述桩号坐标点即隧道的路线信息中每一个控制点的唯一标识，桩号坐标点是将隧道设计时的位置数据整理成Excel表格形式存储，导入后每个位置对应的桩号信息换算成的坐标点，

S2、地勘资料读取，通过工程地质勘测报告，对三维空间中的隧道进行分段并形成隧道分段表，确定每一段隧道的围岩等级，根据围岩详情，对每一段进行地质情况描述包括围岩等级描述、开挖方式描述，同时绘制隧道二维纵面设计图，包括隧道整体的设计线分布情况以及地面线走势，并绘制分隔线代表围岩分段情况，便于查看对比设计线与地面线的高程、隧道埋深，并保存用户根据对比情况对隧道分段进行调整前后的数据；

S3、基于复合式衬砌通用设计图创建包括锚杆、钢拱架、钢筋网、混凝土结构的三维模型，并按照所述隧道分段表中围岩等级修正三维模型数据并分类存储在对应围岩等级的复合式衬砌库中；所述复合式衬砌通用设计图是在隧道设计阶段，让不同围岩等级下隧道施工需要用到的初支结构、二衬结构形成通用工程设计方案，并将设计方案以参数化的形式存入复合式衬砌通用设计库；创建所述三维模型的过程包括从复合式衬砌通用库调取锚杆、钢拱架、钢筋网、混凝土结构的属性参数，根据属性参数描述锚杆、钢拱架、钢筋网、混凝土结构在三维空间的位置和样式，并创建出三维模型；