[发明专利]一种道路三维模型全参数化建立方法

摘要

本发明公布了一种道路三维模型全参数化建立方法,它包括以道路设计过程出发，以道路平、纵断面的设计参数作为输入，如下具体建立步骤：通过平面直曲线拉伸、展开形成纵断面，建立道路纵断面直曲线，折叠形成道路中心线，在过渡特征点处布置超高和加宽横断面，形成道路路基面，提取边线与地形相交判定填挖段，通过交点射线法自动生成填挖断面，形成开挖面和填坡面，与进行填挖运算，生成道路三维模型。本发明克服现有的设计过程，导致输入参数意义不明确的缺点，具有快速响应设计变更，进行道路三维设计校审、土石方计算、路线规划比选、虚拟漫游的优点。

主权项

1.一种道路三维模型全参数化建立方法,它从道路设计过程出发，以道路平、纵断面设计参数作为输入，其特征在于：具体建立步骤如下：a.全局大地坐标系约定以Z轴代表高程，根据交点坐标N(x)、E(y)依次生成交点JDi，直线连接各交点，生成交点辅助线；b.在所述的交点JDi处按照曲线要素做圆曲线，并与交点辅助线修剪；c.在所述的各个交点JDi处，如果存在缓和曲线，则根据所述的交点JDi处的曲线要素,在交点线上生成前后直缓点，分别以所述的前后直缓点为原点建立临时坐标系，x轴为原点指向交点JDi，y轴垂直于x轴向里，根据缓和曲线参数方程生成缓和曲线，将圆曲线沿所述的交点JDi的角平分线方向内移动直至所述的缓和曲线相切，修剪圆曲线、缓和曲线和交点辅助线，得到平面直曲线；d.将所述的直曲线沿高程方向拉伸形成柱面，将柱面展开形成纵断面，此时直曲线将随同展开，变成道路展开线；e.在道路展开线上，根据变坡点桩号生成桩号点，按照设计高程分别偏移桩号点，由此在道路的纵断面上生成空间变坡点；f.用直线连接所述的变坡点，生成纵断面变坡点辅助线，在所述的变坡点处按照曲线要素做圆曲线或抛物线，并与变坡点辅助线修剪，形成纵断面直曲线；g.将纵断面按照步骤e展开的过程进行逆向折叠，此时纵断面直曲线将随同纵断面折叠回去，形成道路中心线；h.在BP和EP处布置标准路基横断面；i.在各个交点JDi对应处，如布置超高，则在超高过渡段特征点处，继续布置超高横断面，所述的超高过渡段特征点包括抬肩、双坡和旋转阶段起点；j.以上述超高横断面为截面，道路中心线为脊线，超高旋转轴所在轴线为引导线生成路基面；k.在各个交点JDi对应处，如布置加宽：以上述路基面边线为基准，加宽曲线方程按照线性做偏移边线，创建加宽过渡边线，修剪路基面，形成加宽后的路基面；l.提取上述路基面边线，与地形相交，判定道路填挖段；根据交点射线法自动生成边坡线，建立开挖面和填方面；在全挖段、全填段、半挖半填段分别与地形进行布尔运算，生成高精度的道路三维模型；在所述的步骤l中：所述的交点射线法为；L1：开始；L2：某桩号左/右侧边坡线，某桩号为i；i＝1时；根据填挖方式建立边坡起点P0；L3：生成第i级边坡射线Li，射线Li与地形相交，交点为Pi，若有多个交点取第一个；L4：测量P0‑Pi‑1的垂直距离Hi；L5：当Hi>控制高度时，生成第i级边坡和马道；取马道终点为边坡起点Pi；L6：i＝i+1,此时返回重新执行L3步骤；L7：当Hi≤控制高度时，通过Pi修剪射线Li,延长△h保证能与地形运算；L8：结束。