留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模

周京春 李清泉 施昆

周京春, 李清泉, 施昆. 利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
引用本文: 周京春, 李清泉, 施昆. 利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
ZHOU Jingchun, LI Qingquan, SHI Kun. Refined 3DModeling of Pipeline Based on Sweeping Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
Citation: ZHOU Jingchun, LI Qingquan, SHI Kun. Refined 3DModeling of Pipeline Based on Sweeping Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429

利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模

doi: 10.13203/j.whugis20140429
基金项目: 国家住建部2015科技示范工程资助项目(2015-S5-020);昆明市工业与信息化委员会重点信息化建设项目(昆工信发[2011]270号,昆工信发[2012]108号)
详细信息
    作者简介:

    周京春,博士生,研究方向为空间信息服务。

  • 中图分类号: P208

Refined 3DModeling of Pipeline Based on Sweeping Method

Funds: The Science and Technology Demonstration Project o Ministry of Housing and Urban-Rural Development of China,
More Information
    Author Bio:

    国家住建部2015科技示范工程资助项目(2015-S5-020);昆明市工业与信息化委员会重点信息化建设项目(昆工信发[2011]270号,昆工信发[2012]108号)

  • 摘要: 管网三维建模中的一个重要问题是如何根据管线中心线坐标计算得到管网实体表面顶点的坐标,特别是管段与管点衔接处的表面处理。利用扫描(Sweep)造型法,根据实体之间的拓扑连接关系,将一条管线看作是整张连续的曲面,自动建立管线和管点的三维模型,可不必再做拼接处理。此方法通过对管线进行倒圆角及分段处理,在管线中心线各分段点上建立连续标架,计算得到分段点对应的管网实体表面顶点的坐标,并采用布尔并集运算合成管点模型的方法来建立各管网实体的精细化模型。实验结果表明,管网实体表面顶点坐标正确、光滑连续,建模程序简化,性能提高,效果良好。
  • [1] Liu R,Issa R R A.3DVisualization of Sub-surfacePipelines in Connection with the Building Utilities:Integrating GIS and BIM for Facility Management[C].International Conference on Computing in CivilEngineering,Florida,United States,2012[2] Liu Jun,Qian Haifeng,Sun Yongjun.Applicationof Underground Pipeline Three-Dimensional Model-ing Based on Skyline[J].Urban Geotechnical Inves-tigation &Surveying,2011(4):43-45(刘军,钱海峰,孙永新.基于Skyline的三维综合地下管线应用与研究[J].城市勘测,2011(4):43-45)[3] Li Hongbin,Xu Jinghua.Research on 3DVisualiza-tion of Underground Pipeline Based on AE[J].Sur-veying and Mapping,2010,33(3):133-136(李洪斌,徐京华.基于 AE的地下管线三维可视化研究[J].测绘,2010,33(3):133-136)[4] Zhang Wenyuan,Fu Zhongliang.Research on 3DVisualization of Synthetic Pipeline Based on ArcGISEngine[J].Bulletin of Surveying and Mapping,2008(8):28-31(张文元,付仲良.基于ArcGIS En-gine的综合管线三维可视化研究[J].测绘通报,2008(8):28-31)[5] Tao Guoqiang,Wu Liangcai,Li Dajun.Realizationof 3D Model of Urban Underground Pipeline[J].Science of Surveying and Mapping,2005,30(6):100-112(陶国强,吴良才,李大军.城市地下管线三维模型的实现[J].测绘科学,2005,30(6):100-112)[6] He Jianchun,Zou Yanhong,Ma Yingdong,et al.Assistant Design Syayten of Urban UndergroundPipeline Based on 3DVirtual City[J].Procedia En-vironmental Sciences,2011,11:1 352-1 358[7] Peng Wenxiang.Contour Line Based 3DVisualiza-tion for Pipeline Networks[J].Bulletin of Survey-ing and Mapping,2004(11):45-47(彭文祥.基于轮廓线的管网数据的3维可视化研究[J].测绘通报,2004(11):45-47)[8] Du Guoming,Gong Jianya.Key Technique AboutVisualization of Urban 3DPipe Network and Imple-mentation of System Function[J].Geomatics andInformation Science of Wuhan University,2002,27(5):534-537(杜国明,龚健.城市三维管网的可视化及其系统功能实现的关键技术[J].武汉大学学报·信息科学版,2002,27(5):534-537)[9] Li Qingquan,Yan Yong,Yang Bisheng,et al.Re-search on 3DVisualization of Underground Pipeline[J].Geomatics and Information Science of WuhanUniversity,2003,28(3):277-282(李清泉,严勇,杨必胜,等.地下管线的三维可视化研究[J].武汉大学学报·信息科学版,2003,28(3):277-282)[10] Li Qingquan,Li Deren.Research on the ConceptualFrame of the Integration of 3DSpatial Data Model [J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,1998,27(4):325-330(李清泉,李德仁.三维空间数据模型集成的概念框架研究[J].测绘学报,1998,27(4):325-330)[11] Chen Han,Wu Qunyong,Wang Qinmin.Slice-Based Surface Reconstruction of 3DPipeline[J].Computer Applications,2005,25(9):2 196-2 198(陈涵,邬群勇,王钦敏.切片级管线表面三维重建[J].计算机应用,2005,25(9):2 196-2 198)[12] Zhu Hehua,Wu Jiangbin.3DVisualization Model-ing of Pipeline[J].Chinese Journal of UndergroundSpace and Engineering,2005,1(1):30-33(朱合华,吴江斌.管线三维可视化建模[J].地下空间与工程学报,2005,1(1):30-33)[13] Ma Junhai.Design and Realization of Urban 3DPipeline Information System[J].Journal of Hei-longjiang Institute of Technology,2009,23(3):15-17(马俊海.城市三维管线信息系统的设计与实现[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版),2009,23(3):15-17)[14] Yang Guodong,Hu Zhuowei,Zhang Dongdong.Discussion on the Topic of Displaying in the 3DPipeline Management Information System[J].Bul-letin of Surveying and Mapping,2003(6):24-26(杨国东,胡卓玮,张冬冬.基于OpenGL的管线3维显示方法研究[J].测绘通报,2003(6):24-26)[15] Wang Qi,Song Chunfeng,Dong Chunhua.TheTechnique of Linking up 3DCurly Pipeline BasedOpenGL[J].Science of Surveying and Mapping,2008,33(4):151-152(王琦,宋春凤,董春华.基于OpenGL的3维弯管线的衔接方法[J].测绘科学,2008,33(4):151-152)[16] Sun Zhongchang,Lu Xiushan,Tian Maoyi.Re-search and Implementation of 3D Modeling Algo-rithm for Mine Roadway[J].Acta Geodaetica etCartographica Sinica,2009,38(3):250-254(孙中昶,卢秀山,田茂义.矿山巷道3维建模算法研究及实现[J].测绘学报,2009,38(3):250-254)[17] Chen Zihui,Wang Li,Hu Jianping.Study on 3DPipeline Work Auto-Modeling Technologies Basedon DXF and OpenFlight API[J].Scienceo f Survey-ing and Mapping,2010,35(5):180-182(陈子辉,王丽,胡建平.DXF与OpenFlight API虚拟三维管网自动建模技术研究[J].测绘科学,2010,35(5):180-182)[18] Chen Jun,Sun Min,Zhou Qiming.Expressionand Visualization of Cloverleaf Junction in a 3DCityModel[J].GeoInformatica,2000,4(4):375-386[19] Zhou Fangxiao,Li Changhua,Zhaoliang.Applica-tion of Sweep Modeling to 3DVisualization of Pipe-line[J].Computer Engineering and Applications,2011,47 (7):162-165 (周方晓,李昌华,赵亮.Sweep造型法在管线三维可视化中的应用[J].计算机工程与应用,2011,47(7):162-165)[20] Ministry of Housing and Urban-Rural Developmentof China.Detecting and Surveying UndergroundPipelines and Cables in City[S].BeiJing:China Ar-chitecture &Building Press,2003(国家住房和城乡建设部.城市地下管线探测技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2003)[21] Klok F.Two Moving Coordinate Frames for Sweep-ing Along a 3DTrajectory[J].Computer Aided Ge-ometric Design,1986(3):217-229[22] Chung K,Wang W.Discrete Moving Frames forSweep Surface Modeling[C].Pacific Graphics,Tai-pei,1996[23] Mendez E,Schall G,Havemann S,et al.Genera-ting Semantic 3D Models of Underground Infra-structure[J].Computer Graphics and Applica-tions,2008,28(3):48-57
  • [1] 朱峥嵘, 黄亚锋, 赵立营.  一种利用GPU加速的轨迹线热力图生成显示方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2022, 47(7): 1035-1042. doi: 10.13203/j.whugis20200001
    [2] 李宗春, 郭迎钢, 汤进九, 何华, 司奎, 冯其强, 邓磊, 张冠宇, 王志远.  用三联全站仪法建立高精度三维导线 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(4): 546-554. doi: 10.13203/j.whugis20190209
    [3] 郑顺义, 桂力, 王晓南.  二维线划图中建筑物檐口高自动提取方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(5): 584-589,611. doi: 10.13203/j.whugis20140126
    [4] 刘全海, 邓非, 李楼, 冉慧敏.  面向规划的建筑物屋顶精细纹理快速生成方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(8): 1054-1060. doi: 10.13203/j.whugis20140771
    [5] 贾毅, 李振.  利用空间小面元模型重构序列影像密集点云 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1430-1434.
    [6] 张志华, 侯恩科, 罗晓霞, 邓念东.  巷道与地层交切建模研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(4): 496-499. doi: 10.13203/j.whugis20120507
    [7] 杨荣华, 花向红, 邱卫宁, 耿涛.  地面三维激光扫描点云角度分辨率研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(7): 851-853.
    [8] 李卉, 钟成, 黄先锋, 李德仁.  基于空间特性的立交桥自动检测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(1): 110-113.
    [9] 孙殿柱, 刘健, 李延瑞, 孙永伟.  三维散乱点云的Voronoi拓扑近邻点集查询算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(1): 86-91.
    [10] 李德仁, 赵中元, 赵萍.  城市规划三维决策支持系统设计与实现 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(5): 505-509.
    [11] 孙殿柱, 刘健, 李延瑞, 李心成.  三维散乱点集Voronoi图快速生成算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(8): 909-912.
    [12] 杨成杰, 吴冲龙, 翁正平, 张夏林.  矢量剪切技术在地质三维建模中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(4): 419-422.
    [13] 张剑清, 翟瑞芳, 郑顺义.  激光扫描多三维视图的全自动无缝镶嵌 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(2): 100-103.
    [14] 汪云甲, 伏永明.  矿井巷道三维自动建模方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(12): 1097-1100.
    [15] 朱庆, 李逢春, 张叶廷.  一种改进的三维点集表面重建的区域生长算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(8): 667-670.
    [16] 刘春, 吴杭彬.  基于真三维TIN的三维激光扫描数据压缩方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(10): 908-911.
    [17] 郑顺义, 苏国中, 张祖勋.  三维点集的自动表面重构算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(2): 154-157.
    [18] 张小红, 鄂栋臣.  用PPP技术确定南极Amery冰架的三维运动速度 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(10): 909-912.
    [19] 李必军, 方志祥, 任娟.  从激光扫描数据中进行建筑物特征提取研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(1): 65-70.
    [20] 杜国明, 龚健雅, 熊汉江, 王鹏新.  城市三维管网的可视化及其系统功能实现的关键技术 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(5): 534-537.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  835
  • HTML全文浏览量:  13
  • PDF下载量:  817
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-03
  • 修回日期:  2015-05-05
  • 刊出日期:  2015-05-05

利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模

doi: 10.13203/j.whugis20140429
    基金项目:  国家住建部2015科技示范工程资助项目(2015-S5-020);昆明市工业与信息化委员会重点信息化建设项目(昆工信发[2011]270号,昆工信发[2012]108号)
    作者简介:

    周京春,博士生,研究方向为空间信息服务。

  • 中图分类号: P208

摘要: 管网三维建模中的一个重要问题是如何根据管线中心线坐标计算得到管网实体表面顶点的坐标,特别是管段与管点衔接处的表面处理。利用扫描(Sweep)造型法,根据实体之间的拓扑连接关系,将一条管线看作是整张连续的曲面,自动建立管线和管点的三维模型,可不必再做拼接处理。此方法通过对管线进行倒圆角及分段处理,在管线中心线各分段点上建立连续标架,计算得到分段点对应的管网实体表面顶点的坐标,并采用布尔并集运算合成管点模型的方法来建立各管网实体的精细化模型。实验结果表明,管网实体表面顶点坐标正确、光滑连续,建模程序简化,性能提高,效果良好。

English Abstract

周京春, 李清泉, 施昆. 利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
引用本文: 周京春, 李清泉, 施昆. 利用Sweep造型法进行管网精细化三维建模[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
ZHOU Jingchun, LI Qingquan, SHI Kun. Refined 3DModeling of Pipeline Based on Sweeping Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
Citation: ZHOU Jingchun, LI Qingquan, SHI Kun. Refined 3DModeling of Pipeline Based on Sweeping Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 661-666. doi: 10.13203/j.whugis20140429
参考文献 (1)

目录

    /

    返回文章
    返回