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专利号: 2019108364795
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.顾及拓扑与部分建筑部件语义的室内薄壁三维模型重建方法,其特征在于:首先进行数据预处理:建筑物各楼层平面图进行图层过滤,得到仅含墙门窗楼层平面图集,进行空间校正,得到同一空间参考平面图集,进行高程分配,得到三维楼层图集,进行薄壁变换,得到三维薄壁楼层图集,进行推拉间隔赋值,得到目标三维薄壁楼层图集,进行叠加融合,得到接合图集,将目标三维薄壁楼层图集和接合图集进行楼层图与接合图分配,得到对应楼层图与接合图集,然后进行三维模型重建;

所述三维模型重建过程首先假设待重建的层是第n层,其起始高程为Hn,层高为hn,则其对应楼层图的起始高程为Hn,下部接合图的高程为Hn,上部接合图的高程为Hn+1=Hn+hn,根据拓扑构建原则,先创建三维结点,楼层图的二维结点是三维结点投影的结果,为重建三维结点,需在现有二维结点位置上,找到每个三维结点的高度,即可定出三维结点的位置,然而,二维结点仅有一个起始高程,无法直接获得投影前各个三维结点的高度,需要从结点关联的二维边的推拉间隔上间接获取,取出每一条边推拉间隔的左值与右值并排序,形成二维结点对应的推拉间隔,将排序后的值按照从小到大的顺序每两个为一对构建一个新推拉间隔,新推拉间隔的并集用于后期其它三维基元的创建,每个值加上Hn即是一个三维结点的高程,用Z表示,每个高程与二维结点的平面位置一起组成一个三维结点,其中,Z值最大、最小的三维结点已经在上、下接合图上,只需创建上、下接合图之间的三维结点;

三维边的创建:根据二维结点获取的推拉间隔集,找出每段推拉间隔对应的一对三维结点,连接它们即构成了一条纵向三维边,通过这种方式生成整个楼层的所有纵向三维边,进一步创建三维横向边,取出二维边的两个结点,查找每个结点对应的三维结点,在这些三维结点中,剔除上下接合图中的三维结点,因为它们已经形成三维横向边,找出高程相同的其它三维结点,连接每对三维结点即构成了一条横向三维边,通过这种方式生成整个楼层的所有横向三维边;

基于离散边的自动构面:三维边创建后,进一步的工作是构建三维面,在构面时,先找出共面的三维边,然后在这个空间面上再采用二维算法构面,遍历每个三维结点及其关联的边,找出共面的三维边集合,在该空间面上,一条三维边最多被两个三维面共用,任取一个边界三维结点作为起始结点,计算所有与起始结点相关联的边的方位角,选取与起始结点关联的一条边作为起始边,找出与该起始边夹角最小的边,再以找到的这条边为起始边,搜索该边另一端结点关联的所有边,通过计算找出与当前边夹角最小的边,重复上述搜索过程,直到回到第一条起始边的另一端的结点为止,搜索到的边围成面,然后,以第一条起始边为中止边,找出与它夹角最大的边,再以找到的这条边为中止边,搜索该边未被使用的另一个结点关联的所有边,找出与当前边夹角最大的边,重复上述搜索过程,直到回到第一条起始边的另一端的结点为止,搜索到的边围成另一个面,每搜索出一个面,对面进行编号,并记录组成它的边以及边的连接次序,若与当前结点关联的边都使用了两次,转到下一个结点,重复上述步骤,当所有的边都使用了两次,结束构面;

语义赋值:构面后,为面赋予语义信息,对于三维纵向面,迭代循环每个面,找出面中Z值最小的结点,Z值最小的结点可能不止一个,任取其中一个即可,若该结点的Z值等于平面图中生成该面的边的起始高度,则为这个面赋予该边的类型,其它剩余的面赋予墙面类型即可,赋予语义后,根据拓扑基元之间的关联性,将围成每个体的面找出并自动构体,实现拓扑的重建。