專利名稱：真三維道路智能設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于真三維道路智能設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的各種等級(jí)的道路均需要修建。而 道路設(shè)計(jì)與其他土木工程設(shè)計(jì)不同，有其自身的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面其一、道 路是一種帶狀的實(shí)物，會(huì)受到沿線的地形、地貌、環(huán)境等因素影響；其二、道路設(shè)計(jì)是在前期 勘測(cè)得到的地形圖上進(jìn)行選線或現(xiàn)場(chǎng)定線，因此前期工作要花費(fèi)大量的人力、物力；傳統(tǒng)的 道路設(shè)計(jì)是先在地形圖上人工判讀數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行初步路線方案設(shè)計(jì)，在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，根 據(jù)初步設(shè)計(jì)中已經(jīng)確定好的平面線形，通過(guò)野外實(shí)地測(cè)量路線平、縱、橫數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。但 是這一方法存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、精度難以保證和動(dòng)態(tài)調(diào)整困難等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種真三維道路智能設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，通過(guò)在真三維地形場(chǎng)景中選 線，道路平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)基于三維地形場(chǎng)景的道路設(shè)計(jì)與可視化。本發(fā)明提供了一種真三維道路智能設(shè)計(jì)方法，包括在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線以及道路平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)；在所述三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整；根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，生成真三維道路 模型，所述真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路面紋理信息；根據(jù)所述真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，對(duì)道路所在區(qū)域地形 進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。本發(fā)明提供了一種真三維道路智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括道路參數(shù)設(shè)計(jì)模塊，用于在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線以及道路平、 縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)；道路參數(shù)調(diào)整模塊，用于在所述三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào) 整；自動(dòng)建模模塊，用于根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān) 系，生成真三維道路模型，所述真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路 面紋理信息；地形修測(cè)模塊，用于根據(jù)所述真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系， 對(duì)道路所在區(qū)域地形進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。上述真三維道路智能設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，在高精度三維地形場(chǎng)景數(shù)據(jù)和自定義數(shù)據(jù) 導(dǎo)入系統(tǒng)之后，在高精度三維地形場(chǎng)景中對(duì)道路的平、縱、橫參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而繪制出新 的道路三維線形，并按照專業(yè)道路設(shè)計(jì)文件的輸出格式進(jìn)行保存，使之與專業(yè)的道路設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行交互，完成道路選線的詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過(guò)在高精度的三維地形場(chǎng)景中選線、道路參數(shù) 設(shè)計(jì)與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了基于三維地形場(chǎng)景的道路設(shè)計(jì)和可視化。



為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明真三維道路智能設(shè)計(jì)方法實(shí)施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明真三維道路智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明真三維道路智能設(shè)計(jì)方法實(shí)施例的流程示意圖，如圖1所示，本發(fā)明 實(shí)施例包括如下步驟步驟101、在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線及平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)；步驟102、在三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整；步驟103、根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，生成真 三維道路模型，其中，真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路面紋理信 息；步驟104、根據(jù)真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，對(duì)道路所在區(qū)域 地形進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。本發(fā)明實(shí)施例提供的真三維道路智能設(shè)計(jì)方法，通過(guò)在高精度的三維地形場(chǎng)景中 選線、參數(shù)設(shè)計(jì)與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了基于三維地形場(chǎng)景的道路設(shè)計(jì)和可視化。進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例中，高精度的地形場(chǎng)景數(shù)據(jù)是由DEM和DOM疊加 而成。DEM是數(shù)字高程模型，是一個(gè)按一定結(jié)構(gòu)組織在一起的數(shù)據(jù)組，代表地形特征的空間 分布；進(jìn)一步地，空間分布由平面坐標(biāo)系統(tǒng)(X，Y)與各個(gè)平面坐標(biāo)系統(tǒng)中的地面點(diǎn)的高程 (Z)所形成空間三維數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)，數(shù)字高程模型是地形起伏的數(shù)字表達(dá)，由對(duì)地形表面 取樣所得到的一組三維數(shù)據(jù)U，1，ζ)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及對(duì)地形表面提供連續(xù)描述的算法組 成；DOM是對(duì)掃描處理后的數(shù)字化的航空像片或者高分辨率衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)制作形成本 發(fā)明實(shí)施例中所述的航空影像，對(duì)逐像元進(jìn)行幾何糾正和鑲嵌后，具有精度高、信息豐富、 直觀真實(shí)的特點(diǎn)，同時(shí)是具有地圖幾何精度和影像特征的圖像；本發(fā)明實(shí)施例中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)具體還可以為DWG格式矢量數(shù)據(jù)、TIF格式影像數(shù) 據(jù)、Shp格式矢量數(shù)據(jù)、興趣點(diǎn)POI數(shù)據(jù)、3DS模型數(shù)據(jù)。DWG格式數(shù)據(jù)是AUTOCAD導(dǎo)出的地 形圖矢量數(shù)據(jù)；TIF格式是遙感影像的數(shù)據(jù)格式的一種；Shp格式數(shù)據(jù)是ARCGIS導(dǎo)出的地 質(zhì)圖矢量數(shù)據(jù)；興趣點(diǎn)POI是用戶感興趣的點(diǎn)，興趣點(diǎn)POI數(shù)據(jù)包含該點(diǎn)所有相關(guān)的信息；3DS模型數(shù)據(jù)是三維的模型數(shù)據(jù)，文件后綴可以為.χ, . χρ , . 3ds等。進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例中，步驟101具體可以為
在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線及平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)結(jié)果按預(yù) 設(shè)的文件格式存儲(chǔ)，對(duì)所述設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理；其中，預(yù)設(shè)的文件格式具體可以為專業(yè)設(shè)計(jì) 軟件通用的文件格式；在三維地形場(chǎng)景中對(duì)所述處理后的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)對(duì)處理后的設(shè)計(jì)結(jié)果 進(jìn)行調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)道路設(shè)計(jì)參數(shù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)填挖方時(shí)，按單位橫斷面將道路區(qū)域劃 分為若干梯形與三角形條塊，相鄰兩斷面均為填方或者挖方，則此兩橫斷面之間部分類似 于一棱柱體，計(jì)算該棱柱體的體積即相當(dāng)于此相鄰兩橫斷面間的填挖方量。進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例中，生成真三維道路模型的過(guò)程包括整體線路 模型的建立、道路區(qū)域紋理映射、道路構(gòu)造物及附屬物的添加。真三維道路建模的過(guò)程其實(shí)是通過(guò)道路的詳細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與地形數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)算 過(guò)程。該計(jì)算過(guò)程如下從平面線位數(shù)據(jù)和縱斷面數(shù)據(jù)，得到道路中心線上任意點(diǎn)的三維坐 標(biāo)；從橫斷面數(shù)據(jù)，得到橫斷面上各特征點(diǎn)相對(duì)于路中點(diǎn)的平距和高差，在計(jì)算出路中心點(diǎn) 的坐標(biāo)和高程后，可得到該特征點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。這些特征點(diǎn)包括橫斷面上的路中心點(diǎn)、 分隔帶綠化帶邊緣點(diǎn)、車行道的內(nèi)外側(cè)端點(diǎn)、人行道內(nèi)外側(cè)端點(diǎn)、邊坡線上的變化點(diǎn)、坡腳 點(diǎn)、邊坡兩側(cè)的地面高程變化點(diǎn)等。然后，根據(jù)相鄰兩個(gè)橫斷面上各個(gè)特征點(diǎn)構(gòu)建多邊形曲 面，形成道路各個(gè)路段的三維模型。最后將各個(gè)路段的三維模型連接起來(lái)，并對(duì)不同的多邊形面根據(jù)模型性質(zhì)映射不 同的紋理，形成整體的三維道路模型。此外，橋梁和隧道是道路的主要構(gòu)造物。本發(fā)明實(shí)施例可以通過(guò)將橋墩模型，根據(jù) 橋梁起始和終止道路中心線按照一定間隔插入道路三維模型場(chǎng)景中，將隧道門(mén)洞模型插入 在隧道的出口和入口道路中心線上的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，橋梁模型的高度設(shè)置為道路中心 線點(diǎn)的高程與該點(diǎn)垂直方向地面點(diǎn)的高程之差；隧道口門(mén)洞模型的寬度為該點(diǎn)路基橫斷面 寬度，高度為隧道橫斷面高度。本發(fā)明實(shí)施例中道路的附屬設(shè)施包括道路的護(hù)欄、里程路標(biāo)、路燈等；各種道路附 屬設(shè)施模型的添加過(guò)程是一樣的。本發(fā)明實(shí)施例以路燈模型為例進(jìn)行示例性說(shuō)明，首先根 據(jù)道路的平縱橫三參數(shù)設(shè)計(jì)，得到各樁號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)(x、Y、z)，此坐標(biāo)正是道路中心線上點(diǎn)的 坐標(biāo)，通過(guò)設(shè)置平移參數(shù)即可將路燈模型平移到道路的邊緣。本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)路燈模
x=xi±sH
型插入點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算公式如下V P_，式中(Xl，Y1)是道路中線上一點(diǎn)的坐
V = V, 士-
U2+1
標(biāo)，S是模型在道路上水平偏移的距離，k是由(Xl，yi)和(x，y)兩點(diǎn)構(gòu)成的直線的斜率，也
jΛ, ·<ν-|
是由(Xl，yi)、(x2，y2)兩點(diǎn)構(gòu)成直線的斜率的負(fù)倒數(shù)，計(jì)算公式為夕=-^7，式中(\，
Y1)是道路中線上一點(diǎn)的坐標(biāo)，(X2，I2)是沿著道路前進(jìn)方向上與(Xl，Y1)相鄰的另一道路 中線點(diǎn)坐標(biāo)。
計(jì)算出路燈模型插入點(diǎn)坐標(biāo)之后，即可將已經(jīng)做好的路燈模型插入到相應(yīng)的坐標(biāo)處。進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例中，要生成與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型，必 須根據(jù)真三維道路模型與三維場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，對(duì)道路所在區(qū)域地形進(jìn)行修改，即對(duì) 道路所在區(qū)域DEM的修改。進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例中，還包括在道路模型可視化時(shí)修改道路區(qū)域 內(nèi)的三維地形，生成與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路場(chǎng)景；其中，修改道路區(qū)域內(nèi)的三維地形的 過(guò)程具體為首先沿道路的中心線分別向左右構(gòu)造給定寬度(W)的平行線，左右平行線上對(duì)應(yīng) 于中心線的數(shù)據(jù)點(diǎn)的高程值與中心線上點(diǎn)的高程值相等；道路平行線與相鄰兩橫斷面之間封閉成一個(gè)四邊形，并對(duì)該四邊形進(jìn)行三角剖 分；逐網(wǎng)格求得平行線左右側(cè)邊線與DEM的所有交點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并將所有交點(diǎn)插入 DEM格網(wǎng)中。對(duì)于與道路四邊形不發(fā)生關(guān)系的DEM網(wǎng)格不做處理；對(duì)于與道路四邊形發(fā)生 關(guān)系的DEM網(wǎng)格而言，沒(méi)有被道路四邊形切掉的部分形成新的多邊形，對(duì)其進(jìn)行三角剖分；DEM網(wǎng)格中有數(shù)據(jù)的剖分，加上道路的簡(jiǎn)單剖分，即可建立與地形融合在一起的三 維道路模型；進(jìn)一步地，在上述圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上得到了真三維道路模型，將道路設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視化的道路模型(直接對(duì)象)，從而設(shè)計(jì)者可以直觀形象地理解這些道路設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)，有效地對(duì)道路設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行決策，把握設(shè)計(jì)質(zhì)量。在真三維的道路模型上，可以進(jìn)行成果瀏覽、飛行路徑，錄制AVI、指定特定場(chǎng)景、 模擬駕駛、進(jìn)行制作方案的對(duì)比、連接PPT演示，通過(guò)上述手段可以極大豐富真三維設(shè)計(jì)成 果的演示效果，為專家評(píng)審提供便利，同時(shí)給道路設(shè)計(jì)者以直觀的視覺(jué)效果。進(jìn)一步地，上述圖1所示實(shí)施例，得到真三維道路模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)在三維地形 場(chǎng)景下對(duì)道路設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)整，統(tǒng)計(jì)填挖方量，生成填挖方統(tǒng)計(jì)報(bào)告，使設(shè)計(jì)者可 以迅速的選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，節(jié)約道路工程的成本。進(jìn)一步地，上述圖1所示實(shí)施例，得到真三維道路模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者可以在計(jì) 算機(jī)上看到與真實(shí)道路一樣的景觀細(xì)節(jié)，并且可以直接在三維場(chǎng)景中對(duì)道路設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行 修改，從而為道路設(shè)計(jì)提供了更高的精確依據(jù)。進(jìn)一步地，上述圖1所示實(shí)施例，在得到真三維道路模型后，直觀的三維真實(shí)效果 可以讓決策者、方案評(píng)審者共同參與到設(shè)計(jì)之中，便于交流溝通。圖2為本發(fā)明真三維道路智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施 例包括道路參數(shù)設(shè)計(jì)模塊21、道路參數(shù)調(diào)整模塊22、自動(dòng)建模模塊23、地形修測(cè)模塊24 ；其中，道路參數(shù)設(shè)計(jì)模塊21在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線以及道路 平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)；道路參數(shù)調(diào)整模塊22在所述三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì) 參數(shù)的調(diào)整；自動(dòng)建模模塊23根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān) 系，生成真三維道路模型，所述真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路 面紋理信息；地形修測(cè)模塊24根據(jù)所述真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系， 對(duì)道路所在區(qū)域地形進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。
本發(fā)明實(shí)施例提供的真三維道路智能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，通過(guò)道路參數(shù)設(shè)計(jì)模塊21 將高精度三維地形場(chǎng)景的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)之后，在高精度三維地形場(chǎng)景中對(duì)道路的平、 縱、橫參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按照專業(yè)道路設(shè)計(jì)文件的輸出格式進(jìn)行保存，使之與專業(yè)的道路設(shè) 計(jì)軟件進(jìn)行交互。進(jìn)一步地，在上述圖2所示實(shí)施例，道路參數(shù)調(diào)整模塊22，將專業(yè)道路設(shè)計(jì)軟件導(dǎo) 出的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入系統(tǒng)中，在三維地形場(chǎng)景下對(duì)道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，用于統(tǒng) 計(jì)填挖方量，生成填挖方統(tǒng)計(jì)報(bào)告，并完成道路詳細(xì)設(shè)計(jì)。進(jìn)一步地，在上述圖2所示實(shí)施例，還包括自動(dòng)建模模塊23，用于整體道路模型 的建立、道路區(qū)域紋理映射、道路構(gòu)造物及附屬物的添加。進(jìn)一步地，在上述圖2所示實(shí)施例，還包括地形修測(cè)模塊24，用于在道路模型可 視化時(shí)修改道路區(qū)域內(nèi)的三維地形，生成與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路場(chǎng)景。 上述本發(fā)明實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)將道路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視化的直接對(duì)象，設(shè)計(jì)者 可借助人的形象思維來(lái)快速準(zhǔn)確地理解這些道路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以便有效地對(duì)道路設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn) 行決策，把握設(shè)計(jì)的質(zhì)量；在道路三維可視化平臺(tái)中導(dǎo)入高精度的三維地形場(chǎng)景數(shù)據(jù)，在此 基礎(chǔ)上進(jìn)行道路(平、縱、橫)參數(shù)設(shè)計(jì)與調(diào)整，生成不同方案的填挖方報(bào)告，從而選擇最優(yōu) 的線路設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)造價(jià)成本、工程造價(jià)成本；利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把道路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與地理空 間數(shù)據(jù)結(jié)合，建立含地形地貌環(huán)境特征的待建公路工程三維景觀，并進(jìn)行場(chǎng)景布置，設(shè)計(jì)要 素分析、多媒體查詢、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)道路設(shè)計(jì)場(chǎng)景漫游等，能夠真實(shí)、動(dòng)態(tài)地反映道路勘察設(shè)計(jì) 的結(jié)果；隨著道路三維可視化地理環(huán)境的建立，設(shè)計(jì)人員可以在計(jì)算機(jī)上看到與真實(shí)公路 一樣的景觀細(xì)節(jié)，道路設(shè)計(jì)者觀察到某些地方需要修正，可以直接在三維場(chǎng)景中對(duì)該路段 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，從而為道路設(shè)計(jì)提供更精確的依據(jù)；道路三維可視化平臺(tái)有助于專業(yè) 鴻溝的跨越，道路選線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及面很廣、決策性很強(qiáng)的綜合性工作，道路三維可視化 將為決策者提供更加直觀的決策依據(jù)，為各個(gè)專業(yè)的配合協(xié)調(diào)提供更加方便直觀的工具， 同時(shí)方案評(píng)審者也可參與到實(shí)際線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，憑借直觀的視覺(jué)提出自己的見(jiàn)解。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序 指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序執(zhí)行 包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤(pán)等各種可以 存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依 然可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修 改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種真三維道路智能設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線以及道路平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)；在所述三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整；根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，生成真三維道路模型，所述真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路面紋理信息；根據(jù)所述真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，對(duì)道路所在區(qū)域地形進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道 路選線以及道路平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)包括在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線及平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)結(jié)果按預(yù)設(shè)的 文件格式存儲(chǔ)，對(duì)所述設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理；在三維地形場(chǎng)景中對(duì)所述處理后的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括統(tǒng)計(jì)填挖方時(shí)，按單位橫斷面將道路區(qū)域劃分為若干梯形與三角形條塊，相鄰兩斷面 均為填方或者挖方，則此兩橫斷面之間部分類似于一棱柱體，計(jì)算該棱柱體的體積即相當(dāng) 于此相鄰兩橫斷面間的填挖方量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括整體線路模型的建立、道路區(qū)域紋理映射、道路構(gòu)造物及附屬物的添加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，還包括在道路模型可視化時(shí)修改道路區(qū)域內(nèi)的三維地形，生成與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路場(chǎng)景。
6.一種真三維道路智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括道路參數(shù)設(shè)計(jì)模塊，用于在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線以及道路平、縱、橫 參數(shù)設(shè)計(jì)；道路參數(shù)調(diào)整模塊，用于在所述三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整；自動(dòng)建模模塊，用于根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，生 成真三維道路模型，所述真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路面紋理 fn息；地形修測(cè)模塊，用于根據(jù)所述真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，對(duì)道 路所在區(qū)域地形進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述道路參數(shù)設(shè)計(jì)模塊還用于在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線及平、縱、橫 參數(shù)設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)結(jié)果按預(yù)設(shè)的文件格式存儲(chǔ)，對(duì)所述設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理；在三維地形場(chǎng)景 中對(duì)所述處理后的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；根據(jù)所述調(diào)整后的設(shè)計(jì)結(jié)果統(tǒng)計(jì)填挖方量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述道路參數(shù)調(diào)整模塊還用于統(tǒng)計(jì)填挖方時(shí)，按單位橫斷面將道路區(qū)域劃分為若干梯 形與三角形條塊，相鄰兩斷面均為填方或者挖方，則此兩橫斷面之間部分類似于一棱柱體， 計(jì)算該棱柱體的體積即相當(dāng)于此相鄰兩橫斷面間的填挖方量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)建模模塊還用于整體線路模型的建立、道路區(qū)域紋理映射、道路構(gòu)造物及附 屬物的添加。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地形修測(cè)模塊還用于在道路模型可視化時(shí)修改道路區(qū)域內(nèi)的三維地形，生成與真 實(shí)地表無(wú)縫接合的道路場(chǎng)景。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種真三維道路智能設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，其中方法包括在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線以及道路平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)；在所述三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路平、縱、橫設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整；根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，生成真三維道路模型，所述真三維道路模型包含有描述道路面的三維坐標(biāo)信息和道路面紋理信息；根據(jù)所述真三維道路模型與三維地形場(chǎng)景的空間位置關(guān)系，對(duì)道路所在區(qū)域地形進(jìn)行修改，建立與真實(shí)地表無(wú)縫接合的道路模型。本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)在高精度的三維地形場(chǎng)景中進(jìn)行道路選線，平、縱、橫參數(shù)設(shè)計(jì)與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了基于三維地形場(chǎng)景的道路設(shè)計(jì)和可視化。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101872376SQ201010192359
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者王國(guó)鋒, 王小忠, 秦濤, 許振輝, 費(fèi)昀, 郭力 申請(qǐng)人:中國(guó)公路工程咨詢集團(tuán)有限公司;中交宇科(北京)空間信息技術(shù)有限公司