一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及各類道路、橋梁等工程領(lǐng)域進行工程場景的觀察及剖切系統(tǒng)，具體涉及一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中對于道路、橋梁、隧道等交通工程領(lǐng)域的設(shè)計均采用科學(xué)與工程相結(jié)合的計算方式，采用三維結(jié)構(gòu)模型進行設(shè)計。然而現(xiàn)有技術(shù)的三維結(jié)構(gòu)模型設(shè)計方法，僅限于將靜態(tài)觀察，或靜態(tài)剖切當(dāng)前三維結(jié)構(gòu)模型進行測量，不便于靈活驗證設(shè)計方案對于實際周邊環(huán)境的適用性、可靠性，同時也不能為后續(xù)設(shè)計優(yōu)化工程提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)，通過設(shè)置沿著給定位置及方向?qū)θS工程場景進行動態(tài)剖切的動態(tài)剖切部件，可以獲取剖切面出的二維截面圖形，并能夠提供測量方法確定各種對象在該剖切面上的位置、距離等空間關(guān)系。本發(fā)明提供的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)，能夠適用各類道路、橋梁、隧道等交通工程領(lǐng)域，通過對設(shè)計結(jié)構(gòu)模型和周邊環(huán)境模型的三維合成工程場景進行動態(tài)觀察和剖切測量，可以更加直觀方便地驗證設(shè)計方案，為后續(xù)設(shè)計優(yōu)化工作提供數(shù)據(jù)支持。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)，其特點是，該剖切及測量系統(tǒng)包含:
圖像顯不部件；
控制處理部件，與所述圖像顯示部件連接；
動態(tài)剖切部件，分別與所述控制處理部件、圖像顯示部件連接；
測量部件，分別與所述圖像顯示部件、控制處理部件連接。
[0005]優(yōu)選地，所述圖像顯示部件包含:
觸摸顯示器，與所述控制處理模塊連接；
相機轉(zhuǎn)動模塊，與所述觸摸顯示器、控制處理模塊連接。
[0006]優(yōu)選地，所述控制處理部件包含:
控制模塊，與所述觸摸顯示器、相機轉(zhuǎn)動模塊連接；
加載模塊，與所述控制模塊連接。
[0007]優(yōu)選地，所述動態(tài)剖切部件包含:
自由剖切模塊，分別與所述控制模塊、觸摸顯示器連接；
按粧剖切單元，分別與所述控制模塊、加載模塊及觸摸顯示器連接；
前移剖切面模塊，分別與所述自由剖切模塊、按粧剖切單元及觸摸顯示器連接；
后移剖切面模塊，分別與所述自由剖切模塊、按粧剖切單元及觸摸顯示器連接。
[0008]優(yōu)選地，所述按粧剖切單元包含:
剖切模塊，分別與所述控制模塊、觸摸顯示器、前移剖切面模塊、后移剖切面模塊連接;
道路中心線模塊，與所述剖切模塊、加載模塊連接。
[0009]優(yōu)選地，所述測量部件包含:
測量坐標(biāo)模塊，分別與所述觸摸顯示器、控制模塊連接；
測量長度模塊，分別與所述觸摸顯示器、控制模塊、測量坐標(biāo)模塊連接；
測量平距模塊，分別與所述觸摸顯示器、控制模塊、測量坐標(biāo)模塊連接；
測量高差模塊，分別與所述觸摸顯示器、控制模塊、測量坐標(biāo)模塊連接。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明提供的一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)，通過設(shè)計動態(tài)剖切方法及測量系統(tǒng)，能夠?qū)⑷S工程場景沿指定位置及方向進行剖切，從而能夠?qū)崟r獲取剖切處的二維剖切面圖形，并對該二維剖切面圖形進行長度、平距、高差等測量。能夠更加直觀方便地驗證設(shè)計方案，為后續(xù)設(shè)計優(yōu)化工作提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)實施例示意圖之一。
[0013]圖3為本發(fā)明一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)實施例示意圖之二。
[0014]圖4為本發(fā)明一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)實施例示意圖之三。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。
[0016]如圖1-圖3所示，為本發(fā)明一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]如圖1所示，一種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)，該剖切及測量系統(tǒng)包含:圖像顯示部件1、控制處理部件2、動態(tài)剖切部件3及測量部件4。
[0018]其中，控制處理部件2與圖像顯示部件I連接；動態(tài)剖切部件3分別與控制處理部件2、圖像顯示部件I連接；測量部件4分別與圖像顯示部件1、控制處理部件2連接。
[0019]如圖2所示，圖像顯示部件I包含:觸摸顯示器11、相機轉(zhuǎn)動模塊12。觸摸顯示器11與控制處理模塊2連接；相機轉(zhuǎn)動模塊12與觸摸顯示器11、控制處理模塊2連接。
[0020]本發(fā)明中，觸摸顯示器11用于人機交互，用戶可以根據(jù)觸摸顯示器11發(fā)送相關(guān)命令，例如:選擇周邊環(huán)境及相應(yīng)三維設(shè)計方案模型，選擇剖切方式、選擇測量方式；同時觸摸顯示器11能夠顯示用戶選擇的三維工程場景模型、剖切后的二維剖切截面以及測量數(shù)據(jù)等。
[0021]本發(fā)明中，相機轉(zhuǎn)動模塊12用于改變顯示在觸摸顯示器11上的三維工程場景模型的位置，能夠?qū)⒃撊S工程場景模型進行前、后、左、右、上、下移動以及可以以360 °全方位進行旋轉(zhuǎn)。
[0022]如圖2所示，控制處理部件2包含:控制模塊21、加載模塊22。其中，控制模塊21與觸摸顯示器11、相機轉(zhuǎn)動模塊12連接；加載模塊22與控制模塊21、動態(tài)剖切部件3連接。
[0023]本發(fā)明中，控制模塊21用于響應(yīng)觸摸顯示器11獲取的用戶指令，并控制其他部件或模塊執(zhí)行相關(guān)指令。加載模塊22內(nèi)設(shè)有多種不同場景情況下的三維工程場景模型，能夠為用戶提供多種三維工程場景模型的選擇。
[0024]如圖2、圖3所示，動態(tài)剖切部件3包含:自由剖切模塊31、按粧剖切單元32、前移剖切面模塊33及后移剖切面模塊34。
[0025]其中，自由剖切模塊31分別與控制模塊21、觸摸顯示器11連接；按粧剖切單元32分別與控制模塊21、觸摸顯示器11、加載模塊22連接；前移剖切面模塊33分別與自由剖切模塊31、按粧剖切單元32及觸摸顯示器11連接；后移剖切面模塊34分別與自由剖切模塊31、按粧剖切單元32及觸摸顯示器11連接。
[0026]按粧剖切單元32包含:分別與控制模塊21、觸摸顯示器11、前移剖切面模塊33、后移剖切面模塊34連接的剖切模塊321 ;與剖切模塊321、加載模塊22連接的道路中心線模塊322。
[0027]本發(fā)明中，當(dāng)用戶在觸摸顯示器11顯示的三維工程場景模型選擇起始點、結(jié)束點，自由剖切模塊31用于將起始點、結(jié)束點的連線中點處生成剖切面，并將該剖切面顯示在觸摸顯示器11上。
[0028]本發(fā)明中，當(dāng)用戶選擇采用道路中心線進行剖切時，道路中心線模塊322加載當(dāng)前三維工程場景模型對應(yīng)的含有粧號的道路中心線數(shù)據(jù)文件，使得剖切模塊321根據(jù)用戶選擇的粧號對該處三維工程場景模型進行剖切。
[0029]如圖3所示，測量部件4包含:測量坐標(biāo)模塊41、測量長度模塊42、測量平距模塊43及測量高差模塊44。
[0030]其中，測量坐標(biāo)模塊41分別與觸摸顯示器11、控制模塊21連接；測量長度模塊42分別與觸摸顯示器11、控制模塊21、測量坐標(biāo)模塊41連接；測量平距模塊43分別與觸摸顯示器11、控制模塊21、測量坐標(biāo)模塊41連接；測量高差模塊44分別與觸摸顯示器11、控制模塊21、測量坐標(biāo)模塊41連接。
[0031]本發(fā)明中，測量坐標(biāo)模塊41用于將剖切面進行標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)化，從而獲取剖切坐標(biāo)，根據(jù)用戶選擇的測量點顯示該測量點的坐標(biāo)。測量長度模塊42用于測量剖切面上兩測量點之間的距離；測量平距模塊43用于測量剖切面上兩測量點之間的水平距離；測量高差模塊44用于測量剖切面上兩測量點之間的垂直高度差值。
[0032]—種三維工程場景的動態(tài)剖切及測量系統(tǒng)的具體操作方法包含如下步驟:
SI，根據(jù)實際需求，采用圖像顯示部件1、控制處理部件2加載三維工程場景。該步驟SI包含:
S1.1，用戶通過圖像顯示部件I的觸摸顯示器11選定實際需要的三維工程場景。
[0033]S1.2，觸摸顯示器11將選擇信號發(fā)送至控制處理部件2。
[0034]S1.3，控制處理部件2將選擇后的三維工程場景顯示至觸摸顯示器11上。該步驟S1.3包含:
S1.3.1，控制處理部件2的控制模塊21獲取觸摸顯示器11發(fā)出的選擇信號，處理并控制該控制處理部件2的加載模塊22查找符合實際需要的三維工程場景模型。
[0035]S1.3.2，加載模塊22將查找到的三維工程場景模型發(fā)送至控制模塊21，并通過該控制模塊21將三維工程場景模型顯示至觸摸顯示器11上。
[0036]本實施例中的三維工程場景模型是有三維設(shè)計方案模型與周邊環(huán)境模型合成形成的。三維設(shè)計方案模型用于表達待建設(shè)的道路、橋梁、隧道等工程主體結(jié)構(gòu)，是通過使用各類三維BIM軟件進行設(shè)計生成存入加載模塊22中；周邊環(huán)境模型側(cè)重于表達該工程范圍內(nèi)重要的現(xiàn)狀的周邊環(huán)境如各類建筑、道路、管線、已有工程結(jié)構(gòu)及障礙物等。
[0037]S2，采用圖像顯示部件I確定三維工程場景的觀察位置。該步驟S2包含:
52.1，觸摸顯示器11控制圖像顯示部件I的相機轉(zhuǎn)動模塊12采用平移模式通過對選定的三維工程場景模型進行上、下、左、右、前、后平移方式，確定用戶要求的平移觀察方向。
[0038]S2.2，該觸摸顯示器11控制相機轉(zhuǎn)動模塊12采用旋轉(zhuǎn)方式通過對選定的三維工程場景模型能夠進行平面360°全方位旋轉(zhuǎn)，確定用戶要求的旋轉(zhuǎn)觀察方向。
[0039]S3，選用適當(dāng)?shù)钠是蟹绞酵ㄟ^動態(tài)剖切部件3對指定位置進行剖切，獲取剖切面。優(yōu)選地，步驟S3包含:
53.1，觸摸顯示器11上顯示自由剖切方式、按粧剖切方式，用戶根據(jù)需要選用上述方式之一進行剖切。
[0040]S3.2，當(dāng)選用具體剖切方式進行剖切時，觸摸顯示器11發(fā)送剖切方式選擇信號至控制模塊21，該控制模塊21處理識別該剖切方式選擇信號，并控制動態(tài)剖切部件3對顯示在觸摸顯示器11上的三維工程場景模型進行剖切。該步驟S3.2包