CN102201128A

CN102201128A - 管道模型的转换方法及装置

Info

Publication number: CN102201128A
Application number: CN 201110093119
Authority: CN
Inventors: 王飞
Original assignee: BEIJING YICHENG KEXUN TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Current assignee: BEIJING YICHENG KEXUN TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-09-28

Abstract

本发明公开了一种管道模型的转换方法及装置。其中，该方法包括：根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。通过本发明，可以在三维信息缺失的情况下，补足第三维信息，并能构建三维场景，从而使得很多不易察觉的设计缺陷能够被轻易发现。

Description

管道模型的转换方法及装置

技术领域

本发明涉及管道管理领域，尤其涉及一种管道模型的转换方法及装置。

背景技术

管网是城市基础建设的重要组成部分，与人民的生活和环境保护息息相关。随着国民经济的发展，城市中各类管网正以数十倍、数百倍的速度增长。

在以往的管道设计中，设计图纸通常记载的是管道在二维坐标下的位置及尺寸等信息，例如，在二维平面上所有的管道都由固定的几何图形来表示，一般而言是用线段来表示，通过线段之间的位置关系定义各管道之间的位置关系。在新增管道时，管道的设计基于现有的管道的二维图纸进行，也主要是基于二维的平面进行，但是由于缺少三维信息，按照二维信息进行设计，将会忽略很多设计缺陷能够，从而导致规划不周全，进而造成的无可挽回的损失与遗憾，降低了工程项目的评估质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种管道模型的转换方法及装置，以提高管道设计的准确性。

根据本发明的一个方面，提供了一种管道模型的转换方法，包括：根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。

其中，建立所述三维管道模型还包括：对于所述二维管道模型中所指示的管理交叉处，形成十字形管道或T形管道。

其中，建立所述三维管道模型还包括：对于所述二维管道模型中指示管道衔接处为圆弧的，建立贝塞尔曲线进行模拟。

其中，所述管道的内径和外径为预设值。

其中，所述方法还包括：根据所述二维管道模型中各个线段之间的间距计算得到所述管道的外径。

其中，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：根据所述三维管道模型进行漫游，检测所述三维管道模型中是否存在设计缺陷。

其中，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：根据所述三维管道模型进行碰撞检测，检测所述三维管道模型中是否存在相互干涉的管道。

其中，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：响应用户的操作，对所述三维管道模型进行相应的编辑操作，其中，所述编辑操作包括：增加、修改或删除。

其中，其特征在于，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：响应用户的查询命令，在所述三维管道模型中查询与所述查询命令对应的信息，并显示查询结果。

根据本发明的另一个方面，提供了一种管道模型的转换装置，包括：读取模块，用于根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；获取模块，用于分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；建立模块，用于按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。

通过本发明，可以将二维管道模型转换为三维管道模型，从而可以在三维信息缺失的情况下，补足第三维信息，并能构建三维场景，从而使得很多不易察觉的设计缺陷能够被轻易发现，减少由于规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，进而提高了工程项目的评估质量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施的管道模型的转换方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的二维管道模型的管理结构示意图；

图3是根据本发明实施例的三维管道模型的管理结构示意图；

图4是根据本发明实施例的管道模型的转换装置的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的管道模型的转换方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的管道模型的转换方法主要包括以下步骤：

步骤S102，根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；

在本发明实施例中，二维管道模型包括但不限于dwg、dxf等格式的二维平面图，通过解析二维管道模型中记载的二维信息，可以获取表示各个管道的线段的属性信息，例如，起点、终点及等信息，并且，还可以获取三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系。

图2是本发明实施例中二维管道模型的管理结构示意图，如图2所示，在二维管道模型中，二维文件(即二维管道模型)由命名对象字典、块段表及符号表组成。

以DXF文件为例，DXF文件主要由标题段、类段、表段、块段、实体段、对象段和文件结束段5部分组成，下面分别对各个部分进行说明。

标题段(HEADER)，记录二维管道模型中的所有标题变量的当前值或当前状态。标题变量记录了二维管道模型的当前工作环境，如栅格间距式样、当前图层层名及线型、颜色等。

类段(CLASSES)包括应用程序定义的类的信息。

表段(TABLES)共包含4个表，每个表又包含可变数目的表项。这些表在文件中出现的顺序是线型表(LTYPE)、图层表(LAYER)、字样表(STYLE)、视图表(VIEW)。

块段(BLOCK)记录了所用块的块名，当前图层层名、块的种类、块的插入基点及组成该块的所有成员。块的种类分为图形块、带有属性的块和无名块三种。

实体段(ENTITIES)记录了每个实体的名称、所在图层及其名字、线型、颜色等。

对象段(OBJECTS)包括非图形对象的数据。

文件结束段(EOF OF FILE)DXF文件的结束标志。

通过对dxf文件进行解析，可以得到文件中包含的详细信息。目前，在二维图中，为了方便对数据进行管理，文件采用了图层的抽象概念，例如，在某一市政管道设计图纸中，管道图位于某一图层内。对特定图层进行数据读取，即可完成所需信息的解析。

通过对二维管道模型的解析，可以获得二维平面实体的笛卡尔坐标位置关系，即三维管道模型的俯视图下各实体的二维拓扑关系是确定的。在二维管道模型中所有的管道都由固定的几何图形来表示，在本发明实施例中，管道由线段来表示通过二维管道模型，可以获取各个线段之间的位置关系。

步骤S104，分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；

任选取一条线段，该线段起点、终点的笛卡尔坐标是确定的，以这两点所形成的直线为轴，该线段长度为管道长度，管道内径、外径采用系统默认值或根据二维平面内线段间距计算得到。从而获取三维管道模型的三维信息。

步骤S106，按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。

在本发明实施例的优选实施方式中，在建立三维管道模型时，在管道模型交叉处，可以形成十字形、T形管道。如果二维管道模型中，管道模型衔接处为圆弧，则可以建立贝塞尔(Bezier)曲线进行模拟，从而建立平滑过渡的三维管道模型。

在建立三维管道模型后，还可以对三维管道模型进行管理，如图3所示，可以对三维管道模型进行场景漫游，例如，路径漫游，从而检测管道的设计缺陷。例如：多种管道的避让问题，及管道和桥的避让问题。另外，也可以对三维管道模型进行碰撞检测，以检测三维管道模型中各个管道之间是否存在干涉。另外，还可以对三维管道模型进行光照处理，以增加三维管道模型的显示效果。另外，还可以提供事件处理，通过鼠标或键盘等外围输入设备接收用户输入的指令，对三维管道模型进行编辑操作，例如，对三维管道模型进行增加与剔除、模型拾取与数据显示等；或者，也可以在用户点击三维管道模型后弹出相应菜单，用户可以对模型进行修改、删除或查询。若用户选择查询，系统通过用户选择的模型唯一标识符(ID)进入数据库进行相关信息的查阅，并显示到用户界面，在该界面上可以对相关信息进行修改。

通过本发明实施例提供的上述方法，可以将二维管道模型转换为三维管道模型，从而可以方便管道的设计，提前检测出管道设计的缺陷，减少损失。

根据本发明实施例，还提供了一种管道模型的转换装置，该装置可以用于实现本发明实施例提供的上述方法。

图4是根据本发明实施例的管道模型的转换装置的结构示意图，如图4所示，根据本发明实施例的管道模型的转换装置主要包括：读取模块10，用于根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；获取模块20，用于分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；建立模块30，用于按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。

在本发明实施例的优选实施方式中，建立模块30还用于对于所述二维管道模型中所指示的管理交叉处，形成十字形管道或T形管道。

在本发明实施例的优选实施方式中，建立模块30还用于对于所述二维管道模型中指示管道衔接处为圆弧的，建立贝塞尔曲线进行模拟。

其中，所述管道的内径和外径为预设值或者根据所述二维管道模型中各个线段之间的间距计算得到。

在本发明实施例的优选实施方式中，该装置还可以包括：漫游检测模块，用于根据所述三维管道模型进行漫游，检测所述三维管道模型中是否存在设计缺陷。

在本发明实施例的优选实施方式中，该装置还可以包括：碰撞检测模块，用于根据所述三维管道模型进行碰撞检测，检测所述三维管道模型中是否存在相互干涉的管道。

在本发明实施例的优选实施方式中，该装置还可以包括：编辑模块，用于响应用户的操作，对所述三维管道模型进行相应的编辑操作，其中，所述编辑操作包括：增加、修改或删除。

在本发明实施例的优选实施方式中，该装置还可以包括：查询模块，用于响应用户的查询命令，在所述三维管道模型中查询与所述查询命令对应的信息，并显示查询结果。

从以上的描述中，可以看出，通过本发明实施例，可以将二维管道模型转换为三维管道模型，从而可以有效地建立虚拟环境，实现人机交互。并通过对三维管道模型进行漫游及碰撞等检测，可以使得很多不易察觉的设计缺陷能够被轻易发现，减少由于规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，进而大大提高了工程项目的评估质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种管道模型的转换方法，其特征在于，包括：

根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；

分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；

按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述三维管道模型还包括：

对于所述二维管道模型中所指示的管理交叉处，形成十字形管道或T形管道。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述三维管道模型还包括：

对于所述二维管道模型中指示管道衔接处为圆弧的，建立贝塞尔曲线进行模拟。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述管道的内径和外径为预设值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述二维管道模型中各个线段之间的间距计算得到所述管道的外径。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：根据所述三维管道模型进行漫游，检测所述三维管道模型中是否存在设计缺陷。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：根据所述三维管道模型进行碰撞检测，检测所述三维管道模型中是否存在相互干涉的管道。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：响应用户的操作，对所述三维管道模型进行相应的编辑操作，其中，所述编辑操作包括：增加、修改或删除。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在建立所述三维管道模型之后，所述方法还包括：响应用户的查询命令，在所述三维管道模型中查询与所述查询命令对应的信息，并显示查询结果。

10.一种管道模型的转换装置，其特征在于，包括：

读取模块，用于根据二维管道模型中表示各个管道的线段的坐标位置关系，获取各条线段的属性信息及三维管道模型中各个管道之间的二维拓扑关系；

获取模块，用于分别以各条线段为轴，按照管道的内径和外径进行旋转，获取各个管道的三维信息；

建立模块，用于按照各个管道之间的所述二维拓扑关系及所述三维信息，建立所述三维管道模型。