(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211006183.9 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 中国电建集团西北勘测设计 研究院 有限公司 地址 710065 陕西省西安市雁塔区丈 八东 路18号 (72)发明人 刘晓东　李尔康　孙龙田　葛瑞华　 黄磊　李梦　孙阳　 (74)专利代理 机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 专利代理师 江琴贤 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 17/11(2006.01) (54)发明名称 一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型 构建的方法 (57)摘要 本发明提供一种基于web端的大坝填筑岸边 过渡料模型构建的方法， 涉及模型构建领域， 解 决了大坝填筑过程中岸边过渡料模型创建的问 题， 基于web端 开展大坝岸边过渡料模型创建， 通 过建立大坝三维地形基础模型并利用布尔算法 得到大坝填筑过渡料模型， 快速生成符合现场地 形实际的岸边过渡料模型， 以方便后续相关应 用， 更大程度地发挥BIM模型的应用价值， 同时也 解决了以往类似大坝填筑岸边过渡料等特殊复 杂部位模型创建的难题， 对BIM模型辅助施工、 指 导施工起到关键性的作用。 权利要求书4页 说明书13页 附图4页 CN 115374514 A 2022.11.22 CN 115374514 A 1.一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特征在于， 所述方法包括 以下步骤： 101、 基于web端获取三维地形基础模型的左 岸边界线L1、 右岸边界线L2； 102、 基于web 端在所述左岸边界线L1上选取所述三维地形基础模型范围内的至少两个 不同的坐标点QL1‑n、 QL1‑(n+1)， 截取L1上相邻两点间的l1‑n多段线， 输入左岸边过渡料的填筑 宽度W， 使得岸边的多段线l1‑n沿坝轴线方向， 向对岸方向偏移W距离， 获得河道的多段线l `1‑n、 第一偏移路径Wn、 第二偏移路径W`n； 由所述岸边的多段线l1‑n、 河道的多段线l`1‑n、 第一 偏移路径Wn、 第二偏移路径W`n组成第一闭合区域βn， 其中， n大于等于1。 103、 基于web端将所述第一闭合区域βn沿Z轴向下进行拉伸Zn的距离， 获得第二闭合区 域β`n； 所述第一闭合区域βn、 第二闭合区域β`n与拉伸路径距离Zn组成拉伸模型Vn， 所述拉伸 模型Vn与所述三 维地形基础 模型几何面γ1做布尔运算， 获得左岸边过渡 料模型V1`， 依次重 复操作， 获得左岸边渡料模型{V1‑1`、 V1‑2`、……V1‑n`}， 同理获得右岸边过渡料模型{V2‑1`、 V2‑2`、……V2‑n`}。 2.根据权利要求1所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 所述拉伸模型Vn与所述三维地形基础模型几何面γ1做布尔运算， 是所述拉伸模型 Vn与三维地形基础模 型几何面γ1的布尔运算后， 保留靠近河道中心 一侧的封闭体模型Vn`， 所述河道中心一侧的封闭体模型Vn`为过渡料模型Vn`。 3.根据权利要求2所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 所述拉伸模型Vn与三维地形基础模型几何面γ1的布尔运算后， 保留靠近河道中心 一侧的封闭体模型Vn`， 是遍历三维地 形基础模型的左岸几何面γ1的所有三角面片、 遍历拉 伸模型Vn的所有三角面片， 分别提 取所述三维地形基础模型的左岸几何面γ1上的三角面片 {γ1‑1、 γ1‑2、 γ1‑3、……γ1‑n}、 所述拉伸模型Vn上的三角面片{V1‑1、 V1‑2、 V1‑3、……V1‑n}， 所述 大坝左岸拉伸模型的三角面片V1‑n与左岸三角面片γn‑1求布尔交线ln1， 同理依次求得布尔 交线{ln2、 ln3、……lnn}、 将所述布尔交线{ln1、 ln2、……lnn}按照相邻端点共用的原则自左至 右依次连接起 来， 形成大坝左 岸布尔交线L11； 同理获得 大坝右岸布尔交线L21。 4.根据权利要求3所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 通过所述布尔交线L11把三维地形基础模型的左岸几何面γ1和拉伸模型Vn上所经 过的三角面片进行切割， 分别形成切割后的两种不同的三角面片， 所述两种为三角面片 {ξ1、 ξ2、 ξ3、…ξn}、 三角面片{ξ`1、 ξ`2、 ξ`3、…ξ`n}； 在所述布尔交线L11中获取最小的直线线 段SL， 从SL分别对所有经过的三角面片{ξ1、 ξ2……ξn}、 三角面片{ξ`1、 ξ`2、……ξ`n}和三角 面片{γ1‑1、 γ1‑2、 γ1‑3、……γ1‑n}中未被切割的三角面片、 拉伸模型三角面{V1‑1、 V1‑2、 V1‑3、……V1‑n}进行沿布尔交线 遍历， 大坝左 岸形成m个连续封闭面F， 其中， m大于等于1。 5.根据权利要求4所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 在所述m个连续封闭面F中选择可构成目标料区内几何体的面f首尾相连形成封闭 体Vn`， 所述封闭体Vn`为所述大坝填筑左岸边的过渡料模型V1`； 同理获得大坝填筑右岸边 的过渡料模型V2`。 6.根据权利要求1所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 所述基于web端获取三维地形基础模型的左岸边界线L1、 右岸边界线L2； 是通过如 下步骤得到：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115374514 A 2201、 根据 大坝及大坝基础开挖施工设计数据信息建立三维地形基础模型、 在线建立三 维参考坐标系； 202、 对在所述三维参考坐标系赋大坝规划高程值后获取平面β1， 所述平面β1与所述三 维地形基础 模型的左岸几何面γ1、 右岸几何面γ11分别做布尔运算 获得所述三 维地形基础 模型的左边界线L1、 右岸边界线L2。 7.根据权利要求6所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 所述做布尔运算获得所述三 维地形基础 模型的左边界线L 1、 右岸边界线L2， 是提取 所述平面β1和所述三维地形基础模型的左岸几何面γ1三角网格模型、 右岸几何面γ11的三 角网格模型； 所述左岸几何面γ1三角网格模型是遍历所述左岸几何面γ1和所述平面β1上 的所有三角面片， 提取左岸几何面γ1上的三角面片{γ1‑1、 γ1‑2、 γ1‑3、……γ1‑n}， 平面β1上 的三角面片{β1‑1、 β1‑2、 β1‑3、……β1‑n}， 计算出所述左岸几何面γ1上的三角面片γ1‑n与平面 β1上的三角面片β1‑n的交线ln； 同理获得交线{l1、 l2、 l3、……ln}， 将所述交线{l1、 l2、 l3、…… ln}自左至右 依次连接起 来， 获得左 岸边界线L1； 同理算法获得 所述右岸边界线L2。 8.根据权利要求7所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特 征在于， 所述计算出所述左岸几何面γ1上的三角面片γ1‑n与平面β1上的三角面片β1‑n的交 线ln之前， 还需计算所述左 岸三角面片γ1‑n的顶点到平面β1的距离； 在所述左岸几何面γ1上的三角面片γ1‑n与平面β1上的三角面片β1‑n所在的平面分别为 γ2平面与平面β1， 平面β1的一般式方程表达为： N1·X1+K1＝0  (1) 其中， N1为β1平面的法向量， X1为β1平面上的任意点， K1为常量； γ2用平面的一般式方程 表达为： N2·X2+K2＝0  (2) 其中， N2为γ2平面的法向量， X2为γ2上的任意 点， K2为常量； 所述β1平面方程和γ2平面的交线L达方程式为： L＝D·t+O  (3) 其中， D＝N1×N2， D为交线 L的方向向量， t为方程的参数， O为L任 意一点， N1为平面β1的法 向量， N2为平面γ2的法向量； 所述三角面片γ1‑n的顶点到平面β1的距离表达式为： dVi1＝(N1·Vi1+K1)/|N1|，  (4) 其中， i＝0， 1， 2； Vi1为三角面片γ1‑n的顶点， N1为平面β1的法向量； 将三角面片γ1‑n的顶点Vi1、 式(1)代入式(4)获得三角面片γ1‑n的顶点到β1的距离dVi1。 9.根据权利要8所述的一种基于web端的大坝填筑岸边过渡料模型构建的方法， 其特征 在于， 所述左岸三角面片γ1‑n的顶点到平面β1的距离获得三角面片γ1‑n与三角面片β1‑n的 交线ln， 是根据所述左岸三角面片γ1‑n的顶点Vi1到平面β1的距离dVi1的计算结果判断存在 交线的情况， 所述左岸三角面片γ1‑n的顶点Vi1到平面β1的距离dVi1与预设条件进行判断后， 再计算得到交线ln； 所述预设条件进行判断为： 当dVi1≠0， 且运算结果符号为正负号相反时， 且确定所述左岸三角面片γ1‑n与交线L相 交， 则所述左 岸三角面片γ1‑n与平面β1存在交线； 当dVi1≠0(i＝0， 1， 2)， 且运算结果符号相同， 所述左岸三角面片γ1‑n位于平面β1的一 侧， 则所述左 岸三角面片γ1‑n与交线L不会相交；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115374514 A 3