(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 202211005517.0 (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 申请人 中国葛洲坝集团股份有限公司 (72)发明人 李梦　宋晓建　欧阳兵　孙阳　 孟晓栋　仵海进　李亚薇　葛方勇　 宋虹兵　冯凡　唐新成　冯文伟　 (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端的大坝填筑分仓模 型快速构 建的方法 (57)摘要 本发明提供一种基于web端的大坝填筑分仓 模型快速构建的方法， 涉及模型构建领域， 解决 了大坝填筑分仓模型快速批量创建的问题。 通过 建立大坝三维地形模型并利用布尔算法得到大 坝填筑模型左岸边界线、 右岸边界线， 基于web端 对大坝填筑分仓模型进行创建， 支持大坝填筑分 仓模型的直接批量创建， 改变了传统大坝分仓规 划方式， 实现了快速灵活开展分仓规划方案调整 的目的。 一定程度提高了大坝填筑仓面规划工作 的前瞻性、 容错率， 充分发挥了数字化应用的便 捷性和优势， 本发明用于web端创建大坝填筑模 型。 权利要求书3页 说明书11页 附图3页 CN 115374512 A 2022.11.22 CN 115374512 A 1.一种基于web端的大坝填筑分仓模型 快速构建的方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 101、 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； 102、 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 维地形模型 的左岸边界线L1、 右岸边界线L2； 103、 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QL1‑1、 QL1‑n， 过所述至少两个 不同的坐 标点QL1‑1、 QL1‑n在平面β1上做平行于坝轴 线的至少两条直线Ly‑1、 Ly‑n， 获得至少1个闭合区域β1‑n； 基于web端在所述平行于坝轴线的 直线Ly‑n上选取河床范围内的至少一个坐标点Qy‑n‑m， 过所述选取河床范围内的至少一个坐 标点Qy‑n‑m， 在所述平 面β1上做至少一条垂直于坝轴线的直线LX‑n， 获得大坝左岸填筑规划闭 合区域至少一个β1‑n平面， 其中， n大于等于1， m大于等于1； 104、 所述大坝左岸填筑规划闭合区域至少一个β1‑n平面分别被n条直线LX‑n分割为n+1 个区域， 分割后获得n+1个β1‑n区域， 所述n+1个β1‑n区域为n+1个大坝填筑的平面规划区域； 依次点选所述n+1个β1‑n平面， 分别输入模型厚度{Z1、 Z2、……Zn}， 所述n+1个β1‑n平面按照所 述输入厚度{Z1、 Z2、……Zn}沿Z轴向上做拉伸建模， 获得大坝左岸填筑分仓模型n个分仓模 型{V1、 V 2、……Vn}， 同理获得右岸分仓模型n个分仓模型{V11、 V 21、……Vn1}。 2.根据权利要求1所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征 在于， 所述做布尔运算获得所述三维地形模 型的左岸边界线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。 3.根据权利要求2所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征 在于， 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n个三角面片{γ1‑1、 γ1‑2、 γ1‑3、……γ1‑n}， 平面β1上的n 个三角面片{β1‑1、 β1‑2、 β1‑3、……β1‑n}， 计算出所述左岸三角面片γ1‑n与三角面片β1‑n的交线 ln； 同理获得n个交线， 将n个交线{ 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。 4.根据权利要求3所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征 在于， 所述计算出所述左岸三角面片γ1‑n与三角面片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β 1的距离； 在所述左岸三角面片γ1‑n与三角面片β1‑n所在的平面分别为γ2平面与β1平面， β1平面 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的法权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115374512 A 2向量， N2为平面γ2的法向量； 所述三角面片γ1‑n的顶点到β 1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。 5.根据权利要求4所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征 在于， 所述左岸三角面片γ1‑n的顶点到β1的距离获得γ1‑n与β1‑n的交线ln， 是根据所述左岸 三角面片γ1‑n的顶点Vi1到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β 1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； 当dVi1＝0(i＝0， 1， 2)， 所述左岸三角面片γ1‑n在平面β1上， 则所述左岸三角面片γ1‑n与 平面β1不存在交线。 6.根据权利要求5所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征 在于， 根据所述确 定左岸三角面片γ1‑n与交线L相交， 再计算出左岸三角面片γ1‑n在交线L 上的相交标量区间， 通过三角形顶点到直线的投影： PVi1＝D·(Vi1‑O)，  (5) i＝0， 1， 2； D为 直线L的方向 向量； O为 L上任意一点， Vi1为β1平面的一个点， 在β1上的投影， 根据相似三角形原理， (t1‑PV01)/(t1‑PV11)＝dv01/dv1推导得出方程参数t1： t1＝PV01+(PV11‑PV01)·dv01/(dv01‑dv11)，  (6) 同理由(t2‑PV21)/(t2‑PV11)＝dv21/dv11推导得出方程参数t2： t2＝PV21+(PV11‑PV21)·dv21/(dv21‑dv11)  (7) 将所述参数t1、 t2代入式(3)直线方程L＝D ·t+O， 获得所述左岸三角面片三角面片γ1‑n 与三角面片β1‑n的交线ln的两端点： ln‑1＝D·t1+O， ln‑2＝D·t2+O， 同理求得{l1、 l2、 l3、……ln}交线， 将{l1、 l2、 l3、……ln}交线依次连接起来， 获得平面β1 在三维地形模型γ1上的左岸边界线L1； 同理计算平面β1和三维地形基础模型的右岸几何面γ11的布尔交线， 获得所述三维地 形模型的右岸边界线L2。 7.根据权利要求1所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征 在于， 基于web端根据所述获得大坝填筑规划闭合区域至少一个β1‑n平面， 分别提取所述闭 合区域至少一个β1‑n平面的边界线， 形成n个多段线{Pl1、 Pl2、 Pl3……Pln}， 并对所述形成n 个多段线{Pl1、 Pl2、 Pl3……Pln}进行拉伸。 8.根据权利要求7所述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法， 其特征权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115374512 A 3