专利名称：以平面图形表现地下管线三维图形的制图方法
技术领域：
本发明涉及一种地下管线图形的制图方法，特另lj是涉及一种以平面图形 表现地下管线三维图形的制图方法。
背景技术：
近年来，随着城市的进步与生活环境质量的提升，人们对地下管线的依 赖与日倶增，地下管线的配置亦日趋复杂。通常，在进行地下管线施工时，施 工人员需通过多张平面施工图，如道路横断面管位图、道路平面管位图和道路 交叉口管位平面图，来综合推断地下管线的分布情形。这种方法直观性差、 检错难，因而效率低下。
如图1所示，地下管线三维透视图可直观地表示管线901在地面902下 的实际配置情形，并可标示出其立体尺寸等，如平面位置、埋深和管径。然 而，绘制这种地下管线三维透视图需利用复杂的计算机软件和昂贵的三维图 形处理器，如需要首先生成三视图(即所谓建模)，即使画一根简单的管线也 不例外，成本大且费时多。其次，由于三维透视图具有近大远小的特点，导 致在上述地下管线三维透视图中，长度相同的线段并不一定表示相同的实际 距离，因而既不符合一般工程制图的规范，如无法表示比例尺，也不能满足 实际施工的要求，如若图纸遭到污损或尺寸标示不明时，则无法利用纸上测 量的方式来取得实际三维尺寸。此外，且当地下管线过于复杂时，任何一张地下管线三维透视图都难以十分清晰地标示全部地下管线的三维分布情形， 不易检测设计错误。
发明内容
本发明在于提供一种以平面图形表现地下管线三维图形的制图 方法，用以表现实际管线在实际地面下的配置情形，其特征在于 所述制图方法是通过2D图形处理器实现；依据所述制图方法绘 制的地下管线图形包括道路平面图形，道路剖切面图形，地面基 准线，垂直管位图形和管线俯视图形；道路剖切面图形位于所述 道路平面图形中、并垂直于地面；地面基准线是所述道路平面图 形和道路剖切面图形的交线，是地下管线埋深的起算处；垂直管 位图形位于所述道路剖切面图形内，某一管线的垂直管位至所述 地面基准线的垂直距离等于所述管线的实际埋深；管线俯视图形 位于所述道路平面图形中，其尽端止于所述道路剖切面图形上相 应的垂直管位处，距地面较近的管线俯视图形覆盖于距地面较远 的管线俯视图形之上，管线俯视图形表示实际管线在实际地面下 的平面位置。
本发明的制图方法可形成具有三维空间特征的地下管线图形，以同时表 现出实际管线在地面下的三维尺寸和配置情形，使地下之间的三维空间关系 一目了然，直观性强便于检错；可精确、简便地标注管线的水平和垂直尺寸， 图上距离相同的管线其实际距离也相同，可作为工程施工图使用，大幅提高 施工的精度和速度；可代替传统的道路横断面管位图、平面管位图和道路交 叉口管位图；可用于描绘一个地区甚至一座城市的三维管线全景图，就像在空中俯瞰一座城市的建筑群一样，所有地下管线都被立体地呈现在眼前。
为使本发明更明显易懂，以下通过优选实施例，并配以附图作详细说明。
图1显示一种现有的地下管线的立体透视示意图2显示依据本发明的一实施例的制图方法的方法流程图3显示依据本发明的一实施例的主要结构示意图；以及
图4，其显示依据本发明的一实施例的制图方法所绘制的地下管线的平面图。
具体实施例方式
请参照图2和图3，图2显示依据本发明的一实施例的制图方法的方法流 程图，图3显示依据本发明的一实施例的主要结构示意图。本实施例的制图 方法可根据地下管线的三维资料来绘制出一平面图形，并可由此单一平面图 形来清楚地显示表现出实际管线在实际地面下的三维配置情形。如图3所示， 本实施例可利用2D图形处理器(2D Graphic Processor) 100及计算机软件来 进行绘制，2D图形处理器100或计算机软件可安装于计算机系统(未绘示)中， 其中2D图形处理器100包含直接存储器存取控制器(DMA) 110和2D功能运算 器120。如图2所示，制图时，由使用者提供道路数据、地下管线数据、结 果输出画面尺寸(步骤IOI)，存储至主存储器140中。其中道路数据包括道 路的长度、宽度、形状和标高等，可为一条道路或一个街道或一座城市的全 部或部分数据；管线数据包括管线的三维坐标、长度、埋深、管径和材质等。 结果输出画面尺寸包括地面剖切面尺寸、地面基准线位置、显示画面尺寸和 图例等，2D图形处理器100据此可调整所输出的图面配置。使用者提供的上述数据可通过周边设备，如键盘或鼠标(未绘示)等输
入，2D图形处理器100的直接存储器存取控制器110可通过一接口 (例如局部 总线)受控于一处理器(如CPU)130的指令，接收来自主存储器140、由用户 提供的数据。
然后，利用2D图形处理器的2D功能运算器120来运算处理上述数据(步 骤102)，形成用平面图形表示的地下管线平面图形200(参照图4)，包含道路 平面图形201、道路剖切面图形和202和管线俯视图形203及垂直管位图形 205，垂直管位图形205是形成于道路剖切面图形和202中，其中地下管线平 面图形200的图面大小由前述使用者提供的显示画面尺寸决定。
道路平面图形201上标注有实际道路的宽度，表示地下管线的配置区域。 道路剖切面图形202为矩形，形成于道路平面图形201中，并位于管线 俯视图形203的两侧，用以表示实际地面的剖切面。道路剖切面图形202具 有地面基准线204，为其与道路平面图形201的交线，用以表示地下管线埋 深的起始处。
管线俯视图形203形成于道路平面图形201中，用以表示实际管线在实 际地面下的俯视平面图。管线俯视图形203的两端203a、 203b位于道路剖切 面图形202中，其与相应的地面基准线204之间的垂直距离表示实际管线与 实际地面之间的垂直距离(即埋深)。两条管线交错时，距地面较近(埋深小) 的管线俯视图形覆盖于距地面较远(埋深大)的管线俯视图形之上，以此清 楚区分两者之间的上下位置关系。管线俯视图形203标注有实际管线的规格。
如图2和图3所示，当2D图形处理器100工作时，2D功能运算器120 可从直接存储器存取控制器110来取得数据，然后通过一视讯编码器150， 在显示器160上显示地下管线图形200 (步骤103)，供使用者可确认是否符合要求(步骤104)。若成图结果符合要求，则输出地下管线图形200(步骤105)， 如用打印机印于纸上，或以电子文件的形式存储于外部存储介质(未绘示)； 若成图结果不符合要求，则返回至步骤101，以改变或调整所提供的数据， 生成新的地下管线图形200。
值得注意的是，在某一实施例的地下管线图形200中，当依序形成道路 平面图形201、道路剖切面图形202、管线俯视图形203及垂直管位图形205 时，可先提供道路数据，利用2D图形处理器100形成道路平面图形201、然 后提供管线数据和结果输出画面尺寸，利用2D图形处理器100形成道路平面 图形201、道路剖切面图形202、管线俯视图形203及垂直管位图形205。然 不限于此，在另一实施例中，可同时提供全部道路数据、管线数据和结果输 出画面尺寸，利用2D图形处理器100 —次形成地下管线图形200,余此类推。
由上述实施例可知，本发明仅用平面图形就可绘制具有三维空间特征的 地下管线图形，因此在成图过程中无需使用3D图形处理器，仅用2D图形处 理器即可，大大縮短了成图时间和节约了处理器成本。依据本发明制成的地 下管线图形具有以下优点
1) 管线之间的三维空间关系一目了然，可读性强，很容易检测管线间距
不合规范的错误，彻底克服了传统方法直观性差、检错难的致命缺 点。
2) 可精确、简便地标注管线的水平尺寸和垂直尺寸，图上距离相同的管
线其实际距离也相同，因此可作为工程施工图使用，大幅提高施工
的精度和速度。
3) 可代替传统的道路横断面管位图、平面管位图和道路交叉口管位平面图。4)可用于描绘一个地区甚至一座城市的三维管线全景图。就像在空中俯 瞰一座城市的建筑群一样，那座城市的所有地下管线都被立体地呈 现在眼前。
综上所述，本领域的技术人员在本发明的精神框架内，可作各种变动与 润饰，上述优选实施例并非用以限制本发明。因此，本发明的保护以权利要 求界定的范围为准。
权利要求
1.一种以平面图形表现地下管线三维图形的制图方法，用以表现实际管线在实际地面下的配置情形，其特征在于所述制图方法是通过2D图形处理器实现；依据所述制图方法绘制的地下管线图形包括道路平面图形，道路剖切面图形，地面基准线，垂直管位图形和管线俯视图形；道路剖切面图形位于所述道路平面图形中、并垂直于地面；地面基准线是所述道路平面图形和道路剖切面图形的交线，是地下管线埋深的起算处；垂直管位图形位于所述道路剖切面图形内，某一管线的垂直管位至所述地面基准线的垂直距离等于所述管线的实际埋深；管线俯视图形位于所述道路平面图形中，其尽端止于所述道路剖切面图形上相应的垂直管位处，管线俯视图形表示实际管线在实际地面下的平面位置，距地面较近的管线俯视图形覆盖于距地面较远的管线俯视图形之上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于成图过程中由使用者提供道路数据、地下管线数据及结果输出画面尺寸；其中道路数据包括道路的长度、宽度、形状或标高；管线数据包括管线的三维坐标、长度、埋深、管径或材质；结果输出画面尺寸包括地面剖切面尺寸、地面基准线位置、显示画面尺寸或图例，2D图形处理器是根据道路数据、地下管线数据及结果输出画面尺寸来调整所输出的图面配置。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述道路数据、地下管线数据、结果输出画面尺寸是通过键盘或计算机文件输入2D图形处理器中。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述地面基准线的长度表示相应道路的宽度。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于实际管线与实际地面之间的垂直距离标注于所述管线俯视图形的尽端与地面基准线之间。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用显示器来显示确认所述道路平面图形，道路剖切面图形，地面基准线，垂直管位图形和管线俯视图形；当输出结果正确时，打印所述结果或将所述结果输出至外部存储介质；当输出结果有错时，调整道路数据、地下管线数据、结果输出画面尺寸后，并重新成图。
全文摘要
本发明提供一种以平面图形表现地下管线三维图形的制图方法，所述制图方法可通过2D图形处理器实现。依据本发明绘制的地下管线图形将道路平面图形、道路剖切面图形、垂直管位图形、地面基准线、管线俯视图形融为一体，使地下之间的三维空间关系一目了然，直观性强便于检错；可精确、简便地标注管线的水平和垂直尺寸，图上距离相同的管线其实际距离也相同，可作为工程施工图使用，大幅提高施工的精度和速度。
文档编号G06T11/00GK101673407SQ200910046210
公开日2010年3月17日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者龚建新 申请人:龚建新