一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法与流程

1.本发明涉及模型创建领域，尤其涉及一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法。


背景技术：

2.土石坝作为当前水利水电工程中应用最为广泛的主要坝型之一，其建设质量把控往往是项目整体成败的关键所在。土石坝填筑施工具有料区规划复杂、各填筑料特性跨度大、碾压质量把控难等特点，考虑到大坝填筑施工工艺要求及现场实际施工资源配置能力，开展坝面分仓规划是必不可少的。传统坝面分仓规划，大多借助二维设计软件模拟或依据划分规则现场直接进行仓面划分，一方面规划方案结果展示不够直观，另一方面当需要对规划方案进行调整时，很难灵活响应、快速调整。
3.随着互联网技术的快速发展与bim技术的广泛应用，bim技术与互联网技术的融合也逐步深入，促使大坝施工相关的bim技术从萌芽到成熟并逐步在大坝建设过程中得到实践。
4.现有的桌面端bim软件因其原生平台限制在本地化、专业化应用方面存在诸多痛点，特定行业领域应用支持不足，一般需要通过对软件进行二次开发，才能实现类似大坝填筑分仓模型快速创建的需求，同时多数三维设计软件操作复杂，不易上手，对使用者的能力素质要求高。另一方面受桌面端bim设计软件建模原理的限制，其生成的模型结果体量较大，导致模型应用场景严重受限、模型重复利用率不高等问题。
5.综合上述情况若对项目整体分仓填筑模型逐一建模，其耗费的经济成本、时间成本都将十分巨大，且成果收益不大。


技术实现要素：

6.本发明提出一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，改变了以往大坝分仓规划的方式，通过在线的方式对大坝填筑的分仓模型进行创建，实现了快速灵活的对分仓规划进行调整，同时大坝填筑分仓模型的直接批量创建，可在线获取到的分仓单元模型的相关属性。
7.根据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，该方法包括以下步骤：
8.101、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；
9.102、对在该三维参考坐标系赋大坝规划高程值后获取平面β1，该平面β1与三维地形基础模型的左岸几何面γ1、右岸几何面γ
11
分别做布尔运算获得三维地形模型的左岸边界线l1、右岸边界线l2；
10.103、基于web端在左岸边界线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q
l1-1
、q
l1-n
，过至少两个不同的坐标点q
l1-1
、q
l1-n
在平面β1上做平行于坝轴线的
至少两条直线l
y-1
、l
y-n
，获得至少1个闭合区域β
1-n
；基于web端在平行于坝轴线的直线l
y-n
上选取河床范围内的至少一个坐标点q
y-n-m
，过选取河床范围内的至少一个坐标点q
y-n-m
，在平面β1上做至少一条垂直于坝轴线的直线l
x-n
，获得大坝左岸填筑规划闭合区域至少一个β
1-n
平面，其中，n大于等于1，m大于等于1；
11.104、该大坝左岸填筑规划闭合区域至少一个β
1-n
平面分别被n条直线l
x-n
分割为n+1个区域，分割后获得n+1个β
1-n
区域，所述n+1个β
1-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β
1-n
平面，分别输入模型厚度{z1、z2、
……zn
}，n+1个β
1-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、v2、
……vn
}，同理获得右岸分仓模型n个分仓模型{v
11
、v
21
、
……vn1
}。
12.其中，做布尔运算获得三维地形模型的左岸边界线l1、右岸边界线l2，是提取平面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γ
11
的三角网格模型。
13.优选地，该左岸几何面γ1三角网格模型是遍历左岸几何面γ1和平面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{γ
1-1
、γ
1-2
、γ
1-3
、
……
γ
1-n
}，平面β1上的n个三角面片{β
1-1
、β
1-2
、β
1-3
、
……
β
1-n
}，计算出左岸三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-n
的交线ln；同理获得n-1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；同理算法获得右岸边界线l2。
14.优选地，计算出左岸三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-n
的交线ln之前，还需计算所述左岸三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离；在左岸三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-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：
15.n1·
x1+k1＝0
ꢀꢀ
(1)
16.其中，n1为β1平面的法向量，x1为β1上的任意点，k1为常量；
17.γ2用平面的一般式方程表达为：n2·
x2+k2＝0
ꢀꢀ
(2)
18.其中，n2为γ2平面的法向量，x2为γ2上的任意点，k2为常量；
19.β1平面方程和γ2平面的交线l表达方程式为：
20.l＝d
·
t+o
ꢀꢀ
(3)
21.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上任意一点，n1为平面β1的法向量，n2为平面γ2的法向量；
22.三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离表达式为：
23.d
vi1
＝(n1·vi1
+k1)/|n1|，
ꢀꢀ
(4)
24.其中，i＝0，1，2；v
i1
为三角面片γ
1-n
的顶点，n1为平面β1的法向量；
25.将三角面片γ
1-n
的顶点v
i1
、式(1)代入式(4)获得三角面片r
1-n
的顶点到β1的距离d
vi1
。
26.优选地，该左岸三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离获得γ
1-n
与β
1-n
的交线ln，是根据左岸三角面片γ
1-n
的顶点v
i1
到β1的距离d
vi1
的计算结果判断存在交线的情况，该左岸三角面片γ
1-n
的顶点v
i1
到平面β1的距离d
vi1
与预设条件进行判断后，再计算得到交线ln；该预设条件进行判断为:
27.当dvi1≠0，且运算结果符号为正负号相反时，且确定γ
1-n
与交线l相交，所述三角面片γ
1-n
与平面β1存在交线；
28.当dvi1≠0(i＝0，1，2)，且运算结果符号相同，该左岸三角面片γ
1-n
位于平面β1的
一侧，则左岸三角面片γ
1-n
与交线l不会相交；
29.当dvi1＝0(i＝0，1，2)，该左岸三角面片γ
1-n
在平面β1上，则左岸三角面片γ
1-n
与平面β1不存在交线。
30.优选地，根据确定γ
1-n
与交线l相交的判断结果，再计算出左岸三角面片γ
1-n
交线l上的相交标量区间，通过三角形顶点到直线的投影：
31.p
vi1
＝d
·
(v
i1-o)，i＝0,1,2
ꢀꢀ
(5)
32.d为直线l的方向向量；o为l上任意一点，v
i1
为β1平面的一个点，在β1上的投影，根据相似三角形原理，
33.(t
1-p
v01
)/(t
1-p
v11
)＝d
v01
/d
v1
推导得出方程参数t1：
34.t1＝p
v01
+(p
v11-p
v01
)
·dv01
/(d
v01-d
v11
)，
ꢀꢀ
(6)
35.同理由(t2-pv21)/(t2-pv11)＝dv21/dv11推导得出方程参数t2：
36.t2＝p
v21
+(p
v11-p
v21
)
·dv21
/(d
v21-d
v11
)
ꢀꢀ
(7)
37.优选地，将方程参数t1、t2代入式(3)直线方程l＝d
·
t+o，获得所述左岸三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-n
的交线ln的两端点：
38.l
n-1
＝d
·
t1+o，
39.l
n-2
＝d
·
t2+o，
40.同理求得{l1、l2、
……
l
n-1
}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r1上的左岸边界线l1；
41.同理计算平面β1和三维地形基础模型的右岸几何面γ
11
的布尔交线，获得所述三维地形模型的右岸边界线l2。
42.本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，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模型左、右岸边界线，基于web端对大坝填筑的分仓模型进行创建，奠定分仓模型的基础，改变了以往大坝分仓规划的方式，通过在线的方式对大坝填筑的分仓模型进行创建，实现了快速灵活的对分仓规划进行调整，同时大坝填筑分仓模型的直接批量创建，可在线获取到的分仓单元模型的相关属性。
43.优选地，基于web端根据获得大坝填筑规划闭合区域至少一个β
1-n
平面，分别提取闭合区域至少一个β
1-n
平面的边界线，形成n个多段线{pl1、pl2、pl3……
pln}，并对形成n个多段线{pl1、pl2、pl3……
pln}进行拉伸。
44.优选地，该形成n个多段线{pl1、pl2、pl3……
pln}进行拉伸的原理步骤如下：
45.201、在该连续n个多段线pln中获取最小的直线线段s
l1
，把s
l1
沿z轴方向分别按照输入的厚度zn进行的拉伸，形成侧面四边形π；
46.202、重复步骤201，形成n个侧面四边形π；
47.203、根据n个多段线pl的连续性，对所述形成n个侧面四边形π的相邻边界进行分别相连，形成n个柱体结构；把n个柱体结构的下底面和上底面进行封面，最后形成n个封闭体，获得大坝填筑n个分仓模型{v1、v2、
……vn
}。
48.其中，多段线pln由曲线、折线、直线组成。
49.本发明一种基于web端的大坝填筑分仓模型的快速构建方法，解决了桌面端bim软件因建模原理的限制、生成的模型结果占据的数据空间较大，导致获取的模型结果，在应用
场景上严重受限、模型重复利用率不高的问题；本发明基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，摆脱了bim应用对桌面端的依赖，通过简单的规则流程操作，即可得到带有设计属性和施工属性的模型，同时由于web端在线快速批量建模的底层轻量引擎支撑，其模型轻量化程度高，占据数据空间小，且当规划方案需要调整时，也更加灵活快速。既满足了现场坝体填筑过程中对分仓模型规划的精细化管控要求，又在现场高强度、快节奏的大坝填筑施工状态下，实现了快速批量化建模的目的。
50.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
51.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
52.图1是本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法的流程图；
53.图2是本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法左右岸边界线示意图；
54.图3是本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法γ2和β1几何关系图；
55.图4是本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法三角形顶点到直线的投影几何关系图；
56.图5是本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法大坝填筑的平面规划n个闭合区域示意图；
57.图6是一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法形成n个封闭体分仓模型示意图。
具体实施方式
58.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。
59.实施例一、
60.本发明实施例提供一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，该方法如图1所示，所述方法包括以下步骤：
61.101、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；
62.102、对在三维参考坐标系赋大坝规划高程值后获取平面β1，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γ
11
分别做布尔运算获得三维地形模型的左岸边界线l1、右岸边界线l2；
63.103、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q
l1-1
、q
l1-n
，过所述至少两个不同的坐标点q
l1-1
、q
l1-n
在平面β1上做平行于
坝轴线的至少两条直线l
y-1
、l
y-n
，获得至少1个闭合区域β
1-n
；基于web端在平行于坝轴线的直线l
y-n
上选取河床范围内的至少一个坐标点q
y-n-m
，过选取河床范围内的至少一个坐标点q
y-n-m
，在平面β1上做至少一条垂直于坝轴线的直线l
x-n
，获得大坝左岸填筑规划闭合区域至少一个β
1-n
平面，其中，n大于等于1，m大于等于1；
64.104、该大坝左岸填筑规划闭合区域至少一个β
1-n
平面分别被n条直线l
x-n
分割为n+1个区域，分割后获得n+1个β
1-n
区域，该n+1个β
1-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β
1-n
平面，分别输入模型厚度{z1、z2、
……zn
}，该n+1个β
1-n
平面按照输入厚度{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、v2、
……vn
}，同理获得右岸分仓模型n个分仓模型{v
11
、v
21
、
……vn1
}。
65.在一个实施例中，如图2所示，在步骤102中，做布尔运算获得三维地形模型的左岸边界线l1、右岸边界线l2，是提取平面β1和三维地形模型的左岸几何面γ1三角网格模型、右岸几何面γ
11
的三角网格模型；
66.在一个实施例中，如图3所示，以左岸边界线为例，左岸几何面γ1三角网格模型是遍历左岸几何面γ1和平面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{γ
1-1
、γ
1-2
、γ
1-3
、
……
γ
1-n
}，平面β1上的n个三角面片{β
1-1
、β
1-2
、β
1-3
、
……
β
1-n
}，计算出三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-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；同理算法获得右岸边界线l2。
67.在计算出三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-n
的交线ln之前，还需计算三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离，如图4所示；
68.该三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-n
所在的平面分别为γ2平面与β1平面，
69.β1平面的一般式方程表达为：n1·
x1+k1＝0
ꢀꢀ
(1)
70.其中，n1为β1平面的法向量，x1为β1上的任意点，k1为常量；
71.γ2用平面的一般式方程表达为：n2·
x2+k2＝0
ꢀꢀ
(2)
72.其中，n2为γ2平面的法向量，x2为γ2上的任意点，k2为常量；
73.β1平面方程和γ2平面的交线l表达方程式为：
74.l＝d
·
t+o
ꢀꢀ
(3)
75.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上任意一点，n1为平面β1的法向量，n2为平面γ2的法向量；
76.三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离表达式为：
77.d
vi1
＝(n1·vi1
+k1)/|n1|，
ꢀꢀ
(4)
78.其中，i＝0，1，2；v
i1
为三角面片γ
1-n
的顶点，n1为平面β1的法向量；
79.将三角面片γ
1-n
的顶点v
i1
、式(1)代入式(4)获得三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离d
vi1
。
80.该三角面片γ
1-n
的顶点到β1的距离获得γ
1-n
与β
1-n
的交线ln，是根据三角面片γ
1-n
的顶点v
i1
到β1的距离d
vi1
的计算结果判断存在交线的情况，该γ
1-n
的顶点v
i1
到平面β1的距离d
vi1
与预设条件进行判断后，再计算得到交线ln；该预设条件进行判断为，
81.当dvi1≠0，且运算结果符号为正负号相反时，且确定γ
1-n
与交线l相交，所述三角面片γ
1-n
与平面β1存在交线；
82.当dvi1≠0(i＝0，1，2)，且运算结果符号相同，三角面片γ
1-n
位于平面β1的一侧，
则三角面片γ
1-n
与交线l不会相交；
83.当dvi1＝0(i＝0，1，2)，三角面片γ
1-n
在平面β1上，则三角面片γ1-n与平面β1不存在交线。
84.根据确定γ
1-n
与l相交，再计算出γ
1-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：方程式为
85.p
vi1
＝d
·
(v
i1-o)，
ꢀꢀ
(5)
86.i＝0,1,2d为交线l的方向向量；o为交线l上任意一点，v
i1
为β1平面的一个点，在β1上的投影，根据相似三角形原理，
87.(t
1-p
v01
)/(t
1-p
v11
)＝d
v01
/d
v1
推导得出方程参数t1：
88.t1＝p
v01
+(p
v11-p
v01
)
·dv01
/(d
v01-d
v11
)，
ꢀꢀ
(6)
89.同理由(t2-pv21)/(t2-pv11)＝dv21/dv11推导得出方程参数t2：
90.t2＝p
v21
+(p
v11-p
v21
)
·dv21
/(d
v21-d
v11
)
ꢀꢀ
(7)
91.将参数t1、t2代入式(3)直线方程l＝d
·
t+o，获得左岸三角面片γ
1-n
与三角面片β
1-n
的交线ln的两端点：
92.l
n-1
＝d
·
t1+o，
93.l
n-2
＝d
·
t2+o，
94.同理求得{l1、l2、
……
l
n-1
}，将{l1、l2、l3、
……
ln}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γ
11
的布尔交线，获得三维地形模型的右岸边界线l2。
95.在一个实施例中，如图2所示，同理计算平面β1和三维地形基础模型的右岸几何面γ
11
的布尔交线，获得所述三维地形模型的右岸边界线l2。
96.本发明实施例提供的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，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模型左、右岸边界线，基于web端对大坝填筑的分仓模型进行创建，奠定分仓模型的基础，改变了以往大坝分仓规划的方式，通过在线的方式对大坝填筑的分仓模型进行创建，实现了快速灵活的对分仓规划进行调整，同时大坝填筑分仓模型的直接批量创建，可在线获取到的分仓单元模型的相关属性。
97.在一个实施例中，如图5所示，基于web端根据获得大坝填筑规划闭合区域至少一个β
1-n
平面，分别提取闭合区域至少一个β
1-n
平面的边界线，形成n个多段线{pl1、pl2、pl3……
pln}，并对形成n个多段线{pl1、pl2、pl3……
pln}进行拉伸；对所述形成n个多段线{pl1、pl2、pl3……
pln}进行拉伸，其中拉伸的原理步骤如下：
98.201、在连续n个多段线pln中获取最小的直线线段s
l1
，把s
l1
沿z轴方向分别按照输入的厚度zn进行的拉伸，形成侧面四边形π；
99.202、重复步骤201，形成n个侧面四边形π；
100.203、根据n个多段线pl的连续性，对所述形成n个侧面四边形π的相邻边界进行分别相连，形成n个柱体结构；把n个柱体结构的下底面和上底面进行封面，最后形成n个封闭体，得到n个拉伸模型后，获得大坝填筑n个分仓模型{v1、v2、
……vn
}。
101.在一个实施例中，多段线pln由曲线、折线、直线组成。
102.本发明一种基于web端的大坝填筑分仓模型的快速构建方法，解决了桌面端bim软
件因建模原理的限制、生成的模型结果占据的数据空间较大，导致获取的模型结果，在应用场景上严重受限、模型重复利用率不高的问题；本发明基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，摆脱了bim应用对桌面端的依赖，通过简单的规则流程操作，即可得到带有设计属性和施工属性的模型，同时由于web端在线快速批量建模的底层轻量引擎支撑，其模型轻量化程度高，占据数据空间小，且当规划方案需要调整时，也更加灵活快速。既满足了现场坝体填筑过程中对分仓模型规划的精细化管控要求，又在现场高强度、快节奏的大坝填筑施工状态下，实现了快速批量化建模的目的。
103.基于上述图1对应的实施例中所描述的一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，下述为本发明实施例，可以用于执行本发明方法实施例。
104.实施例二、
105.本发明实施例提供一种基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，如图2所示，
106.步骤1、规划参考元素准备；利用catia结合施工图纸，建立大坝基础开挖完成时的地形模型，在线创建与施工图纸一致的xyz三维参考坐标系。
107.步骤2、规划高程选定；输入大坝拟规划填筑起始面高程值z1，利用z1值在步骤1中的三维坐标系的z轴上取点，获得坐标为(0，0，z1)的点q1，过q1点做垂直于z轴的平面β1。设地形模型的左岸几何面为γ1，右岸岸几何面为γ
11
。通过平面β1和的地形模型的左右岸几何面γ1、γ
11
做布尔运算，即获得地形模型的左岸边界线l1、右岸边界线l2。
108.在一个实施例中，布尔运算过程：以左岸边界线l1的运算为例，分别提取平面β1和地形模型的左岸几何面γ1的三角网格模型。如图3所示，分别遍历γ1和β1上的所有三角面片，提取γ1上的三角面片{γ
1-1
、γ
1-2
、γ
1-3
、
…
γ
1-n
}，β1上的三角面片{β
1-1
、β
1-2
、β
1-3
、
…
β
1-n
}，利用γ
1-1
、β
1-1
求交线l1，同理求得{l2、
l3
、
…
ln}，将{l1、l2、l3、
…
ln}自左至右依次连接起来，形成布尔交线l1。
109.其中，如图3所示，γ
1-1
、β
1-1
求交线l1算法如下：
110.设三角形γ
1-1
、β
1-1
的顶点分别为：
[0111]v01
(x
01
，y
01
，z
01
)、v
11
(x
11
，y
11
，z
11
)、v
21
(x
21
，y
21
，z
21
)
[0112]v02
(x
02
，y
02
，z
02
)、v
12
(x
12
，y
12
，z
12
)、v
22
(x
22
，y
22
，z
22
)，
[0113]
三角形γ
1-1
、β
1-1
所在的平面分别为为γ2和β1；结果几何关系如图4所示。
[0114]
β1用平面的一般式方程表达为：
[0115]
n1·
x1+k1＝0
ꢀꢀ
(1)
[0116]
n1为β1平面的法向量：
[0117][0118][0119]
x1为β1上的任意点，
[0120][0121]
γ2用平面的一般式方程表达为：
[0122]
n2·
x2+k2＝0
ꢀꢀ
(2)
[0123]
n2为γ2平面的法向量：
[0124][0125][0126]
x2为γ2上的任意点，
[0127][0128]
β1和γ2的交线所在的直线方程可由β1平面方程和γ2平面方程推导得出交线所在的交线l参数化表达式为：
[0129]
l＝d
·
t+o
ꢀꢀ
(3)
[0130]
其中d＝n1×
n2，d为交线l的方向向量，n2为平面γ2的法向量，n1为平面β1的法向量，o为l上任意一点；t为方程的参数
[0131]
则γ
1-1
的顶点到β1的距离为：
[0132]dvi1
＝(n2·vi1
+k1)/|n2|，i＝0,1,2；
ꢀꢀ
(4)
[0133]
判断：
[0134]
1当d
vi1
≠0(i＝0,1,2)，且运算结果符号相同，则γ
1-1
位于β1的一侧，则不会相交。
[0135]
2当d
vi1
＝0(i＝0,1,2)，则左岸三角面片γ
1-1
在平面β1上，左岸三角面片γ
1-n
与平面β1不存在交线。
[0136]
3当d
vi1
≠0(i＝0,1,2)，且运算结果符号为正负号相反时，左岸三角面片γ
1-n
与平面β1存在交线，且确定左岸三角面片γ
1-n
与交线l相交；
[0137]
排除上述前两种情况，左岸三角面片γ
1-1
与β1存在交线，且确定左岸三角面片γ
1-1
与交线l相交。
[0138]
在一个实施例中，针对这种情况将需要计算出左岸三角面片γ
1-1
在交线l上的相交标量区间，我们可以假设v
01v21
在同侧，v
11
在β1的另一侧(其他情况
①②
已排除)。
[0139]
三角形顶点到直线的投影方程式为：
[0140]
p
vi1
＝d
·
(v
i1-o)，
ꢀꢀ
(5)
[0141]
i＝0,1,2d为交线l的方向向量；o为交线l上任意一点，几何关系如图4所示；
[0142]
用k
i1
表示v
i1
在β1上的投影，根据相似三角形原理，我们找到相似三角形
△v01
bk
01
和
△v11
bk
11
，所以由(t
1-pv
01
)/(t
1-pv
11
)＝dv
01
/dv
11
推导得出
[0143]
t1＝p
v01
+(p
v11-p
v01
)
·
dv
01
/(d
v01-d
v11
)，
ꢀꢀ
(6)
[0144]
同理由(t
2-p
v21)
/(t
2-p
v11
)＝dv
21
/dv
11
推导得出
[0145]
t2＝p
v21
+(p
v11-p
v21
)
·
dv
21
/(d
v21-d
v11)
。
ꢀꢀ
(7)
[0146]
将上述求得的参数t1，t2代入式(4)直线方程l＝d
·
t+o，可以求得γ
1-1
与β
1-1
交线ln的两端点：
[0147]
l
n-1
＝d
·
t1+o，
[0148]
l
n-2
＝d
·
t2+o。
[0149]
如图2所示，同理求得{l2、l3、
……
ln}交线，将{l1、l2、l3、
……
ln}交线依次连接起来，即获得平面β1在地形模型γ1上的左岸边界线l1。
[0150]
同理计算平面β1和三维地形模型的右岸几何面γ
11
的布尔交线，即获得地形模型的右岸边界线l2
[0151]
步骤3、平行坝轴线划分，如图5所示：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n个不同的坐标点{q
l1-1
、q
l1-2
……ql1-n
}，过上述{q
l1-1
、q
l1-2
……ql1-n
}的坐标点，在平面β1上做平行于坝轴线的直线{l
y-1
、l
y-2
、l
y-3
……
l
y-n
}，由l1、l2与直线{l
y-1
、l
y-2
、l
y-3
……
l
y-n
}组成n个闭合区域{β
1-1
、β
1-2
、β
1-3
……
β
1-n
}；
[0152]
在一个实施例中，左岸边界线l1上选取两个坐标点q
l1-1
、q
l1-2
，过坐标点q
l1-1
、q
l1-2
在平面β1上做平行于坝轴线的直线l
y-1
、l
y-2
，由左岸边界线l1、右岸边界线l2与直线l
y-1
、l
y-2
组成n个闭合区域β
1-1
、β
1-2
。
[0153]
步骤4、垂直坝轴线划分，如图5所示；在直线{l
y-1
、l
y-2
、l
y-3
……
l
y-n
}中至少一条直线上选取所述三维地形基础模型范围内的点{q
y-n-1
、qy-n-2、q
y-n-3
……qy-n-m
}中至少一点，过上述选取的点，在平面β1上做至少一条垂直于坝轴线(y轴)的直线{l
x-1
、l
x-2
、l
x-3
……
l
x-n
}，步骤3的闭合区域{β
1-1
、β
1-2
、β
1-3
……
β
1-n
}中的至少一个，分别被n条直线{l
x-1
、l
x-2
、l
x-3
……
l
x-n
}分割为“n+1”个区域，分割后各区域即为大坝填筑的平面规划区域。
[0154]
在一个实施例中，在直线l
y-n
上选取所述三维地形基础模型范围内的点q
y-n-1
，过上
述选取的q
y-n-1
点，在平面β1上做一条垂直于坝轴线(y轴)的直线l
x-n
，闭合区域β
1-n
被一体条直线l
x-n
分割为2个区域(n+1)，分割后区域β
1-n
即为大坝填筑的平面规划区域。
[0155]
步骤5、输入模型厚度建模；依次点选分割后各区域，分别输入模型厚度值{z1、z2、
……
zn}。分割后各区域分别按照输入厚度{z1、z2、
……zn
}沿z轴向上做拉伸建模，分别获得拉伸模型{v1、v2、
……vn
}。
[0156]
在一个实施例中，下面以β
1-1
、β
1-2
、β
1-3
各闭合区域做的拉伸模型v1、v2、v3的过程为例，如图6所示：
[0157]
基于web端在β1平面中，坝体上游边界线和l
y-1
分别交l1线上a、h点，交l2线上、d、e点。
[0158]
l
x-1
、l
x-2
分别交坝体上游边界线和l
y-1
于点b、g、c、f；即形成了闭合区域β
1-1
如图5所示，3个小的闭合区域为abgh、bcfg、cdef如图6所示。分别提取各闭合区域的边界线，形成多段线pl1、pl2、pl3，(其中，pl1即由abgh等曲线折线线段组成的多段线，pl2、pl3同理)。对形成多段线pl1、pl2、pl3进行拉伸，其中拉伸原理以pl1为例：
[0159]
201、在连续多段线pl1中获取最小的直线线段s
l1
，把s
l1
沿z轴方向分别按照输入的厚度z1进行的拉伸，形成侧面四边形π，例如abb`a`
[0160]
202、重复步骤a)，形成n个侧面四边形π
[0161]
203、由于多段线pl的连续性，对π的相邻边界进行相连，最后形成一个柱体结构；把柱体结构的下底面和上底面进行封面，最后形成封闭体，即为大坝填筑分仓模型v1；同理获得分仓模型v2、v3如图6所示。
[0162]
将分别获得拉伸模型{v1、v2、v3}重复201至203步骤，就可以获得大坝填筑n个分仓模型{v1、v2、
……vn
}。
[0163]
本发明一种基于web端的大坝填筑分仓模型的快速构建方法，解决了桌面端bim软件因建模原理的限制、生成的模型结果占据的数据空间较大，导致获取的模型结果，在应用场景上严重受限、模型重复利用率不高的问题；本发明基于web端的大坝填筑分仓模型快速构建的方法，摆脱了bim应用对桌面端的依赖，通过简单的规则流程操作，即可得到带有设计属性和施工属性的模型，同时由于web端在线快速批量建模的底层轻量引擎支撑，其模型轻量化程度高，占据数据空间小，且当规划方案需要调整时，也更加灵活快速。既满足了现场坝体填筑过程中对分仓模型规划的精细化管控要求，又在现场高强度、快节奏的大坝填筑施工状态下，实现了快速批量化建模的目的。