一种沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法与流程

本发明属于三维建模技术领域，具体是涉及到一种沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法。

背景技术：

传统的道路台阶的制作执行最低地块平面操作，再量测两点之间的倾斜角度(手动)后逐一计算每层变化的量，先均等划分路段后，再对应每个分段进行拉伸相应高度增量，直接使用立方体矩形模型逐一插入地块中进行模拟地表的台阶信息。增加的数据的冗余。如果遇到多个不同倾斜面，需要重新计算与逐一拉伸。这个过程所定义的基础最低块的位置也是要一一手动确认位置执行台阶生成操作。处理过程人为参与比较多，且每个坡度高度的计算相对比较繁琐。如果面对山体斜坡的统筹规划，涉及多道路的台阶计算和位置的调整，无法统一设计。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，能够解决现有技术的不足，节约三维场景中模型的资源空间，使得不同的阶梯方向上都能够独立可调整的方式完成模型的生成。

本发明的内容包括以下步骤，

a、对每一块路段进行整平，所述路段具有倾斜角度α；

b、结合不同依附表面的高程和设定的高度，将每一个路段切割为若干个切块；

c、对每一个路段沿切块垂直方向拉伸表面，生成平行立方体对象；

d、提取关键立面结果，结合立面结构的内侧方向生成倾斜三角立面体。

作为优选，步骤a中，路段内不包括曲面线段，路段的节点为环岛型或交叉路口型。

作为优选，步骤b中，在所述路段的两端分别设置预留段，然后按照路段走向方向将路段切割为三段，将中间位置的切割路段再次切割为等宽度的对象路段，对象路段的宽度为h/sin(α)，其中h为街道台阶高度。

作为优选，步骤d中，生成倾斜三角立面体包括以下步骤，

d1、对每一个平行立方体对象拆分立方体对象，建立相关的每个表面的索引关系；

d2、对每个平行立方体的索引值的立面进行对比，获取其中心点位上高程最低的一侧立面，确保所述立面的法向量朝向斜坡外侧；

d3、对所述立面的法向量进行翻转，使法向量方向朝向斜坡内侧；

d4、以所述立面进行制作一个单坡顶，保证单坡顶的倾斜角度与路段倾斜角度α一致。

作为优选，步骤d1中，所述索引关系包括四个索引值。

本发明的有益效果是，让不同地表形态上的台阶都能够灵活自如的生成，可以控制台阶高度，也可以调控台阶放置的走向，让原始逐一设计生成的台阶模型一步到位，自动化合成想要的台阶表面的模型样式库。优势在于整体设计是完整的，完整连同路面和周边地块，两者是拓扑关联的，不再是路面做路面，周边地块做地块，可以统一规划实施，针对倾斜路面存在台阶的对象，可以自动生成台阶模型，不再需要嵌入地表或者增加冗余数据，比较真实的反映现有表面的三维状态，不是简单的嵌入地表内部，从而造成后续影响拓展地下内部布局，比如水管的排列等。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式中两端均为环岛型路口的路段示意图。

图2为本发明一个具体实施方式中一端为环岛型路口另一端为交叉路口的路段的示意图。

图3为本发明一个具体实施方式中经过切割后的路段示意图。

图4为本发明一个具体实施方式中经过拉伸后的路段示意图。

图5为本发明一个具体实施方式最终生成的台阶局部放大图。

具体实施方式

如附图所示，本发明包括以下步骤，

a、对每一块路段进行整平，所述路段具有倾斜角度α；整平过程即将路段表面调整为平面；

b、结合不同依附表面的高程和设定的高度，将每一个路段切割为若干个切块；

c、对每一个路段沿切块垂直方向拉伸表面，生成平行立方体对象；

d、提取关键立面结果，结合立面结构的内侧方向生成倾斜三角立面体。

步骤a中，路段内不包括曲面线段，路段的节点为环岛型或交叉路口型。

步骤b中，在所述路段的两端分别设置预留段，然后按照路段走向方向将路段切割为三段，将中间位置的切割路段再次切割为等宽度的对象路段，对象路段的宽度为h/sin(α)，其中h为街道台阶高度。

步骤d中，生成倾斜三角立面体包括以下步骤，

d1、对每一个平行立方体对象拆分立方体对象，建立相关的每个表面的索引关系；

d2、对每个平行立方体的索引值的立面进行对比，获取其中心点位上高程最低的一侧立面，确保所述立面的法向量朝向斜坡外侧；

d3、对所述立面的法向量进行翻转，使法向量方向朝向斜坡内侧；

d4、以所述立面进行制作一个单坡顶，保证单坡顶的倾斜角度与路段倾斜角度α一致。

步骤d1中，所述索引关系包括四个索引值。

本发明节约三维场景中模型的资源空间，且支持更加灵活、多样性的表达阶梯样式，使得不同的阶梯方向上都能够独立可调整的方式完成模型的生成。

技术特征：

1.一种沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，其特征在于包括以下步骤，

a、对每一块路段进行整平，所述路段具有倾斜角度α；

b、结合不同依附表面的高程和设定的高度，将每一个路段切割为若干个切块；

c、对每一个路段沿切块垂直方向拉伸表面，生成平行立方体对象；

d、提取关键立面结果，结合立面结构的内侧方向生成倾斜三角立面体。

2.如权利要求1所述的沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，其特征在于：步骤a中，路段内不包括曲面线段，路段的节点为环岛型或交叉路口型。

3.如权利要求2所述的沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，其特征在于：步骤b中，在所述路段的两端分别设置预留段，然后按照路段走向方向将路段切割为三段，将中间位置的切割路段再次切割为等宽度的对象路段，对象路段的宽度为h/sin(α)，其中h为街道台阶高度。

4.如权利要求2所述的沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，其特征在于：步骤d中，生成倾斜三角立面体包括以下步骤，

d1、对每一个平行立方体对象拆分立方体对象，建立相关的每个表面的索引关系；

d2、对每个平行立方体的索引值的立面进行对比，获取其中心点位上高程最低的一侧立面，确保所述立面的法向量朝向斜坡外侧；

d3、对所述立面的法向量进行翻转，使法向量方向朝向斜坡内侧；

d4、以所述立面进行制作一个单坡顶，保证单坡顶的倾斜角度与路段倾斜角度α一致。

5.如权利要求4所述的沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，其特征在于：步骤d1中，所述索引关系包括四个索引值。

技术总结
本发明公开了一种沿地形坡度自动化搭建街道台阶的方法，包括以下步骤，A、对每一块路段进行整平，所述路段具有倾斜角度α；B、结合不同依附表面的高程和设定的高度，将每一个路段切割为若干个切块；C、对每一个路段沿切块垂直方向拉伸表面，生成平行立方体对象；D、提取关键立面结果，结合立面结构的内侧方向生成倾斜三角立面体。本发明能够解决现有技术的不足，节约三维场景中模型的资源空间，使得不同的阶梯方向上都能够独立可调整的方式完成模型的生成。

技术研发人员：刘媛;邓运员;郑文武;彭聪;颜金彪;刘彩红
受保护的技术使用者：衡阳师范学院
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2020.06.09