一种三维工程场景的动态剖切及测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及各类道路、桥梁等工程领域进行工程场景的观察及剖切系统，具体涉及一种三维工程场景的动态剖切及测量系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中对于道路、桥梁、隧道等交通工程领域的设计均采用科学与工程相结合的计算方式，采用三维结构模型进行设计。然而现有技术的三维结构模型设计方法，仅限于将静态观察，或静态剖切当前三维结构模型进行测量，不便于灵活验证设计方案对于实际周边环境的适用性、可靠性，同时也不能为后续设计优化工程提供相关的数据支持。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种三维工程场景的动态剖切及测量系统，通过设置沿着给定位置及方向对三维工程场景进行动态剖切的动态剖切部件，可以获取剖切面出的二维截面图形，并能够提供测量方法确定各种对象在该剖切面上的位置、距离等空间关系。本发明提供的动态剖切及测量系统，能够适用各类道路、桥梁、隧道等交通工程领域，通过对设计结构模型和周边环境模型的三维合成工程场景进行动态观察和剖切测量，可以更加直观方便地验证设计方案，为后续设计优化工作提供数据支持。
[0004]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种三维工程场景的动态剖切及测量系统，其特点是，该剖切及测量系统包含:
图像显不部件；
控制处理部件，与所述图像显示部件连接；
动态剖切部件，分别与所述控制处理部件、图像显示部件连接；
测量部件，分别与所述图像显示部件、控制处理部件连接。
[0005]优选地，所述图像显示部件包含:
触摸显示器，与所述控制处理模块连接；
相机转动模块，与所述触摸显示器、控制处理模块连接。
[0006]优选地，所述控制处理部件包含:
控制模块，与所述触摸显示器、相机转动模块连接；
加载模块，与所述控制模块连接。
[0007]优选地，所述动态剖切部件包含:
自由剖切模块，分别与所述控制模块、触摸显示器连接；
按粧剖切单元，分别与所述控制模块、加载模块及触摸显示器连接；
前移剖切面模块，分别与所述自由剖切模块、按粧剖切单元及触摸显示器连接；
后移剖切面模块，分别与所述自由剖切模块、按粧剖切单元及触摸显示器连接。
[0008]优选地，所述按粧剖切单元包含:
剖切模块，分别与所述控制模块、触摸显示器、前移剖切面模块、后移剖切面模块连接;
道路中心线模块，与所述剖切模块、加载模块连接。
[0009]优选地，所述测量部件包含:
测量坐标模块，分别与所述触摸显示器、控制模块连接；
测量长度模块，分别与所述触摸显示器、控制模块、测量坐标模块连接；
测量平距模块，分别与所述触摸显示器、控制模块、测量坐标模块连接；
测量高差模块，分别与所述触摸显示器、控制模块、测量坐标模块连接。
[0010]本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明提供的一种三维工程场景的动态剖切及测量系统，通过设计动态剖切方法及测量系统，能够将三维工程场景沿指定位置及方向进行剖切，从而能够实时获取剖切处的二维剖切面图形，并对该二维剖切面图形进行长度、平距、高差等测量。能够更加直观方便地验证设计方案，为后续设计优化工作提供数据支持。
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种三维工程场景的动态剖切及测量系统整体结构示意图。
[0012]图2为本发明一种三维工程场景的动态剖切及测量系统实施例示意图之一。
[0013]图3为本发明一种三维工程场景的动态剖切及测量系统实施例示意图之二。
[0014]图4为本发明一种三维工程场景的动态剖切及测量系统实施例示意图之三。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0016]如图1-图3所示，为本发明一种三维工程场景的动态剖切及测量系统具体结构示意图。
[0017]如图1所示，一种三维工程场景的动态剖切及测量系统，该剖切及测量系统包含:图像显示部件1、控制处理部件2、动态剖切部件3及测量部件4。
[0018]其中，控制处理部件2与图像显示部件I连接；动态剖切部件3分别与控制处理部件2、图像显示部件I连接；测量部件4分别与图像显示部件1、控制处理部件2连接。
[0019]如图2所示，图像显示部件I包含:触摸显示器11、相机转动模块12。触摸显示器11与控制处理模块2连接；相机转动模块12与触摸显示器11、控制处理模块2连接。
[0020]本发明中，触摸显示器11用于人机交互，用户可以根据触摸显示器11发送相关命令，例如:选择周边环境及相应三维设计方案模型，选择剖切方式、选择测量方式；同时触摸显示器11能够显示用户选择的三维工程场景模型、剖切后的二维剖切截面以及测量数据等。
[0021]本发明中，相机转动模块12用于改变显示在触摸显示器11上的三维工程场景模型的位置，能够将该三维工程场景模型进行前、后、左、右、上、下移动以及可以以360 °全方位进行旋转。
[0022]如图2所示，控制处理部件2包含:控制模块21、加载模块22。其中，控制模块21与触摸显示器11、相机转动模块12连接；加载模块22与控制模块21、动态剖切部件3连接。
[0023]本发明中，控制模块21用于响应触摸显示器11获取的用户指令，并控制其他部件或模块执行相关指令。加载模块22内设有多种不同场景情况下的三维工程场景模型，能够为用户提供多种三维工程场景模型的选择。
[0024]如图2、图3所示，动态剖切部件3包含:自由剖切模块31、按粧剖切单元32、前移剖切面模块33及后移剖切面模块34。
[0025]其中，自由剖切模块31分别与控制模块21、触摸显示器11连接；按粧剖切单元32分别与控制模块21、触摸显示器11、加载模块22连接；前移剖切面模块33分别与自由剖切模块31、按粧剖切单元32及触摸显示器11连接；后移剖切面模块34分别与自由剖切模块31、按粧剖切单元32及触摸显示器11连接。
[0026]按粧剖切单元32包含:分别与控制模块21、触摸显示器11、前移剖切面模块33、后移剖切面模块34连接的剖切模块321 ;与剖切模块321、加载模块22连接的道路中心线模块322。
[0027]本发明中，当用户在触摸显示器11显示的三维工程场景模型选择起始点、结束点，自由剖切模块31用于将起始点、结束点的连线中点处生成剖切面，并将该剖切面显示在触摸显示器11上。
[0028]本发明中，当用户选择采用道路中心线进行剖切时，道路中心线模块322加载当前三维工程场景模型对应的含有粧号的道路中心线数据文件，使得剖切模块321根据用户选择的粧号对该处三维工程场景模型进行剖切。
[0029]如图3所示，测量部件4包含:测量坐标模块41、测量长度模块42、测量平距模块43及测量高差模块44。
[0030]其中，测量坐标模块41分别与触摸显示器11、控制模块21连接；测量长度模块42分别与触摸显示器11、控制模块21、测量坐标模块41连接；测量平距模块43分别与触摸显示器11、控制模块21、测量坐标模块41连接；测量高差模块44分别与触摸显示器11、控制模块21、测量坐标模块41连接。
[0031]本发明中，测量坐标模块41用于将剖切面进行标准坐标化，从而获取剖切坐标，根据用户选择的测量点显示该测量点的坐标。测量长度模块42用于测量剖切面上两测量点之间的距离；测量平距模块43用于测量剖切面上两测量点之间的水平距离；测量高差模块44用于测量剖切面上两测量点之间的垂直高度差值。
[0032]—种三维工程场景的动态剖切及测量系统的具体操作方法包含如下步骤:
SI，根据实际需求，采用图像显示部件1、控制处理部件2加载三维工程场景。该步骤SI包含:
S1.1，用户通过图像显示部件I的触摸显示器11选定实际需要的三维工程场景。
[0033]S1.2，触摸显示器11将选择信号发送至控制处理部件2。
[0034]S1.3，控制处理部件2将选择后的三维工程场景显示至触摸显示器11上。该步骤S1.3包含:
S1.3.1，控制处理部件2的控制模块21获取触摸显示器11发出的选择信号，处理并控制该控制处理部件2的加载模块22查找符合实际需要的三维工程场景模型。
[0035]S1.3.2，加载模块22将查找到的三维工程场景模型发送至控制模块21，并通过该控制模块21将三维工程场景模型显示至触摸显示器11上。
[0036]本实施例中的三维工程场景模型是有三维设计方案模型与周边环境模型合成形成的。三维设计方案模型用于表达待建设的道路、桥梁、隧道等工程主体结构，是通过使用各类三维BIM软件进行设计生成存入加载模块22中；周边环境模型侧重于表达该工程范围内重要的现状的周边环境如各类建筑、道路、管线、已有工程结构及障碍物等。
[0037]S2，采用图像显示部件I确定三维工程场景的观察位置。该步骤S2包含:
52.1，触摸显示器11控制图像显示部件I的相机转动模块12采用平移模式通过对选定的三维工程场景模型进行上、下、左、右、前、后平移方式，确定用户要求的平移观察方向。
[0038]S2.2，该触摸显示器11控制相机转动模块12采用旋转方式通过对选定的三维工程场景模型能够进行平面360°全方位旋转，确定用户要求的旋转观察方向。
[0039]S3，选用适当的剖切方式通过动态剖切部件3对指定位置进行剖切，获取剖切面。优选地，步骤S3包含:
53.1，触摸显示器11上显示自由剖切方式、按粧剖切方式，用户根据需要选用上述方式之一进行剖切。
[0040]S3.2，当选用具体剖切方式进行剖切时，触摸显示器11发送剖切方式选择信号至控制模块21，该控制模块21处理识别该剖切方式选择信号，并控制动态剖切部件3对显示在触摸显示器11上的三维工程场景模型进行剖切。该步骤S3.2包