水電工程全信息三維數(shù)字化模型及其建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)，將水電工程的非幾何工程信息以三維標(biāo)注和/或?qū)傩詤?shù)的方式集成于只表達工程幾何信息的三維數(shù)字化模型中，實現(xiàn)三維數(shù)字模型作為工程參數(shù)的唯一數(shù)據(jù)源；本發(fā)明還公開了所述水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)的建模方法。本發(fā)明所述水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)及其建模方法解決了三維數(shù)字模型不能表達非幾何工程信息的困境，使三維數(shù)字模型成為包含幾何工程信息和非幾何工程信息的全信息數(shù)字模型。由此三維數(shù)字模型成為唯一數(shù)據(jù)源，避免由設(shè)計需求不斷變化及三維CAD軟件轉(zhuǎn)化功能限制造成的二維及三維數(shù)據(jù)脫節(jié)。
【專利說明】水電工程全信息三維數(shù)字化模型及其建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)及其建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著三維設(shè)計在工程設(shè)計領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各種現(xiàn)代設(shè)計方法層出不窮，新技術(shù)的引入大大提高了工程設(shè)計的質(zhì)量和效率。為了避免由設(shè)計需求不斷變化及三維CAD軟件轉(zhuǎn)化功能限制造成的二維及三維數(shù)據(jù)脫節(jié)，必須確保三維數(shù)字模型作為唯一數(shù)據(jù)源，而三維數(shù)字模型作為唯一數(shù)據(jù)源的前提是三維數(shù)字模型能夠全面表達工程設(shè)計的相關(guān)信息。工程設(shè)計過程是對一個對大量地質(zhì)信息、工程結(jié)構(gòu)信息等工程設(shè)計相關(guān)信息進行信息收集、信息處理和信息表達的過程，這些信息既包括可以在三維模型中直接表達的幾何信息，也包括大量無法在三維模型中直接表達的非幾何信息，如各種結(jié)構(gòu)名稱、尺寸信息、高程樁號信息、地質(zhì)信息、鋼筋信息、施工支護信息等，如何與三維模型表達同時表達非幾何信息是關(guān)系能否全面表達工程設(shè)計信息的關(guān)鍵問題；另一方面，由于工程設(shè)計是一個不斷調(diào)整的過程，三維模型也需要不斷的進行更新，在研究全面表達工程設(shè)計信息問題時，必須關(guān)注三維模型升級過程中非幾何信息的升級同步問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種能同時表達工程幾何信息及非幾何信息的水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)及其建模方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種水電 工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)，將水電工程的非幾何工程信息以三維標(biāo)注和/或?qū)傩詤?shù)的方式集成于只表達工程幾何信息的三維數(shù)字化模型中，實現(xiàn)三維數(shù)字模型作為工程參數(shù)的唯一數(shù)據(jù)源。
[0006]進一步地，所述非幾何工程信息包括設(shè)計幾何形狀信息、輔助幾何信息和尺寸、輔助性施工工藝表達信息。
[0007]進一步地，所述非幾何工程信息包括高尺寸、高程樁號、地質(zhì)屬性、鋼筋布置圖、三維模型不展示的輪廓線、輔助軸線、中心線、參考線、高程標(biāo)尺、指北針、錨桿、錨索、排水孔、灌漿孔、灌漿帷幕、結(jié)構(gòu)名稱。
[0008]本發(fā)明還所公開了所述水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)的建模方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1.工程結(jié)構(gòu)的幾何建模:工程結(jié)構(gòu)的幾何建模主要是將工程結(jié)構(gòu)中的幾何工程信息表達出來；
[0010]步驟2.非幾何工程信息的整理:根據(jù)工程設(shè)計的需要，整理需要表達的非幾何工程?目息;
[0011]步驟3.確定非幾何工程信息表達方案:根據(jù)非幾何工程設(shè)計信息的特點，選擇非幾何工程信息表達方案；
[0012]步驟4.建立輔助幾何元素:根據(jù)非幾何工程信息表達方案，建立輔助幾何元素；
[0013]步驟5.添加非幾何工程信息:利用三維注釋和設(shè)計參數(shù)在三維數(shù)字模型上添加非幾何工程信息。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)及其建模方法解決了三維數(shù)字模型不能表達非幾何工程信息的困境，使三維數(shù)字模型成為包含幾何工程信息和非幾何工程信息的全信息數(shù)字模型。由此三維數(shù)字模型成為唯一數(shù)據(jù)源，避免由設(shè)計需求不斷變化及三維CAD軟件轉(zhuǎn)化功能限制造成的二維及三維數(shù)據(jù)脫節(jié)。非幾何工程信息增強三維數(shù)據(jù)的可讀性，直觀準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)表達，為后期的校核審查帶來極大方便。三維標(biāo)注好的視圖，可直接生成二維圖、減少三維到二維工程圖的轉(zhuǎn)換時間，縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本。所述水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)可融入知識工程、過程模擬、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等，將抽象分散的知識集中化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)的組成圖；
[0016]圖2是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)實施例中需布鋼筋的工程結(jié)構(gòu)三維模型；
[0017]圖3是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)實施例中的鋼筋布置圖；
[0018]圖4是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)實施例中建立的工程結(jié)構(gòu)剖面視圖；
[0019]圖5是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)實施例中剖切面建立鋼筋布置草圖；
[0020]圖6是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)實施例中三維視圖鋼筋標(biāo)注；
[0021]圖7是本發(fā)明水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)實施例中的二維工程圖。【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]如圖1，本實施例中的水電工程全信息三維數(shù)字化模型(MBD)是將工程的非幾何工程信息以三維標(biāo)注和屬性參數(shù)的方式集成于只表達工程幾何信息的三維數(shù)字化模型中，從而實現(xiàn)三維數(shù)字模型作為工程參數(shù)的唯一數(shù)據(jù)源的方法。
[0024]本實施例以如圖2所示的工程結(jié)構(gòu)配筋為例對本發(fā)明所述MBD做詳細(xì)說明，本實施例中，需要按照工程規(guī)范在如圖2的工程結(jié)構(gòu)中布置鋼筋，由于鋼筋和工程結(jié)構(gòu)的尺寸差距幾個數(shù)量級，三維直觀表達鋼筋的效果不佳，同時鋼筋的數(shù)量過多，采用三維表達將帶來過大數(shù)據(jù)存儲和緩慢的顯示速度、極低的顯示精度，因此鋼筋布置在三維數(shù)字模型中是作為非幾何工程信息的輔助幾何信息進行表達。
[0025]本實施例中的MBD的建模，具體包括如下步驟:[0026]步驟1.工程結(jié)構(gòu)的幾何建模:工程結(jié)構(gòu)的幾何建模主要是將工程結(jié)構(gòu)中的幾何工程信息表達出來，圖2所示為需要布置鋼筋的工程結(jié)構(gòu)；
[0027]步驟2.非幾何工程信息的整理:根據(jù)工程設(shè)計的需要，整理需要表達的非幾何工程信息，本實施例中的非幾何信息即所述鋼筋；
[0028]步驟3.確定非幾何工程信息表達方案:根據(jù)非幾何工程設(shè)計信息的特點，選擇非幾何工程信息表達方案；如圖3所示鋼筋布置需要表達鋼筋的型號、布置的位置和間距等信息，為了在三維數(shù)字模型中直觀的表達這些信息，三維標(biāo)注是最佳的表達方案；
[0029]步驟4.建立輔助幾何元素:根據(jù)非幾何工程信息表達方案，建立輔助幾何元素。
[0030]鋼筋布置的三維標(biāo)注需要首先建立工程結(jié)構(gòu)剖面視圖，如圖4所示，其次在剖切面建立鋼筋布置草圖，并建立典型位置的鋼筋示意圖，如圖5所示；
[0031]步驟5.添加非幾何工程信息:如圖6所示，利用三維注釋功能在三維數(shù)字模型中添加鋼筋布置的相關(guān)信息。
[0032]完成的三維數(shù)字模型是一個全信息的工程模型，工程出圖可可以基于它獲得全部信息，，如圖7所示。
[0033]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水電工程全信息三維數(shù)字化模型，其特征在于:將工程的非幾何工程信息以三維標(biāo)注和/或?qū)傩詤?shù)的方式集成于三維數(shù)字化模型中，實現(xiàn)三維數(shù)字模型作為工程參數(shù)的唯一數(shù)據(jù)源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電工程全信息三維數(shù)字化模型，其特征在于:所述非幾何工程信息包括設(shè)計幾何形狀信息、輔助幾何信息和尺寸、輔助性施工工藝表達信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水電工程全信息三維數(shù)字化模型，其特征在于:所述非幾何工程信息包括高尺寸、高程樁號、地質(zhì)屬性、鋼筋布置圖、三維模型不展示的輪廓線、輔助軸線、中心線、參考線、高程標(biāo)尺、指北針、錨桿、錨索、排水孔、灌漿孔、灌漿帷幕、結(jié)構(gòu)名稱。
4.一種權(quán)利要求1至3任一項權(quán)利要求所述的水電工程全信息三維數(shù)字化模型的建模方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1.工程結(jié)構(gòu)的幾何建模:工程結(jié)構(gòu)的幾何建模是將工程結(jié)構(gòu)中的幾何工程信息表達出來； 步驟2.非幾何工程信息的整理:根據(jù)工程設(shè)計的需要，整理需要表達的非幾何工程信息； 步驟3.確定非幾何工程信息表達方案:根據(jù)非幾何工程設(shè)計信息的特點，選擇非幾何工程信息表達方案； 步驟4.建立輔助幾何元素:根據(jù)非幾何工程信息表達方案，建立輔助幾何元素； 步驟5.添加非幾何工程信息:利用三維注釋和設(shè)計參數(shù)在三維數(shù)字模型上添加非幾何工程信息。
【文檔編號】G06F17/50GK103853867SQ201310228501
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】劉源, 張源, 沈國焱, 吳奇峰 申請人:成都希盟泰克科技發(fā)展有限公司