[发明专利]一种用于火灾模拟的场景预处理方法

权利要求书

1.一种用于火灾模拟的场景预处理方法，包括以下步骤：

步骤1)、利用所述场景的三维模型定义分类语义；所述的分类语义包括：分类语义集、分类基准、语义向量、逻辑实体、相似性；其中，

所述的分类语义集是特征分类集和几何分类集的并集，所述的特征分类集对应实体在特征上的划分；所述的几何分类集对应实体在几何上的划分；所述实体包括几何信息、物理信息以及语义信息；

所述的分类基准为分类语义集上的偏序集合，在所述分类基准下，所述分类语义集是链，链上的每个元素对应一个层，一个分类基准可以诱导多个层；

所述语义向量中的每个分量是所述实体在分类基准诱导的每个层上的语义阐释；

所述逻辑实体为所有满足语义向量前若干个分量对应相等的实体的集合；

所述相似性为两个实体具有相同的局部多边形信息以及不同的平移变换矩阵，其中，所述的局部多边形信息与所述的平移变换矩阵为所述几何信息中的一部分；

步骤2)、创建一个无语义信息的完整语义树的根结点；

步骤3)、遍历所述场景三维模型中的所有实体，获取所述实体的语义向量；

步骤4)、根据所述语义向量的分量，在所述完整语义树的相应层上构建结点，所述完整语义树的内部节点代表所述逻辑实体，所述完整语义树的叶子节点代表所述实体；

步骤5)、按层遍历完整语义树中的所有结点，若当前结点的兄弟结点所对应的实体或者逻辑实体是相似的，则保留一个兄弟结点为实结点，将其余兄弟结点设为虚结点；所述实结点对应的实体为按照所述分类语义所分得的各个类中所选择的样本实体或样本逻辑实体；

步骤6)、删除所述虚结点对应的子树，计算所述虚结点与对应实结点间的平移矩阵，并存储在所述虚结点中；

步骤7)、对所述样本实体按背景网格的坐标方向进行轴向切割，得到所述样本实体的轴向块集合，并去除所述轴向块集合中不属于样本实体的 轴向块；

步骤8)、根据所述样本实体的轴向块集合，为所述样本实体所在类中的包括样本逻辑实体与非样本实体的其他实体计算轴向块集合。

2.根据权利要求1所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，在所述的步骤6)后还包括对所述场景三维模型中的所述样本实体按照所述背景网格的网格大小进行尺寸筛选的步骤，在该步骤中对尺寸过小的样本实体进行尺寸修正或抛弃。

3.根据权利要求1或2所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，在所述的步骤7)后还包括对由步骤7)所得到的样本实体的轴向块集合进行查洞操作，以及对存在空洞的轴向块集合进行补洞操作的步骤。

4.根据权利要求1或2所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，在所述的步骤7)中，还包括对所述样本实体的轴向块集合中的轴向块的缝合，通过所述缝合，将所述轴向块集合中体积较小的相邻轴向块合并成体积较大的轴向块。

5.根据权利要求1或2所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，还包括步骤9)，在所述步骤9)中，将所得到的所述场景的三维模型中的实体的轴向块集合与所述背景网格对齐。

6.根据权利要求2所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，所述的尺寸修正包括根据需要进行删除、缩放的操作或者默认处理；其中，

所述的删除操作包括删除所述样本实体；

所述的缩放操包括将当前样本实体在轴向上放大到背景网格的大小，或者在最小轴向上压缩至0，形成一个面；

所述的默认处理包括当所述样本实体的包围盒尺寸小于轴向网格尺寸的一半时，将所述样本实体压缩成一个面，否则将拉伸到一个网格尺寸的厚度。

7.根据权利要求1或2所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，在所述的步骤7)中，所述的轴向切割采用基于深度图的体素化算法。

8.根据权利要求3所述的用于火灾模拟的场景预处理方法，其特征在于，所述的查洞操作包括： 

计算由被切割样本实体的轴向块集合组成的实体的包围盒，如果它内嵌在被切割样本实体的包围盒中，则所述样本实体的切割结果存在空洞。