[发明专利]一种10KV开关柜三维实景模型的建模方法

权利要求书

1.一种10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于：所述建模方法包括：

(1)将所述开关柜按照空间结构划分为多个功能区域，并将各功能区域的不同零部件按结构特征进行划分；

(2)分别采集各零部件的三维激光点云数据，并同时采集开关柜各零部件的色彩信息与纹理信息；

(3)对三维激光点云数据进行预处理，获得参考点云；

(4)分别获取开关柜各功能区域的参考点云，采用匹配算法将各功能区域的参考点云进行计算，生成三维模型；

(5)对各功能区域的三维模型进行模型拼接融合处理，得到整个开关柜的三维模型；

(6)根据开关柜各零部件的色彩信息与纹理信息，对所述开关柜的三维模型进行贴图渲染，得到开关柜的三维实景模型。

2.根据权利要求1所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，开关柜按空间结构划分为：断路器室、母线室、电缆室和继电器仪表室。

3.根据权利要求1所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，按结构特征划分的零部件包括：圆柱及球状类零部件、棱柱类零部件、圆环类零部件、不规则类零部件，以及绝缘子类零部件和二次电缆。

4.根据权利要求3所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，圆柱及球状类零部件的模型构建如下：

将圆柱及球状类零部件的相关点云数据导入建模软件中，截取点云，并利用“拟合圆柱或球功能”即可得到圆柱及球状类设备的三维实景模型。

5.根据权利要求3所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，棱柱类零部件的模型构建如下：

第一步，获取棱柱类设备的相关点云数据；第二步，利用端面顶点点云创建矩形特征；第三步，拉伸矩形特征，拉伸长度以点云为参考，得到三维线框模型；第四步，将三维线框转换为三维实景模型。

6.根据权利要求3所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，圆环类零部件的模型构建如下：

首先，提取出圆环类零部件的点云数据，利用建模软件的切片功能分别进行横向及纵向切片，提取圆环外圆半径与圆心，并获取截面圆半径R；

最后，利用圆环拟合功能，以外圆圆心为中心，外圆半径为半径，构建截面半径为R的圆环，获得圆环类设备的均压环三维实景模型。

7.根据权利要求3所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，不规则类零部件的建模如下：首先，获取不规则类设备的点云数据；

其次，以点云为参考创建棱柱体、圆柱体或球状等特征；

最后，利用布尔运算对不同特征体进行差、并、交等运算，得到不规则类设备的三维实景模型。

8.根据权利要求3所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，绝缘子类零部件的建模方法如下：

利用点云处理软件对点云数据进行处理，生成点云切片；在建模软件中，利用多义线通过点云切片勾勒二维轮廓图；利用旋转功能旋转二维轮廓获得三维模型。

9.根据权利要求3所述的10KV开关柜三维实景模型的建模方法，其特征在于，二次电缆模型的具体建模如下：

首先，获取二次电缆点云数据，并截取二次电缆的点云，将点云导出为ASCII类型数据作为建模参考数据；

其次，在建模软件中利用切片工具创建二次电缆的点云切片；

然后，利用多义线勾勒切片的二维轮廓图，同时，利用三维线段勾勒截面延伸轨迹；

最后，通过扫掠功能将截面二维轮廓图沿延伸轨迹进行扫掠，得到二次电缆的三维实景模型。