[发明专利]既有复杂管线的三维建模方法

说明书

本发明公开了一种既有复杂管线的三维建模方法，包括：进行三维激光扫描作业站点的确定；在三维激光扫描作业站点确定之后，采用三维激光扫描仪进行扫描作业，采集管线的三维点云数据；对扫描作业采集到的管线的三维点云数据进行拼接处理；对完成拼接处理的管线三维点云数据，输入到GEOMAGIC软件进行管线点云数据的逆向建模处理，完成管线点云数据的三维空间实体化建模；对完成逆向建模处理的管线三维模型，进行曲率三维自适应，对管线局部空缺的部分进行自动化的三维建模，完成管线三维模型的完整性处理。解决了单纯的采用三维扫描逆向建模的过程中，由于管线的重叠以及遮挡等原因造成的扫描数据不全，无法完成既有管线的三维建模的问题。

技术领域

本发明涉及建筑工程施工信息化技术领域，尤其涉及一种既有复杂管线的三维建模方法。

背景技术

随着信息化技术的进步，建筑施工信息化以及建筑运维的信息化程度逐步提高，对于已经建成的建筑物以及正在使用的建筑物，尤其是大型综合体建筑，超高层建筑，大型工业建筑，对于机电管线设备的信息化运维管理的要求程度逐步提高。对于建设过程中的机电管线，可以根据施工图纸等文件同步进行机电管线三维模型的创建，但是，对于正在使用的建筑的机电管线的三维建模，在没有图纸或者图纸无法真实反映建筑管线现状的情况下，要完成管线的三维建模比较困难。

目前，对于已有建筑的机电管线三维建模的方法，一般的，采用三维扫描进行逆向建模。但是，这种建模方法存在一定的缺陷，对于复杂的管线系统，以及局部有遮挡的管线，由于三维扫描建模，需要采集管线的表面数据，这种情况下，无法完成管线的三维建模。

发明内容

本发明主要是针对现有技术的不足，提供一种既有复杂管线的三维建模方法，可以有效的完成这种复杂管线、局部有遮挡的管线的三维建模过程。

本发明所采用的技术方案为：一种既有复杂管线的三维建模方法，包括步骤：

根据建筑物机电管线的布置形态以及系统分布情况，进行三维激光扫描作业站点的确定；

在三维激光扫描作业站点确定之后，采用三维激光扫描仪进行扫描作业，采集管线的三维点云数据；

对扫描作业采集到的管线的三维点云数据进行拼接处理；

对完成拼接处理的管线三维点云数据，输入到GEOMAGIC软件进行管线点云数据的逆向建模处理，完成管线点云数据的三维空间实体化建模；

对完成逆向建模处理的管线三维模型，进行曲率三维自适应，对管线局部空缺的部分进行自动化的三维建模，完成管线三维模型的完整性处理。

本发明既有复杂管线的三维建模方法的进一步改进在于，通过SCENE软件对多站点采集到的管线的三维点云数据进行拼接处理，完成多站点数据的拼接处理。

本发明既有复杂管线的三维建模方法的进一步改进在于，管线为圆柱体管道，通过检测管道的曲率，识别管道的大小，与圆柱体进行匹配实现所述自动化的三维建模，包括步骤：

将预处理的点云数据分组为单独的管道数据组；

通过所述管道数据组进行三维建模，利用圆柱体管道的曲率大小来确定不同类型的管道，测定曲面上任意一点的曲率的最大值、最小值以及方向，确定管道的方向；

将管道曲率的最大值定位为管道半径的倒数，通过对管道数据组的曲率进行三维分析，判定管道的半径大小，对于扫描不全的管道的三维点云数据进行自动化的三维建模。

本发明既有复杂管线的三维建模方法的进一步改进在于，将预处理的点云数据分组为单独的管道数据组的步骤进一步包括：

基于空间连通性和表面法相似性原理将单个管线从点云数据中分离出；

在点云边缘表面给定一个点a，把一个点a保存在每个管道数据组中，将点云表面的数据简化为一组点。