[发明专利]一种地下供水管网三维虚拟仿真方法

权利要求书

1.一种地下供水管网的三维虚拟仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用Unity3D软件动态绘制供水管网，本步骤又包括以下步骤：

步骤1.1，管线表面几何构成

在三维虚拟环境中，管线以圆柱体表示，圆柱体的截面半径为管线半径，圆柱面的轴心为管线中心线；以三角面片构造管线表面，2n个三角形连接构成了一个棱柱体，逼近形成圆柱面，表示圆柱体，n表示将圆柱体等分成n份；

步骤1.2，Mesh组件

Mesh中存储连接顺序的集合，在Mesh生成中，Unity3D软件依照此集合中的标号依次连接vertices中的顶点，在Unity3D软件中，将每三个顶点号为一组，然后以此往复向后，在给三角面片赋值时，标号不超过vertices中记录的标号，否则会导致错误出现；

步骤1.3，生成圆柱体管线

步骤1.4，坐标转换；

将管段作为标准进行简化，建立自动化的三维管网的应用模型，管段信息包括起始点三维坐标、终止点三维坐标、管段半径以及管段长度；

将经纬度转换为平面坐标，坐标转换时，X表示位置信息中的经度坐标、Y表示位置信息中的纬度坐标，x表示Unity平面坐标中的横坐标，z表示Unity平面坐标中的纵坐标，取间隔距离较大的两个点，假定两个点的经纬度坐标为(X1，Y1)，(X2，Y2)和Unity坐标为(x1，z1)，(x2，z2)，分别代入到

即可解得两组系数k1、b1和k2、b2，将数据库中的经纬度点代入此公式中即可得到相应的Unity平面坐标，最终即得到经纬度坐标对应的三维坐标；

步骤1.5，动态生成管网；

进行坐标转换后，利用Unity3D软件绘制圆柱的原理，连接数据库，获取管网经纬度坐标，利用计算公式编写坐标转换的函数，调用坐标转换函数将经纬度坐标转换为Unity坐标进行输入，然后调用绘制圆柱的函数即可实现动态生成管网；

步骤2，地下供水管网的透明化显示模块

网格渲染器从网格过滤器获得几何形状，并根据Mesh进行渲染，渲染后实现地下供水管网的通视效果；

步骤3，供水管线的流向显示设置

按照地下管线的详细属性信息，对管网进行流向追踪，依据管线规划制图要求，实现表达流向的三维动态纹理设置。

2.根据权利要求1所述的一种地下供水管网的三维虚拟仿真方法，其特征在于，所述的步骤1.3，具体又包括以下步骤：

规定圆环会被划分为多少份来生成，记为blockCounts，blockCounts越小，环形的边界也会相应的慢慢变为多边形的样子；然后利用基本的圆的公式：

2*PI/blockCounts(3)

式中，PI为圆周率，blockCounts为圆环会被划分的份数，

计算每一块的角度，然后开始生成顶点信息；

步骤1.3.1，角度计算，规定圆环被划分为k份，计算每份角度。

步骤1.3.2，按一定顺序生成顶点信息；采用先生成内层顶点，然后依次向外延伸，生成外层顶点的顺序，在生成顶点时要记好自己生成顶点的顺序；

步骤1.3.3，连接各顶点，填充三角面片；

步骤1.3.4，生成圆柱体管线。

3.根据权利要求1所述的一种地下供水管网的三维虚拟仿真方法，其特征在于，所述的步骤3，又包括以下步骤：

步骤3.1，为管道设置流向标签：正向为1，负向为-1；

步骤3.2，利用GUI.Layout.Button()函数创建流向显示按钮；

步骤3.3，GameObject.FindGameObjectsWithTag()函数获取流向标签；

步骤3.4，根据获取到的流向标签为管道赋予不同的三维动态纹理。