本發(fā)明公開了一種既有復雜管線的三維建模方法，包括：進行三維激光掃描作業(yè)站點的確定；在三維激光掃描作業(yè)站點確定之后，采用三維激光掃描儀進行掃描作業(yè)，采集管線的三維點云數(shù)據(jù)；對掃描作業(yè)采集到的管線的三維點云數(shù)據(jù)進行拼接處理；對完成拼接處理的管線三維點云數(shù)據(jù)，輸入到GEOMAGIC軟件進行管線點云數(shù)據(jù)的逆向建模處理，完成管線點云數(shù)據(jù)的三維空間實體化建模；對完成逆向建模處理的管線三維模型，進行曲率三維自適應，對管線局部空缺的部分進行自動化的三維建模，完成管線三維模型的完整性處理。解決了單純的采用三維掃描逆向建模的過程中，由于管線的重疊以及遮擋等原因造成的掃描數(shù)據(jù)不全，無法完成既有管線的三維建模的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑工程施工信息化技術領域，尤其涉及一種既有復雜管線的三維建模方法。

背景技術

隨著信息化技術的進步，建筑施工信息化以及建筑運維的信息化程度逐步提高，對于已經(jīng)建成的建筑物以及正在使用的建筑物，尤其是大型綜合體建筑，超高層建筑，大型工業(yè)建筑，對于機電管線設備的信息化運維管理的要求程度逐步提高。對于建設過程中的機電管線，可以根據(jù)施工圖紙等文件同步進行機電管線三維模型的創(chuàng)建，但是，對于正在使用的建筑的機電管線的三維建模，在沒有圖紙或者圖紙無法真實反映建筑管線現(xiàn)狀的情況下，要完成管線的三維建模比較困難。

目前，對于已有建筑的機電管線三維建模的方法，一般的，采用三維掃描進行逆向建模。但是，這種建模方法存在一定的缺陷，對于復雜的管線系統(tǒng)，以及局部有遮擋的管線，由于三維掃描建模，需要采集管線的表面數(shù)據(jù)，這種情況下，無法完成管線的三維建模。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種既有復雜管線的三維建模方法，可以有效的完成這種復雜管線、局部有遮擋的管線的三維建模過程。

本發(fā)明所采用的技術方案為：一種既有復雜管線的三維建模方法，包括步驟：

根據(jù)建筑物機電管線的布置形態(tài)以及系統(tǒng)分布情況，進行三維激光掃描作業(yè)站點的確定；

在三維激光掃描作業(yè)站點確定之后，采用三維激光掃描儀進行掃描作業(yè)，采集管線的三維點云數(shù)據(jù)；

對掃描作業(yè)采集到的管線的三維點云數(shù)據(jù)進行拼接處理；

對完成拼接處理的管線三維點云數(shù)據(jù)，輸入到GEOMAGIC軟件進行管線點云數(shù)據(jù)的逆向建模處理，完成管線點云數(shù)據(jù)的三維空間實體化建模；

對完成逆向建模處理的管線三維模型，進行曲率三維自適應，對管線局部空缺的部分進行自動化的三維建模，完成管線三維模型的完整性處理。

本發(fā)明既有復雜管線的三維建模方法的進一步改進在于，通過SCENE軟件對多站點采集到的管線的三維點云數(shù)據(jù)進行拼接處理，完成多站點數(shù)據(jù)的拼接處理。

本發(fā)明既有復雜管線的三維建模方法的進一步改進在于，管線為圓柱體管道，通過檢測管道的曲率，識別管道的大小，與圓柱體進行匹配實現(xiàn)所述自動化的三維建模，包括步驟：

將預處理的點云數(shù)據(jù)分組為單獨的管道數(shù)據(jù)組；

通過所述管道數(shù)據(jù)組進行三維建模，利用圓柱體管道的曲率大小來確定不同類型的管道，測定曲面上任意一點的曲率的最大值、最小值以及方向，確定管道的方向；

將管道曲率的最大值定位為管道半徑的倒數(shù)，通過對管道數(shù)據(jù)組的曲率進行三維分析，判定管道的半徑大小，對于掃描不全的管道的三維點云數(shù)據(jù)進行自動化的三維建模。

本發(fā)明既有復雜管線的三維建模方法的進一步改進在于，將預處理的點云數(shù)據(jù)分組為單獨的管道數(shù)據(jù)組的步驟進一步包括：

基于空間連通性和表面法相似性原理將單個管線從點云數(shù)據(jù)中分離出；

在點云邊緣表面給定一個點a，把一個點a保存在每個管道數(shù)據(jù)組中，將點云表面的數(shù)據(jù)簡化為一組點。