(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210412058.1 (22)申请日 2022.04.19 (71)申请人 中铁二院工程 集团有限责任公司 地址 610031 四川省成 都市金牛区通锦路 三号 (72)发明人 周玉辉　温绍成　胥海燕　刘畅　 何杰　谢毅　刘威　代强玲　 邓军桥　郭刚　罗明圣　严健　 (74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21 专利代理师 韩洋 (51)Int.Cl. G06T 19/20(2011.01) G06T 17/05(2011.01) G06T 7/11(2017.01) G06F 30/13(2020.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种工程三维地形数据切割融合方法与系 统 (57)摘要 本发明提供一种工程三维地形数据切割融 合方法及系统， 包括： 计算原始三维地形格网数 据的层级关系， 并基于层级关系提取视相关地块 数据， 获取工程设计成果， 基于工程设计成果对 视相关地块进行切割， 完成工程 设计成果与视相 关地块的的无损切割 与补齐， 本方法只对视口内 的地形块进行局部切割补齐操作， 从而减少了建 模过程中所需要处理的数据量， 节约了内存的开 销； 本方法基于帧前临时数据， 并未修改原有地 形模型， 减少了计算量， 缩减了刷新所需要的时 间， 实现了实时更新； 有效解决现有铁路线路三 维设计中地形切割 与线路模型拼合内存消耗大、 计算量大和修改时出现卡顿的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114708414 A 2022.07.05 CN 114708414 A 1.一种工程 三维地形 数据切割融合方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取三维地形格网数据， 基于预设比例对所获取的三维地形格网数据进行缩减采样， 形成分层级的三 维地形格网数据； 基于屏幕分辨率大小计算所述分层级的三 维地形格网数 据的层级对应关系； 以及， 基于所述层级对应关系从所述三维地形格网数据中提取视相关 的地形块； 获取工程设计成果， 对所获取的工程设计成果进行坐标转换， 得到所述工程设计成果 对应的边界点坐标； 设置所述边界点坐标的属 性信息， 基于所设置的属 性信息确定连接规 则， 基于所述连接规则形成闭合的切割边界区域； 基于所述切割边界区域对所述视相关的地形块进行切割， 生成切割节点集合， 基于切 割节点集合确定保留节点集合、 与补齐节点集合， 基于所得节点集合实现所述工程设计成 果与所述 三维地形格网数据的切割融合。 2.根据权利要求1所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述预设比例 为： 2:1。 3.根据权利要求1所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述基于屏幕 分辨率大小计算所述分层级的三维地形 数据的层级对应关系， 包括： 基于屏幕分辨 率大小建立视距和各层级三维地形 数据之间的对应关系； 将每个层级的三维地形数据划分为多个地形块， 构建四叉树结构表征各层级地形块之 间的对应关系。 4.根据权利要求3所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述基于所述 层级对应关系从所述 三维地形 数据中提取视相关的地形块， 包括： S1、 从第一层级的三维地形数据开始， 判断视锥体与层级内每个地形块的包围球是否 有交集， 若否， 则不处理； 若是， 则记录下有交集的地形块集合， 构建视锥体包围体， 用地形 块中心点带入公式判断每个面是否在视锥体包围盒范围内， 并基于在 包围盒范围内的点更 新所述地形块集合； S2、 判断所述地形块集合内的每个地形块的层次精度是否满足在屏幕中显示的分辨率 要求； 若满足， 则将其从所述 地形块集合中剔除， 得到新的地形块 集合； S3、 基于第一层集的地形块集合， 根据四叉树结构索引到第二层级对应的地形块集合； 判断第二层级对应的地形块集合中地形块与视锥体是否有交集并从集合内剔除没有交集 的地形块， 得到第二层级对应的地形块集合； 重复地形块计算步骤， 直到计算完所有层级的 地形块集合数据， 得到分层级的视相关的地形块数据。 5.根据权利要求4所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 在内存中加载 并存储所述分层级的视相关的地形块数据。 6.根据权利要求1所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述设置所述 边界点坐标的属性信息， 包括： 依据横断面所在的工程结构物类型划分为不同断面类型， 并进一步将切割点的属性划 分为路基断面 边界点、 桥头断面 边界点、 隧道断面 边界点。 7.根据权利要求1所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述基于所述 切割边界区域对所述视相关的地形块进行切割， 包括： 对所述视相关的地形块与所述切割边界区域进行求交操作， 若无交集， 则无需进行切权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114708414 A 2割补齐； 若有交集， 则提取在切割区域内的点构建为切割节 点， 并将不在切割区域内的点构 建为第一保留节点 集合。 8.根据权利要求7所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述基于切割 节点集合确定保留节点 集合、 与补齐节点 集合， 包括： 基于切割边界区域的边界顶点以及切割边界区域与三维地形格网数据的交点构建保 留节点集合 求解切割边界区域与地形格网的交点， 将交点作为第二保留节点集合， 并将切割边界 区域的顶点 集作为第三保留节点 集合； 将所述第二保留节点集合与 所述第三保留节点集合合并为限制切割边界点集， 并将所 述限制切割边界点集的点按照所在边界位置进行排序， 生成闭合的边界多段线， 将所述边 界多段线和第一保留节点集合进行合并后， 构建凹多边形三角网， 基于 向量运算将所述凹 多边形三角网拆分为多个凸多边形， 对每个凸多边形构三角网， 完成整个地形边界的补齐， 生成补齐节点 集合。 9.根据权利要求8所述的工程三维地形数据切割融合方法， 其特征在于， 所述基于所述 切割节点集合、 保留节点集合、 补齐节点集合实现所述工程设计成果与所述三维地形格网 数据的切割融合， 包括： 基于二维工程设计成果生成工程三维模型， 所述工程三维模块， 包括： 路基模型、 桥梁 模型、 隧道模型； 基于实际地理位置关系将所述路基模型、 桥梁模型、 隧道模型设置在所述三维地形格 网数据的对应位置进行拼 合； 将所述切割节点设置为不显示、 保留节点和补齐节点设置为显示即可实现所述工程三 维模型与所述 三维地形格网数据的切割融合。 10.一种工程三维地形数据切割融合系统， 其特征在于， 包括处理器、 网络接口和存储 器， 所述处理器、 所述网络接口和所述存储器相互连接， 其中， 所述存储器用于存储计算机 程序， 所述计算机程序包括程序指令， 所述处理器被配置用于调用所述程序指 令， 执行如权 利要求1‑9任一项所述的工程 三维地形 数据切割融合方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114708414 A 3