(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 202211267274.8 (22)申请日 2022.10.17 (71)申请人 上海勘察设计 研究院 （集团） 有限公 司 地址 200093 上海市杨 浦区水丰路38号 (72)发明人 许杰　朱文杰　彭艾鑫　刘天伦　 蔡国栋　尚颖霞　徐良义　邰俊　 李露凡　 (74)专利代理 机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 312 27 专利代理师 李庆 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种地下工程及地质赋存属性的三维云图 生成方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种地下工程及地质赋存属性 的三维云图生成方法及装置， 其中方法包括步 骤： S1： 模型数据处理与准备； S2： 对地下工程BIM 模型和/或专业数据库进行属性数据提取； S3： 确 定云图绘制范围与位置； S4： 建立局部坐标系并 准备属性差值数据； S5： 数据处理与云图生成； S6： 云图计算结果显示； S7： 模型可视化处理； S8： 功能表达交互。 本发明的一种地下工程及地质赋 存属性的三维云图生成方法及装置， 通过BIM模 型信息载体与专业数据融合， 对沿深度分布的属 性数据进行空间坐标系标准化处理， 并将所需分 析的数据进行处理并生成云图， 最终于三维环境 中完成展示与控制， 有效提升数据分析能力。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115510546 A 2022.12.23 CN 115510546 A 1.一种地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 包括 步骤: S1： 模型数据处理与准备， 建立 地下工程BIM模型并创立 一专业数据库； S2： 对所述地下工程BIM模型和/或所述专业数据库进行属性数据提取， 获得属性数据 集； S3： 确定云图绘制范围与位置； S4： 建立局部坐标系并准备属性差值数据； S5： 数据处 理与云图生成， 生成属性云图； S6： 云图计算结果显示； S7： 模型可视化处 理； S8： 功能表达交 互。 2.根据权利要求1所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述地下工程BIM模型携带相关工程属性并在一三 维应用环境中指 定了三维空间坐标系下 的定位坐标参数； 所述专业数据库包括属性对象数据， 所述属性对象数据包括主键信息、 属 性值和所述定位 坐标参数。 3.根据权利要求2所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述S2步骤中： 对所述地下工程BIM模型进行数据结构提取， 获得属性对象数据， 对所需的所述属性对 象数据进行存 储备用， 获得 所述属性数据集V； 或通过数据接口获取所述专业数据库中的所述属性对象数据并进行存储备用， 获得所 述属性数据集V； 或结合具体分析需求， 对所述地下工程BIM模型的所述属性对象数据和所述专业数据 库中的所述属 性对象数根据指定公式和 算法进行计算， 生成属 性数据结果， 对所述属 性数 据结果进行存 储备用， 获得 所述属性数据集V。 4.根据权利要求3所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述S3步骤中： 结合所述三维空间坐标系， 提取模型包围盒中心O的平面坐标(X0,Y0)， 计算所需分析 的属性数据Pn的平面坐标(Xn,Yn)与所述模型包围盒中心O(X0,Y0)的距离dn， 取D＝max (n)， 其中： 1≤n≤m， m为属性数据记录条 数， n为自然数； 根据分析对象与分析需求， 确定所述云图绘制范围的边界长度L， L≥2D。 5.根据权利要求4所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述S4步骤中： 以所述模型包围盒中心O作为所述局部坐标系原点， 建立所述局部坐标系； 将所述属性 数据Pn在所述局部坐标系下的横坐标转化为xn＝(Xn ‑X0)/L， 将所述属性数据Pn在所述局 部坐标系下的纵坐标转化为yn＝(Yn ‑Y0)/L； 同时， 对 所述属性数据Pn点位不同深度深度归 一化至绝对 标高数据zs＝Zs ‑hs， 其中： 1≤s≤t， t为深度值总数， t＝h/d， d为数据间隔； s为 自然数， Zs为该点位顶部绝对高程； hs为属性值对应的深度； ； 所述局 部坐标系下的地下工 程属性点位Pn'的数值以(xn,yn,zs,vn)形式进行分组存储， 其中vn为所述属性数据集V中 与所述属性数据Pn 点匹配的属性 值。 6.根据权利要求5所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115510546 A 2所述S5步骤中： 通过用户选择指定标高z， 取所有所述指定标高下的点数据(xn,yn,z,value)， 其中： 1 ≤n≤m， m为属性数据记录条数， value表 示属性值； 以所述地下工程属性点位Pn'的位置， 根 据分析需求， 给定插值半径R， 对各点插值半径内的相邻属性点对进行线性插值， 在所述云 图绘制范围中渲染生成所述属性云图。 7.根据权利要求6所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述S6步骤中： 将生成的所述属性云图加载至所述三维应用环境， 并通过所述模型包围盒中心O的平 面坐标(X0,Y 0)与所述指定标高z， 进行 所述属性云图在指定三维坐标系的位置精准配置 。 8.根据权利要求7所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述S7步骤中： 通过控制所述地下工程BIM模型的透明度值， 对所述地下工程BIM模型进行视觉控制， 实现所述属性云图与所述地下工程BIM模型的联动空间关系分析并增强所述属性云图的分 析效果。 9.根据权利要求8所述的地下工程及地质赋存属性的三维云图生成方法， 其特征在于， 所述S8步骤中： 所述用户通过控制所述指定标高z、 所述地下工程BIM模型的透明度值和所述插值半径 R的不同组合， 并循环进入S5～S7， 直至分析应用结束。 10.一种地下工程及地质赋存属性的三维云图生成装置， 其特 征在于， 包括： 一属性数据模块， 用于建立地下工程BIM模型并创立一专业数据库； 对所述地下工程 BIM模型和/或所述专业数据库进行属性数据提取， 获得属性数据集； 一云图生成模块， 用于根据所述属性数据集确定云图绘制范围与位置； 建立局部坐标 系并准备属性差值数据； 数据处 理与云图生成， 生成属性云图； 一显示控制模块， 用于云图计算结果显示和模型 可视化处 理； 和 一三维属性云图分析系统， 用于功能表达交 互。 11.根据权利要求10所述的一种地下工程及地质赋存属性的三维云图生成装置， 其特 征在于， 所述地下工程BIM模型携带相关工程属性并在一三维应用环境中指定了三维空间 坐标系下的定位坐标参数； 所述专业数据库包括属 性对象数据， 所述属 性对象数据包括主 键信息、 属性 值和所述定位 坐标参数。 12.根据权利要求11所述的一种地下工程及地质赋存属性的三维云图生成装置， 其特 征在于， 所述对所述地下工程BIM模型和/或所述专业数据库进行属性数据提取， 获得属性 数据集步骤中： 对所述地下工程BIM模型进行数据结构提取， 获得属性对象数据， 对所需的所述属性对 象数据进行存 储备用， 获得 所述属性数据集V； 或通过数据接口获取所述专业数据库中的所述属性对象数据并进行存储备用， 获得所 述属性数据集V； 或结合具体分析需求， 对所述地下工程BIM模型的所述属性对象数据和所述专业数据 库中的所述属 性对象数根据指定公式和 算法进行计算， 生成属 性数据结果， 对所述属 性数 据结果进行存 储备用， 获得 所述属性数据集V。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115510546 A 3