基于Dynamo驱动的BIM地质模型自适应切割方法

本发明涉及地下工程建模，尤其是涉及一种基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法。

背景技术：

1、随着bim（building information modeling）技术在交通基础设施领域的快速发展，地下工程逐渐向数字化、智能化及精细化方向发展，在公路隧道及地下工程建模过程中，为满足施工组织设计、分段开挖模拟、施工进度管理及数值分析等需求，通常需要对整体地质模型进行分段切割处理，以形成不同施工阶段对应的结构单元。revit等bim平台虽然具备一定的实体建模能力，但在复杂地下工程中，对于长距离连续地质实体结构的批量自动切割能力较弱，传统切割方式通常采用人工建立切割面后逐个执行布尔运算的方法完成，对于长大地下工程，往往需要建立大量切割断面，并逐个执行切割操作，工作效率较低；缺乏对切割面的自动排序与空间判断能力，在多切割面条件下容易出现切割混乱、方向错误及模型丢失等问题；依赖人工交互操作，难以实现地质模型的批量化、参数化自动处理；当模型存在复杂曲线、异形断面或多实体结构时，传统切割方法容易出现切割失败、实体识别错误或布尔运算异常；虽然引入dynamo辅助建模，但主要集中于构件生成、参数读取等方面，对于基于几何逻辑的实体自动切割研究较少。

2、但是，现有技术中存在以下问题：现有地质分层模型切割过程中存在的人工操作繁琐、切割效率低、切割顺序混乱及自动化程度不足，导致地质分层模型处理效率低的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，以缓解现有地质分层模型切割过程中存在的人工操作繁琐、切割效率低、切割顺序混乱及自动化程度不足，导致地质分层模型处理效率低的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，该方法包括：

3、获取地质勘测数据，基于所述地质勘测数据构建三维地质实体模型，以输出整体地质实体；

4、识别所述整体地质实体的关键地质界面，并提取所述关键地质界面的多个空间控制点，将所有空间控制点拟合为界面曲线后，映射至所述整体地质实体的空间坐标系，得到切割控制线集合；

5、将所述整体地质实体输入至dynamo中得到实体对象，对所述实体对象进行体积合理性校验，以获取待切割实体集合；

6、基于所述切割控制线集合和所述待切割实体集合，构建局部坐标系并生成初始平面，确定所述初始平面的法向量，并对所述法向量进行方向校验，沿校验后的法向量拉伸，以获取切割曲面集合；

7、对所述切割曲面集合的切割面进行升序排列并分配顺序编号，得到切割面执行序列；

8、对所述切割面执行序列的切割面执行布尔分割，得到各层实体，对所述各层实体进行检测，以获取检测合格的独立地质层实体；

9、提取所述独立地质层实体的地质参数，建立revit族参数映射关系，得到族文件，将所述族文件加载至revit中，以形成三维地质bim模型。

10、在第一方面的一种实现方式，所述将所述整体地质实体输入至dynamo中得到实体对象，对所述实体对象进行体积合理性校验，以获取待切割实体集合的过程，包括：

11、在dynamo中使用select model elements节点读取所述整体地质实体，基于element.geometry节点获取所述整体地质实体的所有几何对象；

12、基于几何类型对所述几何对象进行分类，并删除非实体对象，对保留的每个实体对象进行属性提取，并建立统一几何属性数据库；

13、从所述统一几何属性数据库中提取所有实体对象，对所述实体对象进行体积合理性校验，若所述实体对象的体积小于最小体积阈值，则剔除当前实体对象，得到合法实体对象；

14、为每个合法实体对象分配唯一id，并建立所述合法实体对象与基于所述地质勘测数据构建的地层界面数据库的初步映射关系，形成待切割实体集合。

15、在第一方面的一种实现方式，所述并对所述法向量进行方向校验的过程，包括：

16、判断所述法向量的方向是否与所述地质勘测数据的地质层序的指向一致；

17、若一致，则保留所述法向量；

18、若不一致，则取反所述法向量，以确保法向量方向统一指向地层向下方向。

19、在第一方面的一种实现方式，所述对所述切割曲面集合的切割面进行升序排列并分配顺序编号，得到切割面执行序列的过程，包括：

20、获取所述切割曲面集合的所有切割面，计算每个切割面的几何中心点，获取各个几何中心点的三维坐标，根据工程类型确定排序关键值；

21、基于所述排序关键值对所述切割面进行升序排列处理，为升序排列处理后的切割面分配顺序编号；

22、检测相邻的切割面是否在空间中相交，在不相交的情况下得到切割面执行序列。

23、在第一方面的一种实现方式，所述检测相邻的切割面是否在空间中相交，在相交的情况下基于所述地质层序与所述三维坐标的z坐标反映的埋深关系调整升序排列处理的排序。

24、在第一方面的一种实现方式，所述对所述切割面执行序列的切割面执行布尔分割，得到各层实体的过程，包括：

25、对所述切割面执行序列中第一个切割面，执行solid.split节点进行布尔分割，以生成上部实体与下部实体；

26、基于所述初步映射关系，识别所述上部实体为当前目标层；

27、将所述下部实体作为下一轮布尔分割的输入，重复识别，直至所述切割面执行序列中的所有切割面识别完毕，得到各层实体。

28、在第一方面的一种实现方式，所述对所述各层实体进行检测的方式，包括：闭合性检测、体积连续性检测以及无空洞检测。

29、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

30、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，所述将所述整体地质实体输入至dynamo中得到实体对象，对所述实体对象进行体积合理性校验，以获取待切割实体集合的过程，包括：

3.根据权利要求1所述的基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，所述并对所述法向量进行方向校验的过程，包括：

4.根据权利要求1所述的基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，所述对所述切割曲面集合的切割面进行升序排列并分配顺序编号，得到切割面执行序列的过程，包括：

5.根据权利要求4所述的基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，所述检测相邻的切割面是否在空间中相交，在相交的情况下基于所述地质层序与所述三维坐标的z坐标反映的埋深关系调整升序排列处理的排序。

6.根据权利要求1所述的基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，所述对所述切割面执行序列的切割面执行布尔分割，得到各层实体的过程，包括：

7.根据权利要求1所述的基于dynamo驱动的bim地质模型自适应切割方法，其特征在于，所述对所述各层实体进行检测的方式，包括：闭合性检测、体积连续性检测以及无空洞检测。