PDMS插件：三维地形工具应用指南

PDMS插件_三维地形工具

• 功能简介
• 插件介绍
• 技术原理

功能简介

在PDMS中创建三维地形，能够全面展示工厂周围地理环境，同时方便后期贴图、渲染，模型展示效果提升明显。通常测量专业仅提供CAD图纸，无法提供实体模型，该插件可以提取CAD测量图中地形信息，并转化为PDMS三维模型。

插件介绍

地形数据源为CAD测量图纸。

转化为PDMS地形模型后效果。

技术原理

1. AutoCAD二次开发插件，读取CAD测量图中标高点的高度信息、坐标信息。
2. 在CAD中拾取地形轮廓线，处理竖向信息等。
3. 将点组成三角网格。
4. 创建PDMS三角面片，组合为地形模型。

核心内容及成果展现

总图三维模型中的核心是三维地表模型，三维地表采用最新的数字高程模型（Digital Elevation Model ）建立起来。

数字高程模型是数字地形模型（Digital Terrain Models ）的一种，是国家基础空间数据的重要组成部分，它是表示地表区域上地形的三维向量的有限序列，即地表单元上高程的集合，数学表达为：z=f （x ，y ）。

数字高程模型有人工格网法、三角网法、立体像对法、曲面拟合法、等值线插值法等多种表达方法。综合考虑了各种表达方法的优缺点后最终选择不规则三角网表示法（Triangulated Irregular Network ）来表达数字高程模型。

不规则三角网表示法利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散点连接成相互连续的三角面。TIN 可根据地形的复杂程度来确定采样点的密度和位置，在地形复杂地区收集较多的信息，而在简单的地区收集少量信息，从而减少了地形较平坦地区的数据冗余，而且能更加有效地用于各类以DTM 为基础的计算。

我们在建立三维地表模型时根据已知的场地竖向数据对每三个邻近点联结成三角形，每个三角形代表一个局部平面，区域中任意点都将落在三角面顶点、线或三角形内。落在顶点上其高程与顶点相同，落在线上则由两个顶点线性插值得到；落在三角形内则由三个顶点插值得到，以此计算出区域中任意点的高程后进而生成地形三角网，用该三角网来表达工厂的三维地表。

在构网时根据三角网构网算法保证每个三角形是锐角三角形或三边的长度近似相等，避免出现狭长的三角形。

三角网中存储有地表各点的高程数据，建立起来的三维地表模型可以准确反映出地势的起伏状况。在道路平面位置基础上加上道路标高数据生成一系列的道路特征线，把这些特征线加入到三维地表模型并用不同的表现形式加以区分从而建立起道路的三维模型，建立起的道路模型能够反映出道路的横坡、路缘石、路肩等一些信息。

三维建筑、沟道、围墙、构筑物等模型是在平面模型的基础上根据基底标高数据和高度数据向空间方向拉伸形成的。

   这些模型是在三维地表之上建立起来的，然后定义一些特征线进而把这些特征线插入到三维地表模型中从而实现了这些模型与三维地表模型的无缝衔接。

   通过这种方式在CAD 平台中建立起完整的三维模型。

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