(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 202210791890.7 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 武九铁路客 运专线湖北有限责任公 司 地址 430200 湖北省武汉市江夏区文化大 道特1号 申请人 中铁四局集团有限公司 　 安徽中铁 工程技术服务有限责任公 司　 中国科学院武汉岩土力学研究所 　 中铁十一局集团有限公司 　 中铁西南科 学研究院有限公司 (72)发明人 高军　杨琪　王岭　孟国基　王峰　 林晓　高宇馨　王伟　刘凯文　 冯怀平　周斌　温晓凯　(74)专利代理 机构 北京华沛德权律师事务所 11302 专利代理师 房德权 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 16/957(2019.01) G06F 3/0484(2022.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 7/277(2017.01) G06T 15/20(2011.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于WebGL的隧道实景三维检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于WebGL的隧道实景三 维检测方法， 包括： 获取隧道多元检测数据， 并进 行多元数据融合， 以形成建模数据； 基于建模数 据， 选用Revit建模软件搭建隧道三维模型； 建立 隧道质量安全展 示方案， 结合BIM与WebGL三维可 视化技术实现对隧道质量安全检测的直观展示； 通过在网页开发添加鼠标点击事件、 按钮控制事 件实现模型的三维交互， 并基于射线相交的算法 实现隧道构 件的属性信息查询功能， 有效地实现 隧道质量信息的三维可视化表达， 为隧道质量安 全的智能化管理和高效检测提供有力支持。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115238342 A 2022.10.25 CN 115238342 A 1.一种基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特 征在于， 包括： 获取隧道多元检测数据， 并进行多元 数据融合， 以形成建模数据； 基于所述建模数据， 选用Revit  建模软件搭建隧道三维模型； 建立隧道质量安全展示方案， 结合BIM与  WebGL 三维可视化技术实现对隧道质量安全 检测的直观展示； 通过在网页开发添加鼠标点击事件、 按钮控制事件实现模型的三维交互， 并基于射线 相交的算法实现隧道构件的属性信息查询功能。 2.如权利要求1所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述多元检 测数据包括基础数据、 状态数据和环境数据； 所述基础数据包括隧道基本信息和交通 量； 所述状态数据包括图像数据、 激光扫描数据、 雷达 探测数据和结构应力； 所述环境数据管理包括能见度、 光强度、 风向、 风速和雨 量。 3.如权利要求2所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特 征在于， 还 包括 将所述隧道进行多区域划分和区域编码； 利用有限元分析 软件为所述区域进行基元划分； 根据隧道检测区域划分依据， 结合质量检测类型、 检测手段、 检测频率要求， 确定传感 器定位、 监控密度和监控布设方案 。 4.如权利要求3所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述质量检 测类型包括外观质量、 结构质量、 交通荷载和内部环境； 所述检测频率包括实时监测 和周期检测。 5.如权利要求4所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述多元数 据融合包括： 将所述多元检测数据采用平滑滤波法去除所述检测数据中的异常值， 并采用中值法进 行插值处 理后， 合并得到预处 理数据； 采用卡尔曼 滤波融合估计方法对所述预处 理数据进行融合处 理得到建模数据； 建立动态的可视化融合过程展示， 同时进行融合数据评价与结果展示。 6.如权利要求5所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述隧道三 维模型的搭建过程包括： 根据隧道建筑设计资料并结合实地勘测， 在  AutoCAD 中绘制隧道二维平面图， 并标定 各区域单 元的尺寸； 根据所述区域划分， 对每 个所述区域进行 单元绘制并标定标号， 并进行 “块”创建； 根据所述区域类型进行图案填充划分， 生成  DWG 或者 DXF 格式的文件； 在 Revit软件中创建隧道族库， 基于所述 隧道二维平面 图， 调用所述隧道族库进行贴 图渲染处 理得到隧道三维模型。 7.如权利要求6所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述隧道质 量安全展示方案包括： 隧道三维尺度展示指标： 沉陷、 脱空、 断裂、 松散； 隧道二维尺度展示指标： 应力应 变、 材料模量、 材 料损伤、 裂缝、 温度湿度； 隧道多尺度展示指标： 变形、 开裂、 水位、 雨 量。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115238342 A 28. 如权利要求7所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述结合 BIM与 WebGL 三维可视化 技术实现对隧道质量 安全检测的直观展示包括： 借助 Revit API 插件将所述隧道三维模型输出至  JSON 文件格式， 并基于轻量化需 求进行 JSON‑OBJ 的格式转换； 在 WebGL 中加载 OBJ 模型； 基于 Three.js 渲染导入的模型； 基于 Three.js 开发环境编译质量 安全特征差异化表达程序。 9.如权利要求8所述的基于WebGL的隧道实景三维检测方法， 其特征在于， 所述模型交 互的实现过程包括： 在三维可视化隧道场景中获取当前相机状态和鼠标的屏幕坐标； 将相机和鼠标的屏幕坐标转换为视图坐标， 通过矩阵逆变换将其 转换为世界坐标； 利用相机和鼠标的世界坐标建立射线矢量， 生成射线， 判定射线是否与场景中的三角 网格相交； 若是， 则拾取 该隧道构件， 进行字段匹配， 实现属性信息关联； 若不是， 则继续进行鼠标监听； 对于拾取到的所述隧道构件， 更改三角网格材质， 使其高亮变色， 并在网页中打印其属 性信息。 10.一种电子设备， 包括处理器和存储器， 其特征在于， 所述处理器用于执行存储器中 存储的计算机管 理类程序时， 实现如权利要求1 ‑9任一项所述的基于WebGL的隧道实景三维 检测方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115238342 A 3