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水利水电工程三维图形建模研究
Research on 3D Graphic Modeling of Water Conservancy and Hydropower Engineering

作项目之一。从箱式房屋的角度讲，建筑可看成由顶面与多个墙面所围成的实体；
管道可看成是由圆形外壁与各个闸所围成的实体。
（二）平面三维模型

通常条件下，对面形水系要素的主要特征表现为：存在明确边界且在可视区
域中高程保持不变，模型构建可以通过三角剖分进行，可以将其看作是由水平面
作为高程的平面形式，模型比实际范围略大，超出部分可被地形遮盖，进而确保
和地形无缝衔接。

（三）三维实体构建
1. 参数化实体建模
此建模方法主要是指通过几何关系，构成一套可以使用参数进行控制的部件，
再由部件构建成结构模型。在进行参数化设计的过程中，通常使用代数方程对约

束表达，它可将几何形状转换为不同的特征点，按照约束的要求表达成代数方程，
而各个特征点则可视作方程变元。这种约束模型不仅可以对主要对象的信息进行
表达，还可以表述模型间存在的几何关系。将这一理念融入以图形为主的数据结
构当中，即可创建一个参数化模型，通常几何约束可以分成两种形式，分别为结

构约束以及尺寸约束。其中，结构约束主要是指各种几何元素之间所存在的隐式
条件，不属于变动的对象，而尺寸约束主要用来相对位置的确定，属于典型的变
动对象，该设计方法所具有的特点为：将变参数形式下的几何模型作为基础；具
备实现参数驱动目标能力；可提供参数化约束方法。

2.CAD 实体建模
此建模方法主要是指提出几种几何元素及约束条件，通过计算求出元素，以
此满足约束条件。使用这种方法进行建模时，需使用 CAD 软件，人工或自动编
程绘制出实体，也可使用模型库当中现存的元件借助“拼接、交叉”等方式组成

实体模型。在水利工程中，根据工程填筑材料的种类以及结构的各种形式将其划
分成多个坝块，将整体分成独立且存在一定联系的部件，此类部件形状不一，对
其实施图形建模，在此过程中即可对定量信息进行变量化，使其变成可进行调整
的参数，赋予变量不相同的数值，得到形状与大小均不相同的部件，这样一来，

不仅提升了建模效率，还能提高建模质量。然后，按照层次关系将各个部件构成
大坝的整体模型，每个部件都存在与其自身对应的身份标识，如果需要进行修改，
仅需依照具体的标识就可以找到修改位置。以参数调整的方式完成修改。几何模

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