本申请涉及水利水电工程数字化建模，尤其涉及一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法及装置。
背景技术：
1、在水利与水电工程设计领域，信息建模过程遇到了诸多挑战：比如非标准部件众多、设计空间与配置空间过度分割、以及模型在不同设计阶段存在应用困难。而当直接使用三维空间坐标点来描述复杂异形部件的几何形态时，这不仅对数学分析提出了高要求，而且还使得设计参数的再利用变得复杂。
2、基于原生三维建模软件的人工建模方式已不再能够满足跨学科和跨平台发展的需求，程序化模型的发展也因平台间的差异而导致技术分离，阻碍了资源的共同建设与共享。水利和水电行业急需创建可复用的专业模块和统一的数据标准，以减少重复的基础性开发工作。
3、因此，开发一种与平台和编程语言无关，且适合水利水电行业特有需求的模块化几何拓扑建模方法，具有极其重要的实际意义。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法及装置，将设计流程抽象成专业的机制模型算法和几何拓扑建模算法，进一步将几何拓扑建模分解为特征草图对象库、草图空间变换映射方法。应用该方法开发水利水电工程通用几何造型系统装置，可显著提升非规则几何形状的设计效率和可重用性，并为水利水电工程信息模型的跨平台数据交互以及国内水利水电行业自主几何建模系统的开发提供了参考。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、根据本发明第一方面，本发明请求保护一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法，其特征在于，包括：
4、获取用户针对水利水电工程的通用几何造型体的相关部件，提取所述相关部件的特征草图组成；
5、触发通用几何造型体构建的用户界面，在所述用户界面中获取用户输入的体型驱动参数；
6、根据用户输入的体型驱动参数调用相应的特征草图类和坐标转换方法生成数据字典，并将获得的包含直线段特征点和弧线段特征点的字典序列化为xml文件；
7、通过造型软件用户界面获取所述xml文件并反序列化，将得到的特征点转化为三维空间模型线；
8、基于用户选择特征模型线和造型方法，由不同草图线构成的相关部件特征通过放样最终形成造型体。
9、进一步的，所述根据用户输入的体型驱动参数调用相应的特征草图类和坐标转换方法生成数据字典，还包括：
10、建立水利水电工程几何造型体模型，获取所述造型体模型的几何特征、特征作用方式与特征草图；
11、根据用户针对水利水电工程的相关部件需求，确定异形造型所需特征草图中的基础图元包含的类型；
12、采用程序语言描述特征草图特征点；
13、创建特征草图的三维空间坐标变化方法，构建坐标转换数组，执行三维空间中的点坐标旋转、偏移和缩放变换。
14、进一步的，还包括：建立水利水电工程几何造型体模型，获取所述造型体模型的几何特征、特征作用方式与特征草图：
15、建立水利水电工程几何造型体模型如式（1）-（3）表征；
16、式(1)为模型几何造型m的表达，由模型几何特征f和对几何特征进行的布尔操作构成的函数g；
17、式(1)中是模型的第i个几何特征，是针对第i个几何特征的布尔操作；
18、式(2) 中所示，放样特征表征为基于特征草图集合与特征作用方式的集合的函数，其中s为特征草图，pf为特征作用方式，t为第t个作用方法；
19、式(3) 对特征草图s进一步分解，其中，为特征草图的其中一个控制点，为影响控制点的设计参数；
20、（1）；
21、（2）；
22、（3）。
23、进一步的，所述采用程序语言描述特征草图特征点，还包括：
24、将常用的特征草图的特征点采用与设计平台无关的语言进行描述为在xy平面上特征点x值和y值构成的二维数组集合；
25、对于包含弧线表达的特征草图则表达为由弧形线特征点和直线特征点构成的x值和y值四维数组；
26、构件特征草图类，每一个特征草图作为所述特征草图类中的一个描述方法，定义为非静态返回值，是包含直线数据点和弧线数据点的数据字典；特征草图的生成方法关联全局参数，驱动特征点的参数整理为可赋值的全局变量，并将全局变量接口化。
27、进一步的，所述创建特征草图的三维空间坐标变化方法，构建坐标转换数组，执行三维空间中的点坐标旋转和偏移变换，还包括：
28、将需要转化的点坐标、旋转角度、偏移向量作为输入参数，封装耦合为绕三个坐标轴旋转、偏移和缩放的9参数方法，如式(5)-(6)；
29、构建坐标转换数组，借助计算机较快的科学计算能力，同时执行三维空间中的点坐标旋转、偏移和缩放变换；
30、式（5）中，三维空间中第i个坐标点的坐标值分别为、、，
31、通过x，y，z方向的偏移、、与缩放向量s和空间旋转向量r的组合，得到转换后的坐标点，其坐标值分别为、、；
32、对式（5）进行进一步推导，得到以x，y，z方向旋转角度为输入参数的表达；三维空间中的造型体抽象为一组由特征草图和9个参数构成的通用语义化表达g，如式(4)，其中id为构造型所需特征草图在几何造型库中的编号， α、β、θ为特征草图绕x轴、y轴、z轴的旋转角度，xoff、yoff、zoff分别为草图沿坐标轴的作用分量，sx、sy、sz为特征草图沿坐标轴的缩放系数；（4）；
33、（5）；
34、
35、
36、（6）。
37、根据本发明第二方面，本发明请求保护一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建装置，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
38、存储器，其上存储有一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据所述的一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法。
39、本申请涉及水利水电工程数字化建模技术领域，尤其涉及一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法及装置，将设计流程抽象成专业的机制模型算法和几何拓扑建模算法，进一步将几何拓扑建模分解为特征草图对象库、草图空间变换映射方法，通过造型软件用户界面获取所述xml文件并反序列化，将得到的特征点转化为三维空间模型线，基于用户选择特征模型线和造型方法，由不同草图线构成的相关部件特征通过放样最终形成造型体；应用该发明开发水利水电工程通用几何造型体构建方案，可显著提升非规则几何形状的设计效率和可重用性，并为水利水电工程信息模型的跨平台数据交互以及国内水利水电行业自主几何建模系统的开发提供了参考。
1.一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法，其特征在于，所述根据用户输入的体型驱动参数调用相应的特征草图类和坐标转换方法生成数据字典，还包括：
3.如权利要求2所述的一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法，其特征在于，还包括：建立水利水电工程几何造型体模型，获取所述造型体模型的几何特征、特征作用方式与特征草图：
4.如权利要求2所述的一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法，其特征在于，所述采用程序语言描述特征草图特征点，还包括：
5.如权利要求2所述的一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建方法，其特征在于，所述创建特征草图的三维空间坐标变化方法，构建坐标转换数组，执行三维空间中的点坐标旋转、偏移和缩放变换，还包括：
6.一种针对水利水电工程的通用几何造型体构建装置，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
