CN105046328B - 一种三维可视化桥梁病害信息采集管理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维可视化桥梁病害信息采集管理***及方法，其中信息采集管理***包括病害记录存储模块，用来提供数据存储介质，并定义病害信息的离散存储方式；桥梁三维建模模块，用来建立桥梁的三维模型；病害信息采集模块，用来在桥梁三维模型基础上进行病害信息录入；病害记录管理模块，用来对病害记录存储模块中的病害记录进行三维可视化的管理；用户权限管理模块，用来控制用户对***操作的权限。采用该***可记录病害的具***置和新老病害的历史关系，并可以展示病害的空间分布和历史发展情况，可以图形入口的方式管理病害记录，方便高效。
Description
技术领域
本发明属于桥梁养护计算机相关应用技术领域，尤其涉及一种三维可视化桥梁病害信息采集管理***及方法。
背景技术
随着我国桥梁大规模建成，桥梁养护工作也逐渐成为桥梁工程领域的重点。在桥梁养护过程中，需检查并记录桥梁的病害(如蜂窝、麻面、钢筋锈蚀、漏筋、裂缝、螺栓松动、涂装开裂等)。病害的空间分布情况、随时间的发展情况，对于了解结构服役状况、分析病害成因、制定维修方案都是非常重要的。
随着信息技术的发展，许多桥梁的病害记录都采用数据库的方式进行管理，但这些管理***一般都以表单形式对病害记录进行管理；更为先进的病害三维管理软件，可以做到在发生病害的构件上添加一个标记点，这样可以看到全桥病害多发的区域，但是，当一个构件上发生多处病害时，各条病害记录不能在分别显示在对应的位置。而从结构力学的角度来说，同一构件上的多处病害分布情况，又恰恰是病害成因分析的重要依据(例如梁式构件，不同的受力情况将导致不同的裂缝分布形式)。
各病害随时间的发展情况也是工程人员所关心的，但是表单式的记录方式，在现场发现病害时不容易获知该位置之前的是否发生过病害、发生病害的情况，新、老批次病害之间的历史衔接信息往往被忽视掉。
在实际的桥梁养护工作中，技术人员通常需要发挥大脑的空间想象能力构建病害的空间分布图；对于结构较复杂、病害较多的情况，技术人员则常以二维图纸为辅助，逐条查看病害记录后，将其标记在结构图纸上。因而，从事桥梁养护工作的技术人员，希望出现一种三维可视化的病害记录管理***，提供更直观的操作界面，并且大大提高病害信息的利用效率。但是，目前尚未发现可以对病害根据其精细化位置进行显示并以其标记体作为信息管理入口的管理***。究其原因，是现有病害记录的信息不足——在现场记录时，检查人员一般没有图纸或模型辅助，对病害位置采取文字描述的方式记录，描述的位置范围过大，不精细，使得***无法自动实现对病害位置的精细化定位，也无法有效地实现病害的跟踪式记录。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种三维可视化桥梁病害信息采集管理***及方法，能够将病害按照在桥梁上的确切位置进行三维显示，并对病害信息进行三维可视化的采集、管理。
本发明所采用的技术方案如下，一种三维可视化桥梁病害信息采集管理***，包括：
病害记录存储模块，用来提供数据存储介质，并定义病害信息的离散存储方式；
桥梁三维建模模块，用来建立桥梁的三维模型；
病害信息采集模块，用来在桥梁三维模型基础上进行病害信息录入；
病害记录管理模块，用来对病害记录存储模块中的病害记录进行三维可视化的管理；
用户权限管理模块，用来控制用户对***操作的权限。
一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，包括如下步骤：
步骤1：在病害记录存储模块中，定义病害信息所含的内容及离散、存储方式，将病害信息以结构化数据表的方式存储为病害记录，各条病害记录包含病害记录ID、桥梁ID、检查批次ID、父病害记录ID、病害位置的三维坐标、病害自身属性参数；
步骤2：在桥梁三维建模模块中，根据桥梁技术资料建立桥梁三维模型，并将其转换格式，分别转换为采集端三维模型和管理端三维模型，转换时保持统一的场景坐标系，然后将采集端三维模型和管理端三维模型分别导入病害信息采集模块和病害记录管理模块；
步骤3：在病害信息采集模块中进行病害信息的采集，具体按照以下步骤实施：
3a)信息采集用户首先通过用户权限管理模块验证后登录病害信息采集模块，选择待查桥梁、检查批次，得到本批次记录的桥梁ID和检查批次ID；
3b)根据桥梁ID打开采集端三维模型；
3c)如果待检查桥梁存在上一批次的病害记录，则在采集模块中加载上一批次的病害记录，并根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数，将病害记录以病害标记体的方式在模型上显示；
如果待检查桥梁不存在上一批次的病害记录，则跳过此步骤；
3d)进行现场检查,如果检查发现未记录的病害，进入步骤3e)；如果检查后没有发现未记录的病害，进入步骤3f)；
3e)判断发现的病害是否存在父病害,如果在模型上的病害位置已经存在上一批次病害记录的病害标记体，点击该病害标记体，将该病害标记体的对应的病害记录ID设为本次病害记录的父病害记录ID，将该病害标记体的三维坐标设为本次病害记录的三维坐标；如果病害位置在模型上不存在上一次病害记录的病害标记体，则将本次病害记录的父病害记录ID设为特定标识予以表征，在模型上点击病害位置，获取病害的三维坐标；在记录其父病害记录ID、三维坐标之后，记录病害自身属性参数，并将桥梁ID、检查批次ID整合至一条记录中，存储在病害信息采集模块的本地存储介质中，完成后返回步骤3d)；
3f)如果采集模块的本地存储介质中有未上传的检查记录，则逐条传输至病害记录存储模块，生成各条记录ID；如果采集设备中没有未上传的检查记录，则采集结束。
步骤4：在病害记录管理模块中，对病害记录进行三维可视化的管理，具体包括以下步骤：
4a)管理用户通过用户权限管理模块登录***；
4b)选择需管理信息的桥梁，根据桥梁ID打开管理端三维模型；
4c)根据用户需求从病害记录存储模块的数据库中检索出要显示的病害记录；
4d)根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数，将病害记录以病害标记体的方式在模型上显示；
4e)点击病害标记体，获取该病害记录的ID；
4f)根据病害记录的ID对数据库中的病害记录进行详细信息查看、记录删除、记录修改操作。
进一步的，所述步骤4中对病害记录进行三维可视化管理时能够实现病害记录的单点病害历史追踪，具体方法为：根据桥梁上病害记录的父病害记录ID生成该点的病害记录时序链条，然后通过病害记录时序链条上的节点入口，触发该点对应批次记录的详细信息查看操作，在详细信息框中显示该点各批次的病害记录详细信息。
进一步的，所述步骤4中对病害记录进行三维可视化管理时能够实现全桥病害历史追踪，具体方法为：根据桥梁ID获取桥梁所有的检查批次，并根据时间排序，形成检查批次时序链条，然后再通过检查批次时序链条上的节点入口，从数据库中查询对应批次的病害记录；并以病害标记体在三维模型上显示，通过病害标记体朝向、形状、大小和表面外观的变化表示整个桥梁的病害历史变化情况。
进一步的，所述病害记录以病害标记体的方式在模型上显示具体包括如下步骤：
a)打开相应模块中的桥梁三维模型；
b)根据病害记录的三维坐标、自身属性参数确定表征该病害的病害标记体在三维模型场景中的基点坐标、朝向、形状、大小和表面外观；
c)将病害标记体根据基点坐标显示在桥梁三维模型上。
进一步的，点击病害标记体时，能够对被模型遮挡的病害标记体进行直接点击，具体方法如下：
i)在三维场景交互操作的点击检测集合中只保留病害标记体；
ii)构件进入透明化或者线框化显示模式：对于构件透明化方式，将桥梁构件的材质特性“可穿透”设为真，并将构件的材质特性的“透明度”属性设为大于0且小于1；对于线框显示方式，将构件几何体的各个面用线框显示，而各个面在显示时不进行着色。
更进一步的，步骤4f)中对于详细信息查看操作为根据此病害记录ID查询关系数据库，获得该病害的相关信息，以弹出窗口的方式将病害相关信息显示给用户；对于记录删除操作，根据此病害记录ID删除关系数据库的病害记录；对于记录修改操作，根据此病害记录ID弹出参数修改对话框，参数修改后存入数据库，当修改病害位置时，通过在模型上点击新的位置来替换该病害记录的原坐标。
本发明的有益效果是：
1、基于三维的管理：突破了传统管线管理***基于二维平面的静态管理方式，具有内容更丰富、图形更直观等特点，病害标记体作为信息入口，可以更加方便的对病害信息进行查看、删除、属性修改以及位置移动等操作；构件根据损伤程度不同按照不同颜色显示，可以更直观的观察结构整体损坏情况。
2、采用了基于三维模型的病害录入方式，通过三维坐标的点击检测技术，检测人员录入时自动可以捕获三维坐标，为病害显示在确切位置奠定技术基础。
3、显示病害的确切位置，各种属性动态图例显示，通过构件透明化、线框化处理，实现全桥病害总览，更好的辅助管理人员利用病害信息。
4、记载病害发展历程链条，追溯病害演化，发展历程，可以观察病害的发展历程。
附图说明
图1为本发明三维可视化桥梁病害信息采集管理***的结构示意图；
图2为本发明三维可视化桥梁病害信息采集管理方法的流程图；
图3为本发明将病害记录以病害标记体的形式进行三维显示的流程图；
图4为本发明中病害信息采集流程图；
图5为本发明中病害记录三维可视化管理流程图；
图6为桥梁三维模型示意图；
图7为第1批次检查的病害位置示意图；
图8为第2批次检查的病害位置示意图；
图9(a)为第一批次病害记录在三维模型上的显示方式示意图；
图9(b)为第二批次病害记录在三维模型上的显示方式示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本发明所提供的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理***，如图1所示，包括病害记录存储模块、桥梁三维建模模块、病害信息采集模块、病害记录管理模块和用户权限管理模块。各模块的功能及具体实现方式如下：
(1)病害记录存储模块的功能是汇总、存储各桥梁、各批次的病害记录。硬件采用网络存储服务器，软件采用Oracle、SQL Server等数据库软件。
(2)桥梁三维建模模块的功能是为***各模块提供具有统一场景坐标系的桥梁三维模型，其操作主体是建模人员；该模块一般以图形工作站为硬件，以Revit、MicroStation、Catia等商业软件为三维建模软件，建立针对养护工作的桥梁三维模型，再通过格式转换软件将三维模型转换为病害信息采集模块和病害记录管理模块所需的模型格式。
(3)病害信息采集模块的功能是提供在桥梁现场使用的、基于桥梁三维模型的病害信息录入终端，其操作主体是桥梁检测人员；该模块一般以移动设备为载体，如Android或者iOS设备等，软件采用OpenGL、WebGL等三维引擎，用以显示桥梁三维模型。以三维模型为基础，捕获病害发生位置的模型场景三维坐标，录入病害的参数，将三维坐标和参数关联后形成一条病害记录。病害记录可缓存至采集设备的本地存储数据库。
(4)病害记录管理模块的功能是对病害记录存储模块中的病害记录进行三维可视化的管理。该模块以PC机、平板电脑等支持数字模型三维显示的设备为硬件，并在管理软件中采用对应的三维引擎、显示桥梁模型，并以此为基础，以三维方式显示和维护病害信息。该模块包含两个子模块，分别为病害信息三维展示模块和病害信息维护模块，分别对病害数据存储模块中的病害记录进行三维展示和维护。病害信息三维展示模块中的三维展示方式包括：病害信息图形化显示、病害详细信息查看、全桥病害总览、病害历史追踪；病害信息维护模块中的维护方式包括增加病害记录、删除病害记录和修改病害记录。
(5)用户权限管理模块的功能是控制各用户的操作权限。不同用户具有***设置、桥梁基本信息维护、数据入库、数据查询、数据修改、数据删除等权限或权限组合。
如图2所示，本发明所采用三维可视化的桥梁病害信息采集、管理方法，采用上述的三维可视化桥梁病害信息采集、管理***，具体按照以下步骤实施：
1)定义病害信息离散、存储方式；
2)建立桥梁三维模型；
3)在移动端进行病害信息采集；
4)在管理端对病害记录进行管理。
其中，各步骤的具体实施方式如下：
步骤1：定义病害信息离散、存储方式。
该步骤在病害记录存储模块中完成。为了完成本***所述病害三维可视化及病害历史发展情况查询等功能，各条病害记录包含病害记录ID、桥梁ID、检查批次ID、父病害记录ID、病害位置的三维坐标、病害自身属性参数。其中病害记录ID为各条病害记录的唯一标识；桥梁ID用以区分***中的各座桥梁，标明病害记录属于哪座桥梁；检测批次ID用以区分桥梁的检查任务批次，标明病害记录属于哪个批次；父病害记录ID是上一批次中与本条病害记录同一位置的病害记录ID，用以追踪病害的历史情况；病害位置的三维坐标与桥梁三维模型坐标系对应，每座桥梁在不同模块中的三维模型都使用统一的模型坐标系，当模型坐标系改变时，应当同时对数据库中的三维坐标值进行相应的变换；病害自身属性参数指除病害位置信息之外的、关于病害类型、程度等特征描述的参数，例如裂缝长度值、支座脱空百分比等。另外，根据***功能需要，还可以为病害记录添加其他属性。与存储模块中的结构化数据库相适应，病害信息离散后以结构化数据表的方式存储为病害记录。
步骤2：建立桥梁三维模型。
在桥梁三维建模模块中，根据桥梁技术资料建立桥梁三维模型，分别转换为病害信息采集模块和病害记录管理模块所需的格式(以下简称“采集端三维模型”和“管理端三维模型”)，转换时保持统一的场景坐标系；然后，将格式转换后的三维模型分别导入病害信息采集模块和病害记录管理模块；
在病害信息采集模块和病害记录管理模块中，对病害记录存储模块中的病害记录以病害标记体(病害信息包含病害自身属性信息和位置信息，病害信息根据其属性值的不同，通过图形的不同几何特征和颜色特征来表达，这个图形就是对应病害的“病害标记体”)的形式进行三维显示，如图3所示，具体按照以下步骤实施：a)确保相应模块中的桥梁三维模型已打开；b)根据病害记录的三维坐标、自身属性参数确定表征该病害的病害标记体在三维模型场景中的基点坐标、朝向、形状、大小和表面外观；c)将病害标记体根据基点坐标显示在桥梁三维模型上。
步骤3：在病害信息采集模块进行病害信息采集。
如图4所示，在病害信息采集模块中进行病害信息的采集，具体按照以下步骤实施：
3a)信息采集用户通过用户权限管理模块验证后登录采集模块，选择待查桥梁、检查批次、录入桥梁ID及检查批次ID；
3b)根据桥梁ID打开采集端三维模型；
3c)如果待检查桥梁存在上一批次的病害记录，则在采集模块中加载上一批次的病害记录，并根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数，将病害记录以病害标记体的方式在模型上显示；
如果待检查桥梁不存在上一批次的病害记录，则跳过此步骤；
3d)进行现场检查，如果检查发现未记录的病害，进入步骤3e)；如果检查后没有发现未记录的病害，进入步骤3f)；
3e)判断发现的病害是否存在父病害。如果在模型上的病害位置已经存在上一批次病害记录的病害标记体，点击该病害标记体，将该病害标记体的对应的病害记录ID设为本次病害记录的父病害记录ID，该病害标记体的三维坐标设为本次病害记录的三维坐标；如果病害位置在模型上不存在上一次病害记录的病害标记体，则将本次病害记录的父病害记录ID设为特定标识予以表征，此处特定标识为“Null”，在模型上点击病害位置，获取病害的三维坐标。在记录其父病害记录ID、三维坐标之后，记录病害自身属性参数，并将桥梁ID、检查批次ID整合至一条记录中，存储在采集模块的本地存储介质中，完成后返回步骤3d)；
3f)如果采集模块的本地存储介质中有未上传的检查记录，则逐条传输至病害记录存储模块，生成各条病害记录ID；如果采集设备中没有未上传的检查记录，则采集结束。在判断采集模块本地存储介质中的检查记录是否已上传至病害记录存储模块时，可以给记录设置一个是否上传的标志字段，也可以在成功上传后在本地存储介质中删除。
步骤4：在管理模块对病害记录进行管理。
在病害记录管理模块中，病害记录的病害标记体作为存储模块中病害记录的管理入口，如图5所示，具体包括以下步骤实施：
4a)管理用户通过用户权限管理模块登录***；
4b)选择需管理信息的桥梁，根据桥梁ID打开管理端三维模型；
4c)根据条件从病害记录存储模块的数据库中查询出要显示的病害记录；
4d)根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数，将病害记录以病害标记体的方式在模型上显示；
4e)点击病害标记体后获取该病害记录的ID；在病害记录管理模块中病害标记体作为病害记录的管理入口时，对被构件遮挡的病害标记体进行直接选取，具体包括以下步骤：i)在三维场景交互操作的点击检测集合中只保留病害标记体；ii)构件进入透明化或者线框化显示模式：对于构件透明化方式，将桥梁构件的材质特性“可穿透”设为真，并将构件的材质特性的“透明度”属性设为大于0且小于1；对于线框显示方式，将构件几何体的各个面用线框显示，而各个面在显示时不进行着色。
4f)根据病害记录的ID对数据库中的病害记录进行详细信息查看、记录删除、记录修改操作。在用户账户权限模块中，可设置不同账户的操作权限。对于详细信息查看操作，根据此病害记录ID查询关系数据库，获得该病害的相关信息，以弹出窗口的方式将病害相关信息显示给用户；对于记录删除操作，根据此病害记录ID删除关系数据库的病害记录；
对于记录修改操作，根据此病害记录ID弹出参数修改对话框，参数修改后存入数据库；
当修改位置时，通过在模型上点击新的位置来替换该病害记录的原坐标。记录的修改和删除，有可能会影响原有的历史关联关系，相应父记录、子记录可做相应修改，例如，当具有父病害记录或者子病害记录时，可以对相关的历史病害做统一的三维坐标修改，也可以同时将子病害记录的父病害记录ID修改为“Null”，打断历史关联，本发明对该具体修改方式不做要求。
另外，在管理模块中，根据记录中所记载的历史关联信息，查询特定的记录或者记录集合，实现病害记录的单点病害历史追踪和全桥病害历史追踪。
对于单点病害历史追踪，具体方法如下：
根据该桥梁病害记录的父病害记录ID字段，生成该点的病害记录时序链条；生成时序链条时，先向前追踪至父病害记录ID为“Null”的最早的病害记录；再向后查询，每一批次病害中以该病害记录ID为父病害记录ID的记录，逐批次查询，直至查询结果为空。将整个以父病害记录ID为联系的病害记录ID进行顺次排列，即形成该点病害记录的时序链条。然后再通过病害记录时序链条上的节点入口，触发该点对应批次记录的详细信息查看操作，在详细信息框中显示该点各批次的病害记录详细信息。病害记录时序链条的外观表现形式，可以是滑动条、顺序排列的单选框等能标明顺序的输入方式，本发明对此不作具体限定，按前后顺序滑动至某个位置或者选择某个位置时，触发该节点对应批次记录的详细信息查看操作。
对于全桥病害历史追踪，具体按照以下方法实施：
首先，选择需管理信息的桥梁，根据桥梁ID打开管理端三维模型；
然后，获取桥梁所有的检查批次，并根据时间排序，形成检查批次时序链条；具体实施时，根据数据库的结构，提取该桥梁的所有检查批次的集合，并根据时间排序。
其次，通过检查批次时序链条上的节点入口，从数据库中查询处对应批次的病害记录；
再次，以病害标记体在三维模型上显示，通过各病害标记体朝向、形状、大小和表面外观的变化表示整个桥梁的病害历史变化情况。
下面以某桥梁检查过程说明本***的实施方式。从***构建、信息采集和信息管理几个步骤介绍。其中，为了说明病害记录的历史关联情况，信息采集步骤又分为两个批次进行介绍。
(1)***构建。
首先设立用户，包括信息采集用户和管理用户，由信息采集用户在采集模块中进行信息采集，由管理用户在病害记录管理模块进行病害记录管理。然后在存储模块中构件桥梁信息数据库，其中包含病害记录表，表中字段包括：病害记录ID、桥梁ID、检查批次ID、父病害ID、类型、参数1、参数2、X坐标、Y坐标、Z坐标等。然后，在桥梁三维建模模块中，根据某桥梁A的资料建立其三维模型，如图6所示，分别导入病害信息采集模块和病害记录管理模块。
(2)采集过程。
(2a)首先进行第1批次检查，即病害信息的初次采集。其特点是***中不存在该桥梁的历史病害记录，检查发现的病害都不存在父病害，病害位置的三维坐标都是通过在模型上点击获取。具体采集步骤为：(i)在病害信息采集模块中，采集用户在采集设备的采集软件上登录，打开桥梁模型，进行初次采集。经现场检查，发现裂缝(BH1-1)、漏筋(BH2-1)两处病害，位置如图7所示，在采集设备的模型上，通过模型触摸的方式获取各病害位置在模型场景中的三维坐标值，然后录入病害自身属性参数，病害记录存入采集端本地介质，存储格式可以为格式文本、xml或者移动设备本地数据库等。(ii)移动端的本地数据库和中心数据库进行通信，将采集的病害位置信息、属性信息、检查批次等信息传入存储模块的数据库中，存储模块中病害记录以数据库表的形式存储，存储内容见表1，其中参数1、参数2对于不同病害类型，物理意义不同。本例中，涉及3种病害类型：“裂缝”、“漏筋”和“砼破损”，“裂缝”类型的参数1为“长度”，参数2为“宽度”；“漏筋”类型的参数1为“长度”，不使用参数2的字段；“砼破损”类型的参数1为“长度”、参数2为“宽度”。本例中参数1和参数2的单位都是毫米。
表1第1批次检查后的病害记录表
(2b)第2批次采集。进入采集模块，以信息采集用户登录，提前下载该桥梁的上一批次病害记录，在采集模块中按病害标记体显示。经现场检查，发现3处病害，位置如图8所示，其中BH1-2、BH2-2位置在模型上都显示有历史病害存在，如图9(a)所示。以BH1-2为例，进入历史关联模式，点击病害记录BH1-1的四面体病害标记体，使BH1-2和BH1-1建立历史联系，记录BH1-2的病害自身属性并存储；对于病害BH2-2，以相同方式处理。对于病害BH3-2，模型中显示该位置之前没有发现过病害，此时，进入三维坐标拾取模式，在模型的对应位置上点击，捕获该位置三维坐标(X3，Y3，Z3)，然后记录该病害的自身属性。病害BH1-2、BH2-2和BH3-2的记录都存储于采集设备的本地存储介质，当采集设备与存储模块建立通讯条件后，上传至存储模块。此时，该桥存储模块中的病害记录如表2所示。
表2第2批次检查后的病害记录表
(3)病害记录的管理。
在病害记录管理模块中，管理用户可对病害记录进行查看、修改、删除等操作。进入病害信息查看模式，点击各病害记录的病害标记体，通过弹出窗口获得病害的详细信息；进入病害修改模式，可以更正现场记录的错误；可进入病害删除模式，点击病害标记体，删除与之对应的病害记录。
进入全局历史追踪模式，查看全桥病害发展情况。在本例中，建立历史链条(批次1→批次2)，该链条存在两个节点，分别点击节点，可以看到图9(a)和图9(b)中两批次的显示情况，其中可以看出：(i)新增病害BH3-2的病害标记体；(ii)BH2-1和BH2-2的参数1(裂缝长度)不同，图9(a)与图9(b)中将病害标记体的球体半径与参数1数值关联，从中可以看到BH2-2的标记体比BH2-1的标记体大，从而看出该位置裂缝长度增加。
进入单点历史追踪模式，查看某位置的病害发展情况。以BH2-2为例，点击后通过检索，形成该点的历史链条(BH2-1→BH2-2)，该链条存在两个节点，分别点击各节点，可以在信息框中查看该位置不同批次病害的详细信息，例如病害的具体参数值。
本发明所述的方法并不限于具体实施例中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
Claims (6)
1.一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在病害记录存储模块中，定义病害信息所含的内容及离散、存储方式，将病害信息以结构化数据表的方式存储为病害记录，各条病害记录包含病害记录ID、桥梁ID、检查批次ID、父病害记录ID、病害位置的三维坐标、病害自身属性参数；
步骤2：在桥梁三维建模模块中，根据桥梁技术资料建立桥梁三维模型，并将其转换格式，分别转换为采集端三维模型和管理端三维模型，转换时保持统一的场景坐标系，然后将采集端三维模型和管理端三维模型分别导入病害信息采集模块和病害记录管理模块；
步骤3：在病害信息采集模块中进行病害信息的采集，具体按照以下步骤实施：
3a)信息采集用户首先通过用户权限管理模块验证后登录病害信息采集模块，选择待查桥梁、检查批次，得到本批次记录的桥梁ID和检查批次ID；
3b)根据桥梁ID打开采集端三维模型；
3c)如果待检查桥梁存在上一批次的病害记录，则在采集模块中加载上一批次的病害记录，并根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数，将病害记录以病害标记体的方式在模型上显示；
如果待检查桥梁不存在上一批次的病害记录，则跳过此步骤；
3d)进行现场检查，如果检查发现未记录的病害，进入步骤3e)；如果检查后没有发现未记录的病害，进入步骤3f)；
3e)判断发现的病害是否存在父病害，如果在模型上的病害位置已经存在上一批次病害记录的病害标记体，点击该病害标记体，将该病害标记体对应的病害记录ID设为本次病害记录的父病害记录ID，将该病害标记体的三维坐标设为本次病害记录的三维坐标；如果病害位置在模型上不存在上一次病害记录的病害标记体，则将本次病害记录的父病害记录ID设为特定标识予以表征，在模型上点击病害位置，获取病害的三维坐标；在记录其父病害记录ID、三维坐标之后，记录病害自身属性参数，并将桥梁ID、检查批次ID整合至一条记录中，存储在病害信息采集模块的本地存储介质中，完成后返回步骤3d)；
3f)如果采集模块的本地存储介质中有未上传的检查记录，则逐条传输至病害记录存储模块，生成各条病害记录ID；如果采集设备中没有未上传的检查记录，则采集结束；
步骤4：在病害记录管理模块中，对病害记录进行三维可视化的管理，具体包括以下步骤：
4a)管理用户通过用户权限管理模块登录***；
4b)选择需管理信息的桥梁，根据桥梁ID打开管理端三维模型；
4c)根据用户需求从病害记录存储模块的数据库中检索出要显示的病害记录；
4d) 根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数，将病害记录以病害标记体的方式在模型上显示；
4e)点击病害标记体，获取该病害记录ID；
4f)根据病害记录ID对数据库中的病害记录进行详细信息查看、记录删除、记录修改操作。
2.如权利要求1所述的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，其特征在于，所述步骤4中对病害记录进行三维可视化管理时能够实现病害记录的各单点病害历史追踪，具体方法为：根据桥梁上病害记录的父病害记录ID生成各单点的病害记录时序链条，然后通过病害记录时序链条上的节点入口，触发各单点对应批次记录的详细信息查看操作，在详细信息框中显示对应单点各批次的病害记录详细信息。
3.如权利要求1所述的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，其特征在于，所述步骤4中对病害记录进行三维可视化管理时能够实现全桥病害历史追踪，具体方法为：根据桥梁ID获取桥梁所有的检查批次，并根据时间排序，形成检查批次时序链条，然后再通过检查批次时序链条上的节点入口，从数据库中查询对应批次的病害记录；并以病害标记体在三维模型上显示，通过病害标记体朝向、形状、大小和表面外观的变化表示整个桥梁的病害历史变化情况。
4.如权利要求1所述的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，其特征在于，所述病害记录以病害标记体的方式在模型上显示具体包括如下步骤：
a)打开相应模块中的桥梁三维模型；
b)根据病害记录的三维坐标、自身属性参数确定表征该病害的病害标记体在三维模型场景中的基点坐标、朝向、形状、大小和表面外观；
c)将病害标记体根据基点坐标显示在桥梁三维模型上。
5.如权利要求1所述的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，其特征在于，点击病害标记体时，能够对被模型遮挡的病害标记体进行直接点击，具体方法如下：
i)在三维场景交互操作的点击检测集合中只保留病害标记体；
ii)构件进入透明化或者线框化显示模式：对于构件透明化方式，将桥梁构件的材质特性“可穿透”设为真，并将构件的材质特性的“透明度”属性设为大于0且小于1；对于线框显示方式，将构件几何体的各个面用线框显示，而各个面在显示时不进行着色。
6.如权利要求1所述的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理方法，其特征在于，步骤4f)中对于详细信息查看操作，为根据此病害记录ID查询关系数据库，获得该病害的相关信息，以弹出窗口的方式将病害相关信息显示给用户；对于记录删除操作，为根据此病害记录ID删除关系数据库的病害记录；对于记录修改操作，为根据此病害记录ID弹出参数修改对话框，参数修改后存入数据库，当修改病害位置时，通过在模型上点击新的位置来替换该病害记录的原坐标。
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