TIN Builder (RU)

Всем привет! Я продолжаю создавать геодезические утилиты и сегодня я представляю вашему вниманию утилиту для построения триангуляции поверхности и горизонталей.

У меня есть знакомый, который отрисовывает топографические планы в чистом автокаде без довесков и утилит ... не будем говорить о том круто это или нет - таких людей довольно много. Так вот ... Мой друг держит Civil 3D только для того, чтобы строить в нем поверхность и горизонтали. Так что специально для таких людей и была создана данная утилита.

Утилита позволяет:

- построить триангуляцию по набору точек\блоков и структурным линиям

- построить цветовые карты высот и уклонов для наглядности

- построить горизонтали по этим данным.

Кроме того данная программа может обрабатывать огромные наборы данных поверхности на слабых компьютерах ... на очень слабых :)

Таким образом она позволит работать людям, которые ограничены в ресурсах.

Язык интерфейса русский.

Версия 1 

TIN Builder  — это инструмент для инженеров-геодезистов, специалистов по обработке топографических данных, проектировщиков и ГИС-аналитиков.
Программа предназначена для автоматизированного построения TIN-поверхности (Triangulated Irregular Network) на основе данных из DXF-файлов, последующего анализа качества данных, генерации карт, горизонталей и отчётной документации.

Приложение имеет полностью двуязычный интерфейс (Русский / English).

Основные возможности программы

1. Импорт и анализ DXF-файлов

Программа автоматически анализирует загруженный DXF-файл и определяет доступные типы данных:

• точки AutoCAD (POINT с координатами XYZ);

• блоки (INSERT) с координатой вставки как отметкой;

• отметки из текстов (TEXT / MTEXT), содержащие числовые значения;

• структурные линии в виде LINE, LWPOLYLINE, POLYLINE (включая замкнутые).

Пользователь может выбрать, какие типы данных использовать для построения поверхности.

2. Построение TIN-поверхности

TIN строится на основе алгоритма Delaunay Triangulation с дополнительными инженерными фильтрами:

Фильтрация треугольников

Пользователь может задать:

• максимальную длину ребра треугольника — исключение чрезмерно растянутых треугольников;

• минимальный угол треугольника — удаление узких «игольчатых» элементов;

• минимальную площадь треугольника — исключение вырожденных поверхностей.

Это позволяет формировать корректную, чистую и инженерно-адекватную модель рельефа.

3. Структурные линии

Программа поддерживает breaklines — разрывные линии рельефа, влияющие на форму поверхности (бермы, подошвы откосов, вершины насыпей, ребра дорог и т. п.).

Структурные линии:

• переводятся в сегменты,

• проверяются на пересечения с треугольниками,

• треугольники, пересекающие breakline неправильно, удаляются и перестраиваются.

Таким образом, итоговая TIN-поверхность корректно отражает реальную геометрию местности.

4. Поиск «вылетевших» точек (Outliers)

Программа автоматически обнаруживает аномальные точки — те, которые резко выбиваются по высоте из-за ошибок съёмки или некорректного ввода.

Используются параметры:

• радиус поиска ближайших точек,

• допустимая разница высот.

Найденные подозрительные точки:

• выделяются в DXF красными окружностями,

• включаются в отчёт,

• отображаются на PNG-карте.

Это позволяет оперативно выявлять ошибки в данных и принимать решение о корректировке съёмки.

5. Генерация PNG-карт

TIN Builder создаёт две профессиональные визуализации:

Карта высот (Elevation Map)

• раскраска от синего (низкие отметки) до красного (высокие);

• отображение всей поверхности с пустыми зонами вне TIN.

Карта уклонов (Slope Map)

• уклоны рассчитываются для регулярной сетки;

• цвета отражают крутизну склонов;

• outliers также помечаются.

6. Горизонтали (Contours)

Программа умеет создавать горизонтали по построенной поверхности:

• произвольный шаг горизонтали (например, 0.5 м или 1 ft);

• возможность выделять каждую N-ю горизонталь;

• поддержка 3 уровней сглаживания (0–3);

• экспорт в DXF с разделением по слоям:

Слой

Содержимое

TIN_TRIANGLES

Треугольники поверхности (3DFACE)

TIN_OUTLIERS

Вылетевшие точки

TIN_CONTOUR_MINOR

Обычные горизонтали

TIN_CONTOUR_MAJOR

Основные (утолщённые) горизонтали

Горизонтали не строятся в зонах, где нет треугольников — такие области автоматически вырезаются из сетки.

7. Отчёт (Report.txt)

Сохраняется полный отчёт, включающий:

• параметры построения TIN,

• статистику исходных данных,

• диапазон отметок,

• количество треугольников до/после фильтрации,

• параметры поиска outliers,

• список найденных вылетающих точек,

• статистику уклонов,

• параметры и статистику горизонталей,

• перечень созданных слоёв и их назначение,

• ссылки на созданные файлы (DXF, PNG, отчёт).

Отчёт доступен на русском или английском.

8. Пользовательский интерфейс

Особенности UI:

• двуязычный режим RU/EN с мгновенным переключением;

• структурированные группы параметров:

  • источник данных,

  • триангуляция,

  • вылетевшие точки,

  • горизонтали;

• лог-панель для наблюдения за выполнением операций;

9. Применение

TIN Builder подходит для:

• геодезических компаний,

• проектировщиков дорог и инфраструктуры,

• специалистов по моделям рельефа,

• инженеров ГИС,

• анализа топосъёмок UAV и лазерного сканирования (после экспорта в DXF),

• предварительных инженерных расчётов,

• контроля качества данных.

10. Преимущества программы

• Полностью автономная — не требует Civil 3D или других тяжёлых пакетов.

• Поддерживает любые DXF-файлы, в том числе экспортированные из полевых контроллеров.

• Инженерная фильтрация TIN, а не примитивная визуализация.

• Breaklines учитываются правильно, искажения рельефа не возникает.

Скачать v1 - эта версия была снята, поскольку не корректно работала на сложных поверхностях и в алгоритме имелись неоднозначности.

Обновление v.2

Программа с улучшенным алгоритмом

Тестовый файл

Версия 3.15 (тестовая) 

Выпустил новую версию, которая значительно переработана и уже гораздо больше похожа на полноценный редактор поверхности.

Сейчас она в режиме тестирования. Вы можете скачать программу и протестировать ее. Буду благодарен за обратную связь.

Группа для обсуждения программы

По сравнению со старой версией 2.* программа изменилась очень существенно. Если раньше TIN Builder был в первую очередь инструментом для построения инженерной TIN-поверхности из DXF с последующим экспортом результата, то версия 3.15 фактически превратилась в полноценный редактор цифровой модели рельефа.

При этом базовые принципы старой версии сохранены: корректная constrained-триангуляция, использование выбранных слоёв DXF как структурных линий, диагностика выбросов, контроль геометрии треугольников, горизонтали и безопасная подрезка длинных внешних треугольников.

Что нового по сравнению с 2.3

• Полноценный формат проекта .dtm. Проект теперь можно сохранить и позднее открыть независимо от исходного DXF, TXT или LandXML. В проекте сохраняются точки, поверхность, structural lines, границы, маски и ручные изменения TIN.

• Импорт NXYZC. Помимо DXF теперь можно напрямую загружать текстовые файлы формата N X Y Z C с номером, координатами, высотой и кодом точки.

• Полноценная работа с LandXML 1.2. Реализованы импорт и экспорт CgPoints, Pnts/Faces, Breaklines, внешних границ и void boundaries. При открытии готовой LandXML-поверхности программа старается сохранить её исходную триангуляцию, а не перестраивать поверхность без необходимости.

• Ручное создание структурных линий. Breaklines теперь можно не только получать из выбранных слоёв DXF, но и рисовать непосредственно в проекте по существующим точкам.

• Границы поверхности. Можно создавать несколько внешних контуров, внутри которых разрешено построение TIN.

• Дырки и маски. Можно исключать отдельные области из поверхности — например здания, водоёмы или участки без достоверных данных. Внутри таких областей не строятся ни TIN, ни горизонтали.

• Редактирование точек. Через контекстное меню точку можно принять как корректный outlier, исключить из ЦМР, вернуть обратно, изменить её отметку или полностью удалить.

• Проверку outliers (вылетевших точек) теперь можно полностью отключить. Это особенно удобно при работе с уже проверенной LandXML-поверхностью или рельефом с резкими реальными переломами.

• Редактирование самой TIN-сетки. Добавлены инструменты flip ребра, удаления ребра вместе с соседними треугольниками и удаления отдельного треугольника. Ручные изменения сохраняются в проекте.

• Интерактивный план. Север ориентирован вверх, Восток вправо. Можно включать подписи номера точки, отметки и кода, выбирать точки, линии и элементы TIN непосредственно на экране.

• Полноценное 3D-представление. Поверхность можно просматривать с окраской по высоте или уклону, в нейтральном режиме, с wireframe, breaklines, горизонталями и outliers. Есть изменение вертикального масштаба Z ×1 / ×2 / ×5 / ×10.

• Отдельная вкладка анализа. Основные параметры и предупреждения по построенной поверхности теперь доступны непосредственно в программе.

• Независимая DXF-подложка. Можно подключить дополнительный DXF только как фон для контроля положения модели, не включая его геометрию в расчёт поверхности. Для подложки регулируется прозрачность.

• Настраиваемый экспорт DXF. Теперь можно отдельно определять, какие объекты экспортировать, задавать имена AutoCAD-слоёв и цвета ACI 1–255, а также выбирать между проектными точками и фактическими вершинами финальной TIN.

• Настраиваемый экспорт LandXML. Можно выбирать состав выдачи: точки, Faces, structural lines, boundaries и masks, задавать имя поверхности, группу точек, точность координат и тип футов.

• HTML-отчёт вместо старого простого текстового отчёта. Отчёт стал значительно информативнее и отражает текущее состояние модели и параметры её построения.

• Полностью переработан интерфейс. Вместо старого классического окна появился современный интерактивный интерфейс с отдельными режимами 3D поверхность, План / Breaklines и Анализ.

• Три варианта оформления: тёмная тема, серая инженерная и светлая прозрачная.

• Встроенная подробная справка. В ней описаны форматы данных, система координат, параметры TIN, работа с breaklines, boundaries, masks, outliers, ручное редактирование поверхности, DXF/LandXML export и типовые рабочие сценарии.

Главное изменение версии 3.15 — теперь результат работы не заканчивается на кнопке «Построить TIN». Поверхность можно открыть, проверить в плане и 3D, исправить исходные точки, добавить структурные линии и границы, вручную изменить топологию TIN, сохранить всё как самостоятельный проект и затем выдать результат в DXF или LandXML.

Скачать TIN Builder 3.15 - в архиве основная  программа, тестовые примеры и руководство по программе