一种具有3d输入和输出功能的bim模型设计装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有3D输入和输出功能的BIM模型设计装置，包括处理器和芯片组，所述处理器和芯片组连接有用于输入实际构件几何参数的3D激光扫描仪和用于将BIM模型打印输出为实体3D模型的3D打印机，处理器和芯片组连接有存储器、BIM数据存储器和网络适配器，处理器和芯片组外接有电源模块、输入设备和显示器。本实用新型的有益效果为：本实用新型可直接通过3D激光扫描将实际构件几何参数输入计算机，并通过3D打印机直接用于将BIM模型打印输出为实体3D模型，能够显著节约人力成本，提高族库创建的准确度和效率，减少错误和误差，大大提高BIM实体3D模型的制作效率和精度。
【专利说明】一种具有3D输入和输出功能的BIM模型设计装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种具有3D输入和输出功能的模型设计装置。
【背景技术】
[0002] 关于 BIM 技术：BIM (Building Information Modeling,建筑信息模型）是以建筑 工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立。BIM是继CAD (计算 机辅助设计）技术之后，出现在工程建设行业的又一重要的计算机应用技术，将引发建筑 行业一次技术性革命。该技术利用数字建模软件，提高项目设计、建造和管理的效率，并能 给相关企业带来显著的经济效益。
[0003] 3D激光扫描技术：通过发射激光来扫描获取被测物体表面三维坐标和反射光强 度，是一种无接触式主动测量技术。三维激光扫描技术是继GPS空间定位系统之后又一项 测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象 表面的三维坐标数据。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点 的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种 图件数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一 种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高密度、高 精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会像GPS -样引起测量技术的又一次革 命。
[0004] 3D打印技术：是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材 料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内 装有液体或粉末等"印材料"，与电脑连接后，通过电脑控制把"打印材料"一层层叠加起来， 最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用，人们用它来制造服 装、建筑模型、汽车等。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种具有3D输入和输出功能的模型设计装置，以提 高BIM实体3D模型的制作效率和精度。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：
[0007] -种具有3D输入和输出功能的BM模型设计装置，包括处理器和芯片组，所述处 理器和芯片组连接有用于输入实际构件几何参数的3D激光扫描仪和用于将BIM模型打印 输出为实体3D模型的3D打印机，处理器和芯片组连接有存储器、BIM数据存储器和网络适 配器，处理器和芯片组外接有电源模块、输入设备和显示器。
[0008] 进一步的，所述3D激光扫描仪得到的构件几何参数形成在BIM建模中可直接调用 的构件族文件；所述BIM模型设计装置单独使用或与其他设备共同组成BIM协同设计硬件 系统使用。
[0009] 激光扫描仪可使用OpticScan通用系列的激光扫描仪；所述3D打印机可以是工 业级大型宽幅3D打印机ObjetlOOO或大型3D打印机AW3D XL。
[0010] 本实用新型的有益效果为：本实用新型可直接通过3D激光扫描将实际构件几何 参数输入计算机，并通过3D打印机直接用于将模型打印输出为实体3D模型，能够显著 节约人力成本，提高族库创建的准确度和效率，减少错误和误差，大大提高BIM实体3D模型 的制作效率和精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0012] 图1是本实用新型实施例所述具有3D输入和输出功能的BIM模型设计装置的结 构原理框图。
[0013] 图中：
[0014] 1、存储器；2、显不器；3、3D激光扫描仪；4、3D打印机；5、处理器和芯片组；6、电 源模块；7、输入设备；8、BM数据存储器；9、网络适配器。
【具体实施方式】
[0015] 如图1所示，本实用新型实施例所述的具有3D输入和输出功能的BIM模型设计装 置，包括处理器和芯片组5,所述处理器和芯片组5连接有用于输入实际构件几何参数的3D 激光扫描仪3和用于将BIM模型打印输出为实体3D模型的3D打印机4,处理器和芯片组5 连接有存储器1、BM数据存储器18和网络适配器9,处理器和芯片组5外接有电源模块6、 输入设备7和显不器2。
[0016] 总承包单位、设计单位、科研单位或图形服务提供单位可使用本实用新型进行BIM 模型设计和输出工作，可用于建筑构件几何信息快速准确提取、BIM族库创建、构建各专业 三维数字模型、分专业工种进行协同设计和直接打印输出实体3D模型等领域，可单独使用 本实用新型或将本实用新型与其他设备共同组成BIM协同设计硬件系统后使用。与现有技 术相比，本实用新型具有3D输入和输出功能，可直接通过3D激光扫描将实际构件几何参数 输入计算机，大大提高族库创建的准确度和效率，并可通过3D打印机4直接用于将BIM模 型打印输出为实体3D模型，显著提高实体3D模型的制作效率和精度。
[0017] 本实用新型所述3D激光扫描仪3用于实际构件扫描，将实际构件3D几何参数扫 描输入计算机，扫描精度高、速度快；3D打印机4可直接用于将BIM模型打印输出为实体3D 模型，实现模型制作的高效率、高精度。
[0018] 本实用新型所述3D激光扫描仪3可使用现有技术生产的各种产品，比如可选 择OpticScan通用系列的激光扫描仪；3D打印机4可使用工业级大型宽幅3D打印机 0b jetlOOO或低成本大型3D打印机AW3D XL。
[0019] 具体实施例一：
[0020] 应用本实用新型可进行建筑物模型设计和输出，具体而言在本实用新型上安 装现有的Autodesk Revit或类似软件后，可进行建筑、结构、给排水、暖通和电气等各相关 专业的BIM三维设计建模和可视化设计。使用本实用新型所配的3D激光扫描仪3可对建 筑的各种构件（比如砌块、门窗、风口等)进行三维激光扫描，直接获取构件的精确数字化3D 几何参数，在本实用新型内形成构件的数字化模型（即族文件)。在BIM建模中可直接调用 相关族文件，无需人工绘制族文件，从而明显降低建立族库的难度和工作量，并提高BM建 模的效率和准确度。在BIM建模工作完成后，使用本实用新型所配的3D打印机4,可直接 将数字化BIM模型打印输出为建筑物实体三维模型，打印材料可使用高分子材料粉或树脂 等。相较现有的使用人工测量、人工输入、机器自动雕刻、人工组装的制作建筑物沙盘模型 的技术，本实用新型可显著节约人力成本，减少错误和误差，并大大提高建筑物沙盘模型的 制作效率和精度。
[0021] 本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出 其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相 近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种具有3D输入和输出功能的BM模型设计装置，包括处理器和芯片组（5)，其特 征在于：所述处理器和芯片组（5)连接有用于输入实际构件几何参数的3D激光扫描仪（3) 和用于将模型打印输出为实体3D模型的3D打印机（4)，所述处理器和芯片组（5)还连 接有存储器数据存储器（8)和网络适配器（9)，处理器和芯片组（5)外接有电源模 块（6)、输入设备（7)和显示器（2)。
2. 根据权利要求1所述的具有3D输入和输出功能的BIM模型设计装置，其特征在于： 激光扫描仪为OpticScan通用系列的激光扫描仪。
3. 根据权利要求1所述的具有3D输入和输出功能的BIM模型设计装置，其特征在于： 所述3D打印机为工业级大型宽幅3D打印机ObjetlOOO或大型3D打印机AW3D XL。
【文档编号】B29C67/00GK203888213SQ201320802257
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】金飞, 王宽 申请人:中铁建设集团有限公司