基于bim轻量化的模型处理系统
技术领域
[0001]
本发明涉及bim建筑工程设计技术领域，尤其涉及一种基于bim轻量化的模型处理系统。
背景技术：
[0002]
bim（building information modeling）技术可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于bim进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
[0003]
bim的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
[0004]
然而，本申请发明人发现，目前针对施工建筑模型需要在各个系统中进行展示和构件挂接等功能，并且通常施工模型过于庞大，因此存在普通设备难以操作等问题。
技术实现要素：
[0005]
本发明的目的在于提供一种基于bim轻量化的模型处理系统，其能够将施工模型进行轻量化处理并将原始模型进行构件拆分，满足市场上绝大部分的设备进行操作。
[0006]
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于bim轻量化的模型处理系统，包括：数模分离装置，所述数模分离装置用于对导入的bim模型文件中的属性数据和网络数据进行分离；场景树生成装置，所述场景树生成装置用于对所述网络数据中的各个构件根据所述属性数据生成场景树结构，并得到所述各个构件间的拓扑关系；多精度处理装置，所述多精度处理装置用于获取所述网络数据的各个构件，并使用lod模型生成算法对各个构件进行处理，以生成多个不同精细程度的所述构件；显示处理装置，所述显示处理装置用于从工程项目模型中获取目标视图，以及用于获取用户输入的视锥体指令，并结合预设的视觉剪裁规则以及所述拓扑关系，确定预显示的构件及显示精度；导出装置，所述导出装置用于将所述模型结构树、所述目标视图和所述预显示的构件及所述显示精度写入所述工程项目模型的轻量化文件中，并导出所述轻量化文件；传输装置，所述传输装置用于将所述轻量化文件上传至服务器，且所述服务器能够用于对所述轻量化文件进行访问。
[0007]
其中，所述场景树生成装置包括：
场景树生成模块，所述场景树生成模块用于获取所述网络数据中各个构件的位置信息和类型信息，并将各个构件的所述位置信息根据场景组织规则生成场景树结构；构件拓扑关系模块，所述构件拓扑关系模块用于根据所述场景树结构以及所述类型信息，并结合预设的分类规则标记各个构件的拓扑类型。
[0008]
具体地，所述拓扑类型包括内部构件和外部构件；当某一构件的周围各个方向都存在关联的构件时，则判断所述构件分类为内部构件；当某一构件的周围各个方向并非都存在关联的构件、且所述类型信息为非主体结构时，则判断所述构件分类为内部构件；当某一构件的周围各个方向并非都存在关联的构件、且所述类型信息为主体结构时，则判断所述构件分类为外部构件。
[0009]
其中，所述显示处理装置包括：获取模块，所述获取模块用于获取用户输入的视锥体指令，且所述视锥体指令包括视点位置和视觉范围；判断模块，所述判断模块用于判断所述视觉范围是否大于第一阈值，若是、则将所述外部构件确定为显示构件，若否、则将所述视觉范围内的所述构件确定为显示构件；计算模块，所述计算模块用于计算每个所述显示构件的包围体与所述视觉范围的比值、并将所述比值低于第二阈值的所述显示构件剔除；确定模块，所述确定模块用于计算所述视点位置与剩余的所述显示构件的位置距离，并根据预设的距离精度对应关系、结合所述距离确定所述显示构件的显示精度。
[0010]
具体地，所述目标视图的类型包括三维视图和二维视图。
[0011]
实际应用时，所述基于bim轻量化的模型处理系统还包括：第一处理装置，所述第一处理装置用于将所述bim模型导出为子bim模型，并保存所述bim模型中构件的颜色材质信息，且所述子bim模型的运行显示配置要求低于所述bim模型的运行显示配置要求；第二处理装置，所述第二处理装置用于对所述子bim模型的实体网格进行简化、并处理边界表示，以得到简化bim模型；第三处理装置，所述第三处理装置用于根据点线面信息及所述颜色材质信息对所述简化bim模型进行渲染。
[0012]
其中，所述第二处理装置包括：第一处理模块，所述第一处理模块用于增加所述子bim模型中每对相邻多边形面的第一最大允许角度，将所述子bim模型中相互之间的角度小于所述第一最大允许角度的相邻多边形面合并为一个多边形面；以及，用于增加所述子bim模型中每对相邻线段的第二最大允许角度，将所述子bim模型中相互之间的角度小于所述第二最大允许角度的相邻线段合并为一条线段；第二处理模块，所述第二处理模块用于对所述子bim模型调整网络和实体几何体之间的最大允许绝对误差，使得所述bim模型中的构件在所述子bim模型中不会缺失。
[0013]
进一步地，所述传输装置包括匹配模块，所述匹配模块用于确定所述轻量化文件应用的阶段，并根据所述轻量化文件应用的阶段以及所述服务器中根据所述bim模型应用的阶段划分的部分类型，将所述轻量化文件划分到其应用的阶段所属的部门中。
[0014]
相对于现有技术，本发明所述的基于bim轻量化的模型处理系统具有以下优势：本发明提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，由于数模分离装置能够用于对导入的bim模型文件中的属性数据和网络数据进行分离，场景树生成装置能够用于对网络数据中的各个构件根据属性数据生成场景树结构、并得到各个构件间的拓扑关系，多精度处理装置能够用于获取网络数据的各个构件、并使用lod模型生成算法对各个构件进行处理、以生成多个不同精细程度的构件，显示处理装置能够用于从工程项目模型中获取目标视图以及用户输入的视锥体指令、并结合预设的视觉剪裁规则以及拓扑关系、确定预显示的构件及显示精度，导出装置能够用于将模型结构树以及目标视图和预显示的构件及显示精度写入工程项目模型的轻量化文件中、并导出轻量化文件，传输装置能够用于将轻量化文件上传至服务器、且该服务器能够用于对轻量化文件进行访问，因此本发明提供的基于bim轻量化的模型处理系统，能够将施工模型进行轻量化处理并将原始模型进行构件拆分，满足市场上绝大部分的设备进行操作，从而满足各类系统对施工模型的构件拆分使用需求，并能够更加有效地利用施工模型，对施工现场的设计以及施工工序起到指导作用。
具体实施方式
[0015]
为了便于理解，下面对本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统进行详细描述。
[0016]
本发明实施例提供一种基于bim轻量化的模型处理系统，包括：数模分离装置，该数模分离装置用于对导入的bim模型文件中的属性数据和网络数据进行分离；场景树生成装置，该场景树生成装置用于对网络数据中的各个构件根据属性数据生成场景树结构，并得到各个构件间的拓扑关系；多精度处理装置，该多精度处理装置用于获取网络数据的各个构件，并使用lod模型生成算法对各个构件进行处理，以生成多个不同精细程度的构件；显示处理装置，该显示处理装置用于从工程项目模型中获取目标视图，以及用于获取用户输入的视锥体指令，并结合预设的视觉剪裁规则以及拓扑关系，确定预显示的构件及显示精度；导出装置，该导出装置用于将模型结构树、目标视图和预显示的构件及显示精度写入工程项目模型的轻量化文件中，并导出轻量化文件；传输装置，该传输装置用于将轻量化文件上传至服务器，且服务器能够用于对轻量化文件进行访问。
[0017]
相对于现有技术，本发明实施例所述的基于bim轻量化的模型处理系统具有以下优势：本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，由于数模分离装置能够用于对导入的bim模型文件中的属性数据和网络数据进行分离，场景树生成装置能够用于对网络数据中的各个构件根据属性数据生成场景树结构、并得到各个构件间的拓扑关系，多精度处理装置能够用于获取网络数据的各个构件、并使用lod模型生成算法对各个构件进行处理、以生成多个不同精细程度的构件，显示处理装置能够用于从工程项目模型中获取目标视图以及用户输入的视锥体指令、并结合预设的视觉剪裁规则以及拓扑关系、确定预显
示的构件及显示精度，导出装置能够用于将模型结构树以及目标视图和预显示的构件及显示精度写入工程项目模型的轻量化文件中、并导出轻量化文件，传输装置能够用于将轻量化文件上传至服务器、且该服务器能够用于对轻量化文件进行访问，因此本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统，能够将施工模型进行轻量化处理并将原始模型进行构件拆分，满足市场上绝大部分的设备进行操作，从而满足各类系统对施工模型的构件拆分使用需求，并能够更加有效地利用施工模型，对施工现场的设计以及施工工序起到指导作用。
[0018]
此处需要补充说明的是，细节层次（levels of detail，简称lod）模型的概念，认为当物体覆盖屏幕较小区域时，可以使用该物体描述较粗的模型，并给出了一个用于可见面判定算法的几何层次模型，以便对复杂场景进行快速绘制。
[0019]
其中，本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，上述场景树生成装置具体可以包括：场景树生成模块，该场景树生成模块能够用于获取网络数据中各个构件的位置信息和类型信息，并将各个构件的位置信息根据场景组织规则生成场景树结构；构件拓扑关系模块，该构件拓扑关系模块能够用于根据场景树结构以及类型信息，并结合预设的分类规则标记各个构件的拓扑类型。
[0020]
具体地，本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，上述拓扑类型具体可以包括内部构件和外部构件；当某一构件的周围各个方向都存在关联的构件时，则判断构件分类为内部构件；当某一构件的周围各个方向并非都存在关联的构件、且类型信息为非主体结构时，则判断构件分类为内部构件；当某一构件的周围各个方向并非都存在关联的构件、且类型信息为主体结构时，则判断构件分类为外部构件。
[0021]
其中，本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，上述显示处理装置具体可以包括：获取模块，该获取模块能够用于获取用户输入的视锥体指令，且视锥体指令包括视点位置和视觉范围；判断模块，该判断模块能够用于判断视觉范围是否大于第一阈值，若是、则将外部构件确定为显示构件，若否、则将视觉范围内的构件确定为显示构件；计算模块，该计算模块能够用于计算每个显示构件的包围体与视觉范围的比值、并将比值低于第二阈值的显示构件剔除；确定模块，该确定模块能够用于计算视点位置与剩余的显示构件的位置距离，并根据预设的距离精度对应关系、结合距离确定显示构件的显示精度。
[0022]
具体地，上述显示处理装置由工程项目模型中获取的目标视图的类型可以包括三维视图和二维视图。
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实际应用时，本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统还可以包括：第一处理装置，该第一处理装置能够用于将bim模型导出为子bim模型，并保存bim模型中构件的颜色材质信息，且子bim模型的运行显示配置要求低于bim模型的运行显示配置要求；
第二处理装置，该第二处理装置能够用于对子bim模型的实体网格进行简化、并处理边界表示，以得到简化bim模型；第三处理装置，该第三处理装置能够用于根据点线面信息及构件的颜色材质信息对简化bim模型进行渲染。
[0024]
其中，本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，上述第二处理装置可以包括：第一处理模块，该第一处理模块能够用于增加子bim模型中每对相邻多边形面的第一最大允许角度，将子bim模型中相互之间的角度小于第一最大允许角度的相邻多边形面合并为一个多边形面；以及，能够用于增加子bim模型中每对相邻线段的第二最大允许角度，将子bim模型中相互之间的角度小于第二最大允许角度的相邻线段合并为一条线段；第二处理模块，该第二处理模块能够用于对子bim模型调整网络和实体几何体之间的最大允许绝对误差，使得bim模型中的构件在子bim模型中不会缺失。
[0025]
进一步地，本发明实施例提供的基于bim轻量化的模型处理系统中，上述传输装置可以包括匹配模块，该匹配模块能够用于确定轻量化文件应用的阶段，并根据轻量化文件应用的阶段以及服务器中根据bim模型应用的阶段划分的部分类型，将轻量化文件划分到其应用的阶段所属的部门中。
[0026]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。