一种BIM模型版权认证的系统和方法与流程

一种bim模型版权认证的系统和方法
技术领域
1.本发明属于模型版权认证技术领域，更具体地说，涉及一种bim模型版权认证的系统和方法。


背景技术：

2.建筑信息模型(building information modeling，bim)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。由于bim模型的开放性，导致一些专属的 bim模型被人随意挪用，由于无法进行权属判定，版权方无法对发布bim模型进行权属的认定。
3.目前存在两种传统的应对方案，方案一：版权方发布内部嵌有版权标识的bim模型，版权方对使用者使用的bim模型中的标识进行识别，如果模型中具有版权方发布的标识，则判断为版权方的模型。但是该方案中由于版权标志容易被删除，一旦删除，则无法认证模型的版权。方案二：将上述bim模型的标志以数字水印的方式嵌入到模型中，数字水印技是通过不可察觉的方式将版权信息嵌入到多媒体(如音频，视频，文本，打印文档)中，且不影响原始数据的使用。但是该方案中对模型的局部修改可能会造成水印的遗失，从而无法完整提取水印中的版权信息。
4.中国专利申请号cn201610572467.2，公开日为2016年12月14日，该专利公开了一种基于bim模型的版权追踪方法，包括以下步骤：权属者发布内部嵌有标识的bim模型；权属者对数据使用者使用的bim模型中的标识进行识别，如果数据使用者使用的bim模型中具有权属者发布的标识，则判断bim模型为权属者发布的bim模型。本发明通过在bim模型的构件中嵌入预先设定的数字编码，通过对数据使用者的bim模型中的构件的数字编码的追踪，不仅可以进行版权归属的认证，进而进行侵权的判定；还可以根据不同类型的数字编码，判断权属者发布的bim模型是否被进行了违规的操作或者违规的修改。该专利的不足之处在于：设置较为繁琐，操作量大。
5.又如中国专利申请号cn201911400562.4，公开日为2020年5月19日，该专利公开了一种建筑信息模型构件版权认证方法及相关产品，方法应用于电子设备，方法包括：电子设备，首先，通过输入装置获取版权认证请求，并将版权认证请求发送到处理器，版权认证请求包括建筑信息模型bim构件信息，之后，通过处理器根据版权认证请求针对bim构件信息进行bim构件版权认证，得到认证结果，然后，通过处理器根据认证结果生成版权认证信息，并将版权认证信息发送到显示器，最后，通过显示器输出版权认证信息。该专利的不足之处在于：虽然对整个认证流程加以规范，但是认证的过程并未做具体说明。


技术实现要素：

6.1、要解决的问题
7.针对现有技术中bim模型版权认证困难且工作量大的问题，本发明提供了一种bim模型版权认证的系统和方法。本发明的bim模型版权认证系统不需要通过嵌入标签或水印来进行bim模型版权的认定，整个过程对bim模型无需进行额外的编辑工作，提高整个工作效率；通过版权认证平台内的多个模块进行bim模型版权认证，判别准确率高。本发明的bim 模型版权认证方法操作简单，可靠性强，版权认证简单快速。
8.2、技术方案
9.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
10.一种bim模型版权认证的系统，包括版权认证平台，所述版权认证平台包括：
11.bim引擎模块：用于将轻量化处理后bim模型进行渲染；
12.旋转操作模块：用于将渲染后的轻量化处理bim模型进行旋转；
13.特征信息提取模块：用于提取每次旋转后得到的bim模型的视角画面中的特征信息；
14.特征库：用于存储特征信息提取模块内正版的bim模型特征信息；
15.特征比对模块：用于将待鉴权bim模型的特征信息与特征库内的正版bim模型的特征信息进行比对判定是否侵权。
16.更进一步的，所述特征信息提取模块还用于提取视角画面的缩略图。
17.更进一步的，所述特征库中当前录入的bim模型特征信息与特征库内存储的bim模型特征信息相同，则拒绝录入当前的bim模型，或对当前的bim模型进行人工版权鉴别后再处理。
18.更进一步的，信息特征提取模块中采用感知哈希技术提取视角画面中的特征信息。
19.更进一步的，感知哈希技术主要包括以下步骤：
20.截图：对当前渲染出来的bim模型二维图像进行截图；
21.缩小尺寸：将图像缩小至8*8的尺寸，总共64个像素；
22.简化色彩：将缩小后的图像转为64级灰度；
23.计算平均值：计算所有64个像素的灰度平均值；
24.比较灰度：将每个像素的灰度与灰度平均值进行比较，大于或等于灰度平均值的记为1，小于灰度平均值的记为0；
25.计算哈希值：将上述比较灰度的比较结果组合在一起，形成一个64位的整数，即为特征信息。
26.一种采用如上述任一项所述的bim模型版权认证的系统的bim模型版权认证方法，包括以下步骤：
27.s1：将正版的bim模型经轻量化处理后上传至版权认证平台；
28.s2：版权认证平台中的bim引擎模块将正版的bim模型经过渲染，形成二维画面；
29.s3：再将上述正版的bim模型经过旋转，每旋转一次，提取该旋转状态下的正版bim 模型二维画面中的特征信息；并将正版bim模型的特征信息存储在特征库内；
30.s4：将待鉴权的bim模型经过轻量化处理后上传至版权认证平台；
31.s5：上述待鉴权的bim模型经过渲染，形成二维画面；
32.s6：再将待鉴权的bim模型经过旋转，每旋转一次，提取该旋转状态下的待鉴权bim 模型二维画面中的特征信息；
33.s7：将上述待鉴权bim模型的特征信息与版权认证平台特征库内的所有正版bim模型的特征信息分别进行逐一比对，当重复率达到设定值时，即判定为侵权。
34.更进一步的，所述步骤s3和步骤s6中每次旋转的角度为5
°
。
35.更进一步的，在进行判定后，如果出现多个与待鉴权bim模型疑似相同的正版bim模型，采用缩略图以图片对比图片的方法进行精准匹配，以此判断是否侵权。
36.3、有益效果
37.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
38.(1)本发明不需要通过嵌入版权标签或水印来进行bim模型版权的认定，bim模型中的信息数据不易被篡改，极大的保证了数据在传输和使用过程中面临篡改、侵权和泄密等安全问题；同时本发明通过在版权认证平台上建立多种功能模块，再将待鉴权的bim模型与版权认证平台中的特征库进行对比完成待鉴权bim模型的确权，整个过程对bim模型无需进行额外的编辑工作，提高整个工作效率和识别精准率；并且特征库内的bim模型版权标识与待鉴权bim模型的识别均进行了部分相同的操作，速度快，提高效率的同时提高了判别的准确率，为bim模型的版权确认提供精准的支撑；
39.(2)本发明的特征信息提取模块还同时提取旋转后bim模型的视角画面的缩略图，缩略图的提取便于当特征比对模块出现多个与待鉴权bim模型相似的模型时，能够凭着缩略图进行更精准的匹配，进一步保证bim模型版权认证的可靠性与准确率；并且采用感知哈希技术提取特征信息，该技术不受模型结构轻微变化的影响，具有高稳定性；对正版的bim模型被略作修改后的版权认证提供有效支撑；
40.(3)本发明对待鉴权bim模型进行识别时，先将其通过轻量化处理后上传至版权认证平台，通过版权认证平台内的多个模块对其进行处理，随后进行与特征库内正版的bim模型比对，整个过程操作简便，识别速度快的同时保证准确率高；并且将旋转角度设定为1
°
，旋转角度越小，无论是正版bim模型的标识还是待鉴权bim模型的识别都能够更为全面，正版bim模型或者是待鉴权的bim模型都能够采集到各个角度的视角，为后续待鉴权bim 模型的认证提高精准度；
41.(4)本发明在进行正版bim模型特征信息建立时，为了确保每个正版bim模型的唯一性，在单个正版bim模型特征信息存储到特征库时会进行一个比对过程，如果不唯一即重复则拒绝上传或进行人工版权鉴权后再进行后续处理，提高版权认证平台中正版bim模型标识的准确度。
附图说明
42.图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
43.下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
44.实施例1
45.如图1所示，一种bim模型版权认证的系统，包括版权认证平台，所述版权认证平台包括：
46.bim引擎模块：用于将轻量化处理后bim模型进行渲染，形成二维画面；在这进行说明的是，轻量化处理是指通过先进算法把bim模型重构，换一种更轻更灵活的显示方式，轻量化处理后的bim模型通过bim引擎模块将三维模型以二维的方式渲染出来，因此将bim模型进行轻量化处理减轻了后续工作的劳动量；
47.旋转操作模块：用于将渲染后的轻量化处理bim模型进行旋转，具体的，将经过轻量化处理的bim模型按照x轴、y轴分别旋转，旋转以360
°
全方位的展示出bim模型的各个视角为标准；
48.特征信息提取模块：用于提取每次旋转后得到的bim模型的视角画面中的特征信息；具体的，当bim模型每旋转一个角度，由于bim引擎模块能够对bim模型进行渲染，形成二维画面，因此每旋转一个角度，bim模型便会有一个以当前旋转后bim模型形成的视角画面，特征信息模块便提取该视角画面中的特征信息；
49.特征库：用于存储特征信息提取模块内正版的bim模型特征信息；在这里值得说明的是，由于版权认证平台不仅是容纳正版的bim模型，当待鉴权的bim模型进行版权认证时也需上传至版权认证平台上，因此特征库内存储的特征信息指的是正版的bim模型的特征信息；
50.特征比对模块：用于将待鉴权bim模型的特征信息与特征库内的正版bim模型的特征信息进行比对判定是否侵权。
51.在这进行说明的是，该版权认证平台既完成正版bim模型的标识，也完成待鉴权bim 模型的认证，因此该版权认证平台中的bim引擎模块、旋转操作模块以及特征信息提取模块既对正版bim模型进行对应操作，也对待鉴权的bim模型进行对应操作，因此这些模块中的bim模型既包括正版bim模型，也包括待鉴权bim模型。本发明的bim模型版权认证系统构成简单，认证效率快且准确率高，为bim版权认证提供了一个新的解决方案，适用性能广，具有良好的使用前景。无需对正版bim模型进行添加版权标签或水印的操作，加入版权标签增加bim模型建模的流程环节，增加工作量和管理成本，并且容易被发现和删除；本系统极大的保证了数据在传输和使用过程中面临篡改、侵权和泄密等安全问题，同时通过版权认证平台上建立多种功能模块，再将待鉴权的bim模型与版权认证平台中的特征库进行对比完成待鉴权bim模型的确权，整个过程对bim模型无需进行额外的编辑工作，提高整个工作效率和识别精准率。并且该系统中无论是正版bim模型的标识还是待鉴权bim模型的识别过程均速度快，效率高，为bim模型的版权确认提供精准的支撑，为设计人员的心血提供高效保障。
52.实施例2
53.基本同实施例1，为了进一步保证bim模型版权认定的精准度，在本实施例中特征信息提取模块还用于提取视角画面的缩略图，缩略图即是指对视角画面中的所有东西进行等比例缩小，此处的具体的比例值可以根据实际情况进行设定。缩略图的设置是为了考虑到当特征比对模块出现多个与待鉴权bim模型疑似相同的正版bim模型时，可以通过缩略图进行直观清晰的比较，以图片对比图片进行更精准的匹配，并以此判断是否侵权，进一步保证bim 模型版权认证的可靠性与准确率。
54.同时当特征库中当前录入的bim模型特征信息与特征库内存储的bim模型特征信息相同，则拒绝录入当前的bim模型，或对当前的bim模型进行人工版权鉴别后再处理。此步骤是为了保证输入进特征库内的正版bim模型的唯一性，提高版权认证平台中特征库内正版 bim模型标识的准确度。
55.更进一步的，在信息特征提取模块中采用感知哈希技术提取视角画面中的特征信息，感知哈希技术不受模型结构轻微变化的影响，感知哈希技术有，hog特征、lbp特征、haar 特征、颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征、亮度特征等，基于这些技术生成一串唯一标识当前图片的指纹字符，具有高稳定性，不随编辑、裁剪拼接等操作的影响。对正版的bim模型被略作修改后的版权认证提供有效支撑，使得被略作修改后的bim模型版权识别变得不再困难。具体的，在本实施中感知哈希技术主要包括以下步骤：
56.截图：对当前渲染出来的bim模型二维图像进行截图；
57.缩小尺寸：将图像缩小至8*8的尺寸，总共64个像素；
58.简化色彩：将缩小后的图像转为64级灰度；
59.计算平均值：计算所有64个像素的灰度平均值；
60.比较灰度：将每个像素的灰度与灰度平均值进行比较，大于或等于灰度平均值的记为1，小于灰度平均值的记为0；
61.计算哈希值：将上述比较灰度的比较结果组合在一起，形成一个64位的整数，即为特征信息。
62.实施例3
63.一种采用如上述实施例1
‑
2任一项所述的bim模型版权认证的系统的bim模型版权认证方法，包括以下步骤：
64.s1：将正版的bim模型经轻量化处理后上传至版权认证平台；
65.s2：版权认证平台中的bim引擎模块将正版的bim模型经过渲染，形成二维画面；
66.s3：再将上述正版的bim模型经过旋转，每旋转一次，提取该旋转状态下的正版bim 模型二维画面中的特征信息；并将正版bim模型的特征信息存储在特征库内；具体的，在该步骤中每次旋转的角度为1
°
，因对其bim模型分别进行x轴、y轴的旋转，而且需将bim 模型以360
°
全方位进行展示，所以进行了360*360次的旋转，生成360*360个特征信息；旋转角度越小，对于bim模型建立的特征信息便会越全面，越细致，为后续待鉴权bim模型的认证提高精准度；当然，本实施中并不局限于旋转的角度为1
°
，考虑到旋转1
°
耗费时间较长，因此在保证精准度的情况下将每次旋转的角度为5
°
，有效提高工作效率；
67.s4：将待鉴权的bim模型经过轻量化处理后上传至版权认证平台；
68.s5：上述待鉴权的bim模型经过渲染，形成二维画面；
69.s6：再将待鉴权的bim模型经过旋转，每旋转一次，提取该旋转状态下的待鉴权bim 模型二维画面中的特征信息；该步骤中也将旋转角度设定为1
°
，为了能够实现更精准的识别；
70.s7：将上述待鉴权bim模型的特征信息与版权认证平台特征库内的所有正版bim模型的特征信息分别进行逐一比对，当重复率达到设定值时，即判定为侵权。这里的重复率的设定值依照实际情况进行设定。在本实施中，将设定值设为95％，当待鉴权的bim模型所有特征信息与特征库内某一个正版bim模型的所有特征信息重复率达到95％时，则不需要再
进行后续特征信息的比对，即可判定待鉴权bim模型侵权。并且在进行判定后，如果出现多个与待鉴权bim模型疑似相同的正版bim模型，采用缩略图以图片对比图片的方法进行精准匹配，以此判断是否侵权。
71.在步骤s7中待鉴权的bim模型的指纹与版权bim指纹的排序一致，由于可能存在镜像处理的可能性，所以允许排序方向上不一致。
72.本发明的bim模型版权认证方法操作简单，可靠性强，使得bim模型版权的认证简单快速，不再像以往那样操作繁琐，认证困难，同时也能够实现对稍作修改的bim模型版权的认证，具有较广的使用前景。
73.本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。