基于二维图纸驱动三维模型建模的方法、装置及计算机存储介质

本发明涉及一种三维模型建模方法，特别是涉及一种基于二维图纸驱动三维模型建模的方法、装置及计算机存储介质。

背景技术：

1、目前多数造船企业的详细设计与生产设计是分离的，尤其是船舶管系、电气等专业，船舶设计单位一般采用cad等软件绘制详细设计阶段的二维原理图，船舶建造单位一般采用tribon等设计软件建立生产设计三维模型，并且需要参考各种图纸和属性清单等文件指导建模，建模完成后将三维模型导出成平面图纸并制作托盘表、电缆册等，接着在cims系统中同步物料、形成bom清单，最后把图纸上传至图文档系统，车间根据bom清单和图文档中的图纸进行领料和施工，导致上下游设计阶段间缺乏完整有效的数据流通。

2、上述过程二维原理图与三维模型之间无法创建有效的关联关系，产生以下问题：

3、（1）设计数据源不统一。详细设计和生产设计阶段采用不同的设计软件，二维图纸和三维模型是两个相互独立的数据源，没有统一的数据库，两个数据源对同一对象的描述难以保持一致。

4、（2）人工信息转换效率低。以管系专业为例，生产设计人员在建立管路三维模型时，需要依靠人工从二维原理图中获取零件的标准号、材质和规格等信息，同时还需要依靠人工从三维部件库中搜寻与这些信息匹配的对象进行布置。整个过程费时费力，尤其是对于零件量高达数万个的大型船舶而言，其零件种类繁多、规格各异，人工进行信息识别转化的效率较低且易出错。

5、（3）三维模型与二维图纸校对困难。以管系专业为例，管路建模完成后，生产设计人员需要校对三维模型与二维原理图的一致性，确保三维模型中的零件选用与原理图一致及管路三维模型的管路原理（流质流向、主支管分流等）与原理图一致。三维模型与二维图纸校对工作，需要生产设计人员打开模型逐个零件、逐条管路校对，过程繁琐、效率低下。

6、（4）设计更改难一致，变更不能追溯。由于设计软件平台不一致，在设计过程中主要以文件的形式传递更改信息，易出现更改不及时、漏更改等问题，且更改过程不能被追溯。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，解决二维原理图与三维模型之间的关联关系问题。

2、本发明技术方案如下：一种基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，包括以下步骤：

3、步骤一、提取二维原理图上的模型符号信息；

4、步骤二、将所述模型符号信息以及模型符号的拓扑信息存入数据库；

5、步骤三、基于所述拓扑信息将所述数据库中的模型符号信息的二维模型数据根据数据转换规则转换为可驱动三维建模的数据；

6、步骤四、读取所述可驱动三维建模的数据及对应的模型符号的拓扑信息；

7、步骤五、根据所述可驱动三维建模的数据中的拓扑信息确定模型符号的拓扑关系并构建模型结构；

8、步骤六、获取从所述模型结构中选取的模型符号的位置信息，并在所述数据库确定所述选取的模型符号的可驱动三维建模的数据，由所述位置信息和所述可驱动三维建模的数据创建三维模型，将创建的三维模型的三维数据写入所述数据库。

9、进一步地，所述步骤二中根据模型符号的拓扑信息以结构树形式构建模型关系并显示，并在结构树中根据所述模型符号信息创建对应的模型属性信息，所述步骤五中构建模型结构时由模型符号的拓扑关系重新加载所述结构树并显示。如此，可以清楚的展示模型的拓扑关系，便于三维建模时模型符号的选择以及快速定位模型符号的所在位置。

10、进一步地，所述模型符号信息包括由二维设计软件为所述模型符号赋予的作为区分所述模型符号信息的唯一标识以及模型符号基础信息，所述步骤三中根据数据转换规则转换为可驱动三维建模的数据包括修改所述模型符号基础信息的尺寸信息、补充模型符号信息及对应的拓扑信息。

11、进一步地，所述修改所述模型符号基础信息的尺寸信息时由用户指定修改规则，所述修改规则预先设定有多种；所述补充模型符号信息及对应的拓扑信息是对具有位置相连关系的所述模型符号信息进行检查补充。

12、进一步地，所述二维设计软件为中望cad，所述唯一标识为handle值。

13、进一步地，所述步骤六中由所述位置信息和可驱动三维建模的数据创建三维模型前，对所述位置信息和可驱动三维建模的数据进行驱动规则匹配，所述驱动规则匹配是针对位置信息和三维建模数据属于建模过程中无法任意修改的参数且当所述位置信息和可驱动三维建模的数据超出指定范围时，将所述位置信息和可驱动三维建模的数据强制改为设定的极限数值；针对位置信息和三维建模数据属于有规定的布置内容，将所述位置信息和可驱动三维建模的数据按所述规定进行匹配计算调整。提高设计的规范化、合理化，并减轻设计人员工作量。

14、本发明还提供一种基于二维图纸驱动三维模型建模的装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述基于二维图纸驱动三维模型建模的方法。

15、本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现上述基于二维图纸驱动三维模型建模的方法。

16、与现有技术相比，本发明所提供的技术方案的优点在于：

17、本发明通过提取二维原理图信息、构建模型关系结构树，形成可驱动三维建模的数据信息（二维原理图上的模型符号、结构树中创建的参数化的模型属性信息，以及模型关系），并存入数据库。同时，完成三维模型创建后，自动获取三维模型信息，并存入数据库，进而能够实现二维和三维设计数据的关联，减少了三维建模过程中与二维图纸校对录入信息的工作，提高效率，也便于后期设计更改时对二维、三维数据的联动修改及追溯。

技术特征：

1.一种基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，其特征在于，所述步骤二中根据模型符号的拓扑信息以结构树形式构建模型关系并显示，并在结构树中根据所述模型符号信息创建对应的模型属性信息，所述步骤五中构建模型结构时由模型符号的拓扑关系重新加载所述结构树并显示。

3.根据权利要求1所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，其特征在于，所述模型符号信息包括由二维设计软件为所述模型符号赋予的作为区分所述模型符号信息的唯一标识以及模型符号基础信息，所述步骤三中根据数据转换规则转换为可驱动三维建模的数据包括修改所述模型符号基础信息的尺寸信息、补充模型符号信息及对应的拓扑信息。

4.根据权利要求3所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，其特征在于，所述修改所述模型符号基础信息的尺寸信息时由用户指定修改规则，所述修改规则预先设定有多种；所述补充模型符号信息及对应的拓扑信息是对具有位置相连关系的所述模型符号信息进行检查补充。

5.根据权利要求3所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，其特征在于，所述二维设计软件为中望cad，所述唯一标识为handle值。

6.根据权利要求1所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，其特征在于，所述步骤六中由所述位置信息和可驱动三维建模的数据创建三维模型前，对所述位置信息和可驱动三维建模的数据进行驱动规则匹配，所述驱动规则匹配是针对位置信息和三维建模数据属于建模过程中无法任意修改的参数且当所述位置信息和可驱动三维建模的数据超出指定范围时，将所述位置信息和可驱动三维建模的数据强制改为设定的极限数值；针对位置信息和三维建模数据属于有规定的布置内容，将所述位置信息和可驱动三维建模的数据按所述规定进行匹配计算调整。

7.一种基于二维图纸驱动三维模型建模的装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至6所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法。

8.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现权利要求1至6所述的基于二维图纸驱动三维模型建模的方法。

技术总结
本发明公开了一种基于二维图纸驱动三维模型建模的方法，包括步骤一、提取二维原理图上的模型符号信息；步骤二、将模型符号信息以及模型符号的拓扑信息存入数据库；步骤三、将模型符号信息的二维模型数据转换为可驱动三维建模的数据；步骤四、读取可驱动三维建模的数据及对应的模型符号的拓扑信息；步骤五、根据拓扑信息确定模型符号的拓扑关系并构建模型结构；步骤六、获取模型符号的位置信息以及可驱动三维建模的数据创建三维模型，将创建的三维模型的三维数据写入数据库。本发明实现了二维原理图信息与三维建模数据信息的关联，提高了效率。

技术研发人员：王炬成,高霆
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12