CN104318607A - 将建筑物二维图像转换为三维结构的方法 - Google Patents

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黎川
刘栋才
陈奕
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Abstract

本发明公开了一种将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其包括以下步骤：1）人工设定DXF文件中不同的建筑构件所对应的图层信息，以设定的名称进行标识；2）根据设定的名称从每个图层中识别出建筑构件的信息，对DXF文件中的图层依次进行导入；3）逐行读取DXF文件的数据，取出建筑构件的几何信息并分别保存；4）根据图纸几何相关性，将表达出墙、窗的厚度的多层结构转化为单层结构；5）显示和人工编辑处理；6）对导入的各种建筑构件的二维平面数据进行拉伸操作，生成建筑构件对应的三维数据。本发明可以自动将二维文件转换为三维文件，仅需简单的人工操作即可。操作简单、转换效率高、应用领域广泛。

Description

将建筑物二维图像转换为三维结构的方法
 
技术领域
本发明属于信息技术，尤其涉及将建筑物二维图像转换为三维结构的方法。
背景技术
AutoCAD(Drawing Interchange Format或者Drawing Exchange Format) 绘图交换文件。DXF 是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式。DXF是一种开放的矢量数据格式，可以分为两类：ASCII格式和二进制格式；ASCII具有可读性好，但占有空间较大；二进制格式占有空间小、读取速度快。由于Autocad现在是最流行的cad 系统，DXF也被广泛使用，成为事实上的标准。DXF 文件的基本组成如下所示： 
HEADER 部分 - 图的总体信息。每个参数都有一个变量名和相应的值。CLASSES 部分 - 包括应用程序定义的类的信息，这些实例将显示在 BLOCKS、ENTITIES 以及OBJECTS 部分。通常不包括用于充分用于与其它应用程序交互的信息。TABLES 部分 - 这部分包括命名条目的定义。Application ID (APPID) 表、Block Recod (BLOCK_RECORD) 表、Dimension Style (DIMSTYPE) 表、Layer (LAYER) 表、Linetype (LTYPE) 表、Text style (STYLE) 表、User Coordinate System (UCS) 表、View (VIEW)表、Viewport configuration (VPORT) 表BLOCKS 部分，这部分包括 Block Definition 实体用于定义每个 Block 的组成。ENTITIES 部分，这部分是绘图实体，包括 Block References 在内。OBJECTS 部分 -- 包括非图形对象的数据，供 AutoLISP 以及 ObjectARX 应用程序所使用。THUMBNAILIMAGE 部分 -- 包括 DXF 文件的预览图。END OF FILE。
建筑类的结构设计通常都使用二维的DXF图纸，其既不直观也不利于后续进一步开发利用，例如许多涉及建筑的3D应用，如装修设计等。
如何把二维的DXF文件“读”出来并转换成三维图，是本发明研究的对象。
 
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种通过极少操作即可将建筑物二维图像转换为三维结构的方法、显示平台及其应用系统。
本发明的技术方案是提供一种将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其是一种基于DXF文件生成三维图像的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
1）预处理，人工设定DXF文件中不同的建筑构件所对应的图层信息，以设定的名称进行标识；
2）导入处理，根据设定的名称从每个图层中识别出建筑构件的信息，对DXF文件中的图层依次进行导入；
3）识别处理，逐行读取DXF文件的数据，取出建筑构件的几何信息并分别保存，建筑构件的几何信息包括从DXF文件中获取对应结构的基本几何数据:点、直线、圆弧、圆、矩形；根据所获得的几何数据信息，将建筑构件转换为闭合轮廓，从而得到构建三维建筑数据所需的二维平面数据；
4）后处理，根据图纸几何相关性，将表达出墙、窗的厚度的多层结构转化为单层结构；
5）显示和人工编辑处理，显示导入的各种建筑构件，提供人机交互界面供操作者人工对导入过程中产生的错误进行修改和完善；
6）拉伸处理，对导入的各种建筑构件的二维平面数据进行拉伸操作，生成建筑构件对应的三维数据，并保存为三维图像格式，以应用于三维显示。
优选的，所述建筑构件包括：墙、门、窗、柱子等。
优选的，所述步骤1）中，如果DXF文件中的建筑为多层结构，且每层图纸不同，则将每层所对应的图纸分开，以分别进行导入。
优选的，所述步骤3）中，如果图纸中存在块信息，则预先将块信息全部转换为点、线、圆、圆弧组成的基础图形信息。块是autocad中常用的术语，是指把部分通用的结构组合成一个整体，叫做块，以便于整体移动、复制等。
优选的，所述步骤6）中，保存为VTK数据格式，视觉化工具函式库（VTK，Visualization Toolkit）。
本发明的将建筑物二维图像转换为三维结构的方法可自动分析DXF文件，并在软件中生成对应的二维平面数据图纸及生成三维建筑数据，降低了对开发人员的要求，仅需简单的人工操作即可;操作简单、转换效率高、应用领域广泛，可为各种应用提供原始数据。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
本发明的一种将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其是一种基于DXF文件生成三维图像的方法，其包括以下步骤：
1）预处理，人工设定DXF文件中墙、门、窗、柱子等不同的建筑构件所对应的图层信息，以设定的名称进行标识；如果DXF文件中的建筑为多层结构，且每层图纸不同，则将每层所对应的图纸分开，以分别进行导入；
2）导入处理，根据设定的名称从每个图层中识别出建筑构件的信息，对DXF文件中的图层依次进行导入；
3）识别处理，逐行读取DXF文件的数据，取出建筑构件的几何信息并分别保存，建筑构件的几何信息包括从DXF文件中获取对应结构的基本几何数据:点、直线、圆弧、圆、矩形；根据所获得的几何数据信息，将建筑构件转换为闭合轮廓，从而得到构建三维建筑数据所需的二维平面数据；如果图纸中存在块信息，则预先将块信息全部转换为点、线、圆、圆弧组成的基础图形信息。块是autocad中常用的术语，是指把部分通用的结构组合成一个整体，叫做块，以便于整体移动、复制等;
4）后处理，根据图纸几何相关性，将表达出墙、窗的厚度的多层结构转化为单层结构；
5）显示和人工编辑处理，显示导入的各种建筑构件，提供人机交互界面供操作者人工对导入过程中产生的错误进行修改和完善；
6）拉伸处理，对导入的各种建筑构件的二维平面数据进行拉伸操作，生成建筑构件对应的三维数据，并保存为VTK数据格式，以应用于三维显示。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其是一种基于DXF文件生成三维图像的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
1）预处理，人工设定DXF文件中不同的建筑构件所对应的图层信息，以设定的名称进行标识；
2）导入处理，根据设定的名称从每个图层中识别出建筑构件的信息，对DXF文件中的图层依次进行导入；
3）识别处理，逐行读取DXF文件的数据，取出建筑构件的几何信息并分别保存，建筑构件的几何信息包括从DXF文件中获取对应结构的基本几何数据:点、直线、圆弧、圆、矩形；根据所获得的几何数据信息，将建筑构件转换为闭合轮廓，从而得到构建三维建筑数据所需的二维平面数据；
4）后处理，根据图纸几何相关性，将表达出墙、窗的厚度的多层结构转化为单层结构；
5）显示和人工编辑处理，显示导入的各种建筑构件，提供人机交互界面供操作者人工对导入过程中产生的错误进行修改和完善；
6）拉伸处理，对导入的各种建筑构件的二维平面数据进行拉伸操作，生成建筑构件对应的三维数据，并保存为三维图像格式，以应用于三维显示。
2.根据权利要求1所述的将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其特征在于：所述建筑构件包括：墙、门、窗、柱子。
3.根据权利要求2所述的将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其特征在于：所述步骤1）中，如果DXF文件中的建筑为多层结构，且每层图纸不同，则将每层所对应的图纸分开，以分别进行导入。
4.根据权利要求3所述的将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其特征在于：所述步骤3）中，如果图纸中存在块信息，则预先将块信息全部转换为点、线、圆、圆弧组成的基础图形信息。
5.根据权利要求4所述的将建筑物二维图像转换为三维结构的方法，其特征在于：所述步骤6）中，保存为VTK数据格式。
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