CN104680578A - 基于bim的轴线标示方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM的轴线标示方法和系统，包括：将第一BIM模型简化为第三BIM模型，并将第三BIM模型导入移动端；将第一BIM模型中的轴网移植到移动端的第三BIM模型中。本发明的有益效果包括：1)管理者对现场发生的工况能够更精确快速的定位；2)以第一视角让模型更加直观；3)使用轴网定位对BIM模型的后期运营阶段(日常紧急情况的处理方式模拟、地震人员逃生模拟机消防人员疏散模拟)也有很大的帮助。

Description

基于BIM的轴线标示方法和系统

技术领域

本发明涉及BIM模型、计算机系统，具体地，涉及基于BIM的轴线标示方法和系统。

背景技术

BIM(Building Information Model ing)，又称为建筑信息模型，是一种新型的工程建设行业的计算机应用技术，通过设计、使用建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，在建设项目的策划、设计、施工、运营管理等阶段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做出正确理解和高效应对，为设计团队、施工单位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。

BIM建模已在建筑行业中有了一定的应用，但也只是针对电脑端的应用，我们首次打破常规把BIM模型导入到移动端(pad、手机端)，运用移动端直接对现场施工进行管理，在这个过程中出现了一些技术难点：1.三维模型是看不到轴线标示的，用模型移动端进行现场施工管理的时候很难进行定位；2.具体看模型里面的管线构件在移动端更是很难实现。

所以我们首次在移动端对三维模型进行轴线标示。轴线的标示是三维模型移植到移动端的一个质的飞跃，解决了我们在看三维模型的定位问题，BIM的第一视角使精确的查看管线构件成为可能，在以后的紧急疏散模拟中轴线标示也发挥了举足轻重的作用。

经检索发现专利文献(申请号：201210587616.4，名称：三维坐标的确定方法及装置)，该专利文献公开了一种三维坐标的确定方法及装置，该方法包括：获取容积重建图像，其中，容积重建图像为二维图像，且二维图像中包括三维的物体；分别获取第一位置和第二位置在容积重建图像中的二维坐标，其中，第一位置和第二位置为用户对容积重建图像点击的两个不同位置；确定二维坐标在容积重建图像中对应的第一三维坐标。

与本发明相比，该专利文献的三维坐标确定方法是分别获取第一位置和第二位置的容积重建图像中的二维坐标，确定二维坐标在容积重建图像中对应的一三维坐标，应用在医疗观测方面；本发明中的三维坐标是根据轴网固有的ID和空间坐标，把其导入到TOS系统中其位置不会发生变化，应用在BIM建筑模型中。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于BIM的轴线标示方法和系统。

根据本发明提供的一种基于BIM的轴线标示方法，包括如下步骤：

步骤1：将第一BIM模型简化为第三BIM模型，并将第三BIM模型导入移动端；

步骤2：将第一BIM模型中的轴网移植到移动端的第三BIM模型中。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：在第一BIM模型的平面图中找到轴网，记下轴网中每根轴线的轴线ID，对轴线定义一个起始点和终点，并找到这根轴线起始点和终点在第一BIM模型中的坐标；

步骤2.2：将轴线的轴线ID、起始点坐标、终点坐标移植到第三BIM模型中。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：将第一BIM模型导出为第二BIM模型，并保存第一BIM模型中构件的构件颜色材质信息；其中，运行及显示第二BIM模型的配置要求低于运行及显示第一BIM模型的配置要求；

步骤1.2：对第二BIM模型的实体网格进行简化，并处理边界表示，得到第三BIM模型。

优选地，所述步骤1.2包括如下步骤：

步骤1.2.1：增加第二BIM模型中每对相邻多边形面的最大允许角度A，将第二BIM模型中相互之间的角度小于所述最大允许角度的相邻多边形面合并为一个多边形面；增加第二BIM模型中每对相邻线段的最大允许角度B，将第二BIM模型中相互之间的角度小于所述最大允许角度B的相邻线段合并为一条线段；

步骤1.2.2：对第二BIM模型调整网格和实体几何体之间的最大允许绝对误差，使得第一BIM模型中的构件在第二BIM模型中不会缺失。

优选地，第二BIM模型的格式是符合移动端操作系统的运行及显示要求的3D格式。

优选地，所述步骤1包括如下任一个或任多个步骤：

-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；

-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；

-对第一BIM模型中子模型进行重建；

-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；

-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。

优选地，在步骤1之前，还包括如下步骤：

步骤i：在第一BIM模型中，将多个专业模型进行链接及对齐。

优选地，所述步骤i包括如下步骤：

步骤i1：将每个专业模型各自的观测点与项目基点重合；

步骤i2：测量各个专业模型的项目基点与同一轴线的相对距离；并将各个专业模型的项目基点与同一轴线的相对距离调整为一致；

步骤i3：从所述多个专业模型中选择一专业模型A的项目基点作为基准，并将其余专业模型的项目基点相对于所述同一轴线的位置调整为与基准相对于所述同一轴线的位置相同。

优选地，还包括如下步骤：

步骤3：通过3D平面图和/或第一人称视角图显示轴网中的轴线；

其中，所述3D平面图中的轴向与第一人称视角图中的轴线通过轴线ID关联；

所述3D平面图是通过设置在第三BIM模型顶部的场景相机所获取的3D模型。

根据本发明提供的一种基于BIM的轴线标示系统，其用于执行上述的基于BIM的轴线标示方法。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1)管理者对现场发生的工况能够更精确快速的定位。

2)以第一视角让模型更加直观。

3)使用轴网定位对BIM模型的后期运营阶段(日常紧急情况的处理方式模拟、地震人员逃生模拟机消防人员疏散模拟)也有很大的帮助。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的定位原理示意图。

图2为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。

根据本发明提供的一种基于BIM的轴线标示方法，包括如下步骤：

步骤1：将第一BIM模型简化为第三BIM模型，并将第三BIM模型导入移动端；

步骤2：将第一BIM模型中的轴网移植到移动端的第三BIM模型中。

步骤3：通过3D平面图和/或第一人称视角图显示轴网中的轴线；其中，所述3D平面图中的轴向与第一人称视角图中的轴线通过轴线ID关联；所述3D平面图是通过设置在第三BIM模型顶部的场景相机所获取的3D模型。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：在第一BIM模型的平面图中找到轴网，记下轴网中每根轴线的轴线ID，对轴线定义一个起始点和终点，并找到这根轴线起始点和终点在第一BIM模型中的坐标；

步骤2.2：将轴线的轴线ID、起始点坐标、终点坐标移植到第三BIM模型中。其中，轴网在第一BIM模型的轴线起始点坐标、终点坐标、轴线ID与模型的空间位置是唯一不变的，所以轴网被移植到TOS系统里后轴网相对与模型的位置也是不会变的。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：将第一BIM模型导出为第二BIM模型，并保存第一BIM模型中构件的构件颜色材质信息；其中，运行及显示第二BIM模型的配置要求低于运行及显示第一BIM模型的配置要求；

步骤1.2：对第二BIM模型的实体网格进行简化，并处理边界表示，得到第三BIM模型。

优选地，所述步骤1.2包括如下步骤：

步骤1.2.1：增加第二BIM模型中每对相邻多边形面的最大允许角度A，将第二BIM模型中相互之间的角度小于所述最大允许角度的相邻多边形面合并为一个多边形面；增加第二BIM模型中每对相邻线段的最大允许角度B，将第二BIM模型中相互之间的角度小于所述最大允许角度B的相邻线段合并为一条线段；

步骤1.2.2：对第二BIM模型调整网格和实体几何体之间的最大允许绝对误差，使得第一BIM模型中的构件在第二BIM模型中不会缺失。

优选地，第二BIM模型的格式是符合移动端操作系统的运行及显示要求的3D格式。

优选地，所述步骤1包括如下任一个或任多个步骤：

-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；

-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；

-对第一BIM模型中子模型进行重建；

-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；

-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。

例如，第一BIM模型经简化后导入TOS系统的过程包括：

-运用RevitExportTools工具首先分解Revit版本格式的模型；

-将分解后的模型导入3DMAX里减模，减模后生成FBX文件；

-启动Unity3D软件，将步骤b生成的FBX文件转化为unity3d文件；

-把Unity3d文件直接导入到TOS系统中。

优选地，在步骤1之前，还包括如下步骤：

步骤i：在第一BIM模型中，将多个专业模型进行链接及对齐。

优选地，所述步骤i包括如下步骤：

步骤i 1：将每个专业模型各自的观测点与项目基点重合；

步骤i2：测量各个专业模型的项目基点与同一轴线的相对距离；并将各个专业模型的项目基点与同一轴线的相对距离调整为一致；

步骤i3：从所述多个专业模型中选择一专业模型A的项目基点作为基准，并将其余专业模型的项目基点相对于所述同一轴线的位置调整为与基准相对于所述同一轴线的位置相同。

专业模型导入TOS系统之前要先在Revit模型中进行链接及对齐。首先将各个专业模型中的“观测点”与“项目基点”重合，也就是数据归零；测量各模型“基点”与同一轴线的相对距离；选择其中一个模型的基点作为基准；(根据模型导入的顺序，故规定以结构模型为准；)调整另一模型的基点位置。要以基点与所述同一轴线的距离不变，移动另一模型所有构件及轴线，使B基点与A基点相对同一套轴线位置相同。这样基点模型和建筑模型就在平面及立面上对齐了，依照此方法可以把其它专业的模型进行链接及对齐处理。

在所述步骤3中，通过分屏同步显示方式，可以同时在一个屏幕中分左右侧显示3D平面图和第一人称视角图，在3D平面图中根据轴网的轴线定位到用户需要的位置，然后根据轴线ID的关联，在第一人称视角图中显示同一轴线位置，这样用于可以将该轴线位置作为基点360旋转来观察位置周围管线的设施。

与所述基于BIM的轴线标示方法相应的，根据本发明提供的一种基于BIM的轴线标示系统，其用于执行上述的基于BIM的轴线标示方法。

在一个优选的应用中，首先在Revit模型中打开一张平面图，找到轴网，记下每根轴线的轴号及ID，对轴线定义一个起始点和终点并找到其对应坐标；其次，根据在Revit模型的ID和坐标，把坐标移植到TOS系统的模型中。在TOS的移动终端三维鸟瞰图中我们设计了双屏显示，左边放置俯视图及轴网，右边放置立体三维视图；在左屏根据轴网定位到我们要的位置，右屏中就会出现对应位置的三维视图，以我们定位的位置为基点可以360旋转来观察位置周围管线的设施。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将第一BIM模型简化为第三BIM模型，并将第三BIM模型导入移动端；

步骤2：将第一BIM模型中的轴网移植到移动端的第三BIM模型中。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：在第一BIM模型的平面图中找到轴网，记下轴网中每根轴线的轴线ID，对轴线定义一个起始点和终点，并找到这根轴线起始点和终点在第一BIM模型中的坐标；

步骤2.2：将轴线的轴线ID、起始点坐标、终点坐标移植到第三BIM模型中。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：将第一BIM模型导出为第二BIM模型，并保存第一BIM模型中构件的构件颜色材质信息；其中，运行及显示第二BIM模型的配置要求低于运行及显示第一BIM模型的配置要求；

步骤1.2：对第二BIM模型的实体网格进行简化，并处理边界表示，得到第三BIM模型。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，所述步骤1.2包括如下步骤：

步骤1.2.1：增加第二BIM模型中每对相邻多边形面的最大允许角度A，将第二BIM模型中相互之间的角度小于所述最大允许角度的相邻多边形面合并为一个多边形面；增加第二BIM模型中每对相邻线段的最大允许角度B，将第二BIM模型中相互之间的角度小于所述最大允许角度B的相邻线段合并为一条线段；

步骤1.2.2：对第二BIM模型调整网格和实体几何体之间的最大允许绝对误差，使得第一BIM模型中的构件在第二BIM模型中不会缺失。

5.根据权利要求3所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，第二BIM模型的格式是符合移动端操作系统的运行及显示要求的3D格式。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，所述步骤1包括如下任一个或任多个步骤：

-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；

-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；

-对第一BIM模型中子模型进行重建；

-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；

-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，在步骤1之前，还包括如下步骤：

步骤i：在第一BIM模型中，将多个专业模型进行链接及对齐。

8.根据权利要求7所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，所述步骤i包括如下步骤：

步骤i 1：将每个专业模型各自的观测点与项目基点重合；

步骤i2：测量各个专业模型的项目基点与同一轴线的相对距离；并将各个专业模型的项目基点与同一轴线的相对距离调整为一致；

步骤i3：从所述多个专业模型中选择一专业模型A的项目基点作为基准，并将其余专业模型的项目基点相对于所述同一轴线的位置调整为与基准相对于所述同一轴线的位置相同。

9.根据权利要求1所述的基于BIM的轴线标示方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤3：通过3D平面图和/或第一人称视角图显示轴网中的轴线；

其中，所述3D平面图中的轴向与第一人称视角图中的轴线通过轴线ID关联；

所述3D平面图是通过设置在第三BIM模型顶部的场景相机所获取的3D模型。

10.一种基于BIM的轴线标示系统，其特征在于，其用于执行权利要求1至9中任一项所述的基于BIM的轴线标示方法。