CN104680588B - 基于bim的事件标示方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM的事件标示方法和系统，包括：标签生成步骤：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；标签附着步骤：将生成的标签附着于所述构件上；标签关联步骤：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；标签展示步骤：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容。本发明方便外部人员在现场对于工程事件及时的记录和提交；能对于施工隐蔽阶段进行有效监控；工程师、总包方、业主等都可以通过移动客户端查看标签，提供了协同合作的方式。

Description

基于BIM的事件标示方法和系统

技术领域

本发明涉及BIM应用技术和IT领域，作用于智能化工程管理，更具体的是涉及一种在移动客户端上进行工况记录和处理的方法。

背景技术

BIM即Building Information Modeling(建筑信息模型)，作为建设项目的一个完整的信息承载体，它是一种创新的建筑设计、施工和管理方法。其主要特点是可以持续即时地提供高质、一致、可靠的项目设计规模、进程和成本信息。建筑师、结构师和工程项目全过程管理各方通过BIM协同平台实现无缝连接，共享数据和信息。利用BIM技术提升精细化管理，降低资源消耗、能源消耗。BIM已成为建筑领域项目全过程管理重要的技术手段。目前Autodesk公司的Revit是最为主流的BIM建模和工程管理软件。但是Revit在工程管理方面存在一些明显的缺陷：1、Revit中的模型无法管理现场问题；2、仅限于PC客户端，无法在移动终端(平板、手机等)上进行操作。

在传统施工管理中，通常以结果为导向，验收只针对最后主体结构和最后竣工后的成果，对于施工过程中的隐蔽过程(如内部结构等)无法有效监控，但是这么多年的案例告诉我们一个事实，工程问题往往出现在这些隐蔽过程中，因此对于每一个阶段的施工情况进行记录是必不可少的。另一方面，在传统施工中，当监理或者现场工作人员在工程施工中发现问题，一般通过撰写文字整改通知单。然后，将整改通知单交给设计单位。工程师通过文字阅读，凭借知识和经验对于记录的问题进行处理。现场再根据工程师所给的建议进行整改。解决问题后，监理和业主必须到现场查看成果，问题一般通过在图纸上标识，然后通过轴线的标号从而定位，比较复杂而不直观。这一整个流程最少也需要几天，不仅效率极低，而且由于在问题处理期间所耽误的人工和工期，等于变相提高了成本。后来部分公司也开始电子化的管理，但是也非常流于形式。借助JIRA等OA软件进行邮件的编辑和回复，将传统的纸上整改单改成了邮件，但是运作流程并没有变化，效率并未因此而显著提高。

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的事件标示方法。本发明要解决的技术问题体现在以下几点：

1)在移动客户端上进行现场记录管理；

2)对于施工隐蔽阶段的有效监控和记录；

3)针对施工现场出现的问题及时进行记录反馈，及时高效的解决；

4)节约工程现场管理的成本；

5)构建适用于所有专业(结构，机电，建筑等)现场协同工作的平台。

根据本发明提供的一种基于BIM的事件标示方法，包括如下步骤：

步骤1，标签生成步骤：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；

步骤2，标签附着步骤：将生成的标签附着于所述构件上；

步骤3，标签关联步骤：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；

步骤4，标签展示步骤：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容。

优选地，通过屏幕向用户提供BIM模型的第一人称视角图，用户通过触碰屏幕实现点选操作；所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：获取用户在屏幕上的点选处；

步骤1.2：根据第一人称视角的朝向方向，由所述点选处向BIM模型发射第一射线；

步骤1.3：将第一射线碰触到的首个构件作为所述需要添加标签的构件；

所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：得到第一射线与所述需要添加标签的构件的碰触点A的三维坐标A；

步骤2.2：在所述三维坐标A处附着所述标签。

优选地，所述步骤3包括如下步骤：

根据所述标签附着处的三维坐标A和平面图中标签的平面坐标数据，将平面坐标数据相匹配的标签之间相关联。

优选地，所述步骤4包括如下步骤：

根据用户点选的坐标数据，调用该坐标数据处附着的所述标签。

优选地，在BIM模型顶部放置有第二场景相机，在第二场景相机视角画面中，仅对标签进行渲染，并且将标签存储在不同于BIM模型构件的图层中，通过调节第二场景相机的深度参数，使得含有标签的渲染图位于构件渲染图的上方。

根据本发明提供的一种基于BIM的事件标示系统，包括如下装置：

标签生成装置：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；

标签附着装置：将生成的标签附着于所述构件上；

标签关联装置：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；

标签展示装置：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容。

优选地，通过屏幕向用户提供BIM模型的第一人称视角图，用户通过触碰屏幕实现点选操作；所述标签生成装置包括如下装置：

第一处理装置：获取用户在屏幕上的点选处；

第二处理装置：根据第一人称视角的朝向方向，由所述点选处向BIM模型发射第一射线；

第三处理装置：将第一射线碰触到的首个构件作为所述需要添加标签的构件；

所述标签附着装置包括如下装置：

第四处理装置：得到第一射线与所述需要添加标签的构件的碰触点A的三维坐标A；

第五处理装置：在所述三维坐标A处附着所述标签。

优选地，所述标签关联装置包括如下装置：

第六处理装置：根据所述标签附着处的三维坐标A和平面图中标签的平面坐标数据，将平面坐标数据相匹配的标签之间相关联。

优选地，所述标签展示装置包括如下装置：

第七处理装置：根据用户点选的坐标数据，调用该坐标数据处附着的所述标签。

优选地，在BIM模型顶部放置有第二场景相机，在第二场景相机视角画面中，仅对标签进行渲染，并且将标签存储在不同于BIM模型构件的图层中，通过调节第二场景相机的深度参数，使得含有标签的渲染图位于构件渲染图的上方。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1)克服了BIM模型信息庞大，无法在移动终端(手机、平板等)进行现场工程管理和操作的问题，方便外部人员在现场对于工程事件(例如，进度、安全、质量和环境等)及时的记录和提交。

2)能对于施工隐蔽阶段进行有效监控，通过文字、图像等，可以在所有施工阶段进行有效记录，杜绝了施工隐蔽阶段的质量和安全问题。

3)工程师、总包方、业主等都可以通过移动客户端查看标签，伴随着文字图片、三维模型等，更容易的了解问题所在，省去了调阅以前资料的时间和精力，可以及时进行反馈，高效解决问题。

4)各个专业都可以根据自己的需要，添加不同的标签，提供了协同合作的方式。

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为本发明的原理示意图。

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的事件标示方法，包括如下步骤：

步骤1，标签生成步骤：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；例如，在第一人称视角屏幕中，可以点选所需要添加标签的构件，碰撞BIM模型构建，从而触发标签对话框，从而可以创建各种事件内容(包括文字、图像、声音等多媒体)。

步骤2，标签附着步骤：将生成的标签附着于所述构件上；例如，将生成的标签附着于BIM模型上对应的构件上。需要调用BIM模型中触碰的构件及碰撞点的坐标位置信息，和标签数据，将标签符号附着于BIM模型中触碰构件的碰撞点位置上。

步骤3，标签关联步骤：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；所述将平面图上和第一人称视角立体图中的标签关联起来，调用了BIM模型中碰撞点的三维坐标和平面坐标数据，在两者间创建关联，在对应的位置分别附着标签符号。其中，平面图和第一人称视角立体图都是三维的，平面图只是俯视的三维图，标签也是三维的一个物体，所以，在平面图和第一人称视角立体图中看到的标签是同一个，但是为了保证在平面图中，标签能不被其他物体遮挡，完整显示。在平面图的相机位置安置一部新的第二场景相机，仅渲染标签，并且存储在不同于其他物体的图层中。通过调节相机的深度参数，使含有标签的相机渲染图位于其他物体渲染图的上方。

步骤4，标签展示步骤：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容。例如，查看之前创建的标签信息，基于标签附着模型和关联模型的标签符号，用户可以点击标签符号，从而打开查看具体的标签内容，实质是通过标签符号的坐标数据从而调用了标签生成模块存储的标签具体数据。

优选地，通过屏幕向用户提供BIM模型的第一人称视角图，用户通过触碰屏幕实现点选操作；所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：获取用户在屏幕上的点选处；

步骤1.2：根据第一人称视角的朝向方向，由所述点选处向BIM模型发射第一射线；

步骤1.3：将第一射线碰触到的首个构件作为所述需要添加标签的构件；

所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：得到第一射线与所述需要添加标签的构件的碰触点A的三维坐标A；

步骤2.2：在所述三维坐标A处附着所述标签。

优选地，所述步骤3包括如下步骤：

根据所述标签附着处的三维坐标A和平面图中标签的平面坐标数据，将平面坐标数据相匹配的标签之间相关联。

优选地，所述步骤4包括如下步骤：

根据用户点选的坐标数据，调用该坐标数据处附着的所述标签。

优选地，在BIM模型顶部放置有第二场景相机，在第二场景相机视角画面中，仅对标签进行渲染，并且将标签存储在不同于BIM模型构件的图层中，通过调节第二场景相机的深度参数，使得含有标签的渲染图位于构件渲染图的上方。

更进一步优选地，还包括事件搜索步骤。

事件搜索步骤：事件搜索可以根据事件内容中的工况状态、发送人、发送时间、工况类型进行分类搜索。工况类型分为：质量、安全、环境、进度，可以直接通过点击不同类型的工况进行搜索。工况状态分为：未处理、正在处理和已处理三种情况，不同状态的工况也会用不同的颜色进行标注，方便用户进行区分。发送时间可以按照月周日的阶段来进行搜索。事件搜索其实就是根据数据库的项目进行筛选。

离线存储方法：数据库中工况包括以下信息：项目ID、类型ID、关联构件ID、构件点的坐标值、创建时间、创建人、截止时间和数据内容。构件的ID和坐标信息都是BIM模型自带的，在创建事件内容中的工况的过程中，工况将与构件的ID和坐标相链接。在创建工况的时候，剩余的信息将自动存入数据库。在有网的条件下，用户可选择性地上传到服务器云端，而在断网的情况下，数据将存储在移动终端的数据库中，移动终端的数据结构与服务器云端的完全一致。

云端数据库的建设方法包括如下步骤：

步骤A：构建物理的基础平台，包含硬件和软件两个部分；

步骤A包括如下步骤：

步骤A.1：提供网络设备(如网络交换机、路由器等)、存储设备、安全设备(如防火墙等)、负载均衡、不间断电源、工业空调、备份设备、pc机、智能终端等构建平台运行的硬件基础部分；

步骤A.2：提供操作系统(如Windows sever2008)、数据库(如SQL Server)、虚拟化软件(如VMware)、中间件、防毒软件、审计软件、Autodesk Revit、Autodesk CAD等构建平台运行的软件基础部分；

步骤B：构建本平台的建筑模型(BIM)：

将拟建的工程项目设计蓝图或资料数据转换成BIM模型，此模型包含了设计图纸的所有数据，并将所在地的周边环境数据、物探数据、拟建工程项目数据、项目的参建各方需求数据等资源数据一并在此模型中体现，这个BIM模型是为工程项目建设的各个阶段提供服务的统一的、标准的、共享的、关联的、可交互的、可传递的基础数据模型。

步骤C：建立云端数据管理后台平台

本平台涉及多任务、多项目、多阶段、多参与方，根据用户的业务需求，建立一整套后台管理体系，通过网络(局域网或互联网)为用户提供所需的数据及服务。建立角色管理、权限分配、字典表、组织关系、流程定义、配置流程、数据备份、报表管理、安全管理、系统配置后台支持体系。实现即需即用、灵活高效的交互云端数据资源库。

步骤D：建立标准的数据的交互接口

为各类用户提供不同的网络(局域网或互联网)访问交互的接口。在pc机上提供web访问地址或应用程序；在智能终端上提供app访问接口；在服务器提供访问地址或应用程序。根据用户的不同类型及权限即可访问交互平台上数据库资源，突破时域、空域、介质的限制。

与所述基于BIM的事件标示方法相应的，根据本发明提供的一种基于BIM的事件标示系统，包括如下装置：

标签生成装置：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；

标签附着装置：将生成的标签附着于所述构件上；

标签关联装置：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；

标签展示装置：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容。

优选地，通过屏幕向用户提供BIM模型的第一人称视角图，用户通过触碰屏幕实现点选操作；所述标签生成装置包括如下装置：

第一处理装置：获取用户在屏幕上的点选处；

第二处理装置：根据第一人称视角的朝向方向，由所述点选处向BIM模型发射第一射线；

第三处理装置：将第一射线碰触到的首个构件作为所述需要添加标签的构件；

所述标签附着装置包括如下装置：

第四处理装置：得到第一射线与所述需要添加标签的构件的碰触点A的三维坐标A；

第五处理装置：在所述三维坐标A处附着所述标签。

优选地，所述标签关联装置包括如下装置：

第六处理装置：根据所述标签附着处的三维坐标A和平面图中标签的平面坐标数据，将平面坐标数据相匹配的标签之间相关联。

优选地，所述标签展示装置包括如下装置：

第七处理装置：根据用户点选的坐标数据，调用该坐标数据处附着的所述标签。

优选地，在BIM模型顶部放置有第二场景相机，在第二场景相机视角画面中，仅对标签进行渲染，并且将标签存储在不同于BIM模型构件的图层中，通过调节第二场景相机的深度参数，使得含有标签的渲染图位于构件渲染图的上方。

进一步地，如图1所示，本发明是建立在智能移动设备(手机、平板等)具备触屏功能或者可以以鼠标操作的电脑设备上。首先，选中需要创建标签的构件，这其实是通过感应触碰点，从触碰点的位置发射一道射线，与BIM模型进行碰撞，在编程中设定第一个与射线碰撞的构件被选中，返回选中构件的ID号和碰撞点的坐标值。然后，可以进入标签菜单选择，可以选择标签的类型(安全、进度、质量等)，可以输入文字、截图、照片、录像等等信息，从而创建标签内容。通过提取构件ID和碰撞点的坐标信息，将标签链接到构件上。通过平面坐标和三维坐标的对应联系，可以在平面图和三维立体视图中同步显示标签符号，便于用户查找标签所在位置。用户可以点击标签符号，获取了构件的ID值和碰撞点坐标，从而从数据库调用查看标签内容。

虽然标签技术在很多领域都有应用，但是将此技术与BIM模型结合却大大提高了难度，基于BIM立体模型的复杂化，BIM模型包含大量的数据信息，包括尺寸，材料等等，模型包含数以万计的点线面，这些点线面构成大量的构件，在如此庞大的数据中，选择特定构件以特定的技术添加标签，这是最大的难点。且本发明的标签结合了声音、图像、录像和截屏，而且自动添加了对应的平面图和立体建模图，能够更为直观的找到标签所在位置。标签根据工况的不同也有不同颜色的标示，也帮助直观找到所需查看的工况。

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 (4)

1.一种基于BIM的事件标示方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，标签生成步骤：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；

步骤2，标签附着步骤：将生成的标签附着于所述构件上；

步骤3，标签关联步骤：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；

步骤4，标签展示步骤：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容；

通过屏幕向用户提供BIM模型的第一人称视角图，用户通过触碰屏幕实现点选操作；所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：获取用户在屏幕上的点选处；

步骤1.2：根据第一人称视角的朝向方向，由所述点选处向BIM模型发射第一射线；

步骤1.3：将第一射线碰触到的首个构件作为所述需要添加标签的构件；

所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：得到第一射线与所述需要添加标签的构件的碰触点A的三维坐标A；

步骤2.2：在所述三维坐标A处附着所述标签；

所述步骤3包括如下步骤：

根据所述标签附着处的三维坐标A和平面图中标签的平面坐标数据，将平面坐标数据相匹配的标签之间相关联；

在所述将平面图上和第一人称视角立体图中的标签关联起来的步骤中，调用了BIM模型中碰触点的三维坐标和平面坐标数据，在平面图上的标签和第一人称视角立体图中的标签这两者间创建关联，在对应的位置分别附着标签符号；其中，平面图和第一人称视角立体图都是三维的，平面图只是俯视的三维图，标签也是三维的一个物体，在平面图和第一人称视角立体图中看到的标签是同一个；

在BIM模型顶部放置有第二场景相机，在第二场景相机视角画面中，仅对标签进行渲染，并且将标签存储在不同于BIM模型构件的图层中，通过调节第二场景相机的深度参数，使得含有标签的渲染图位于构件渲染图的上方。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的事件标示方法，其特征在于，所述步骤4包括如下步骤：

根据用户点选的坐标数据，调用该坐标数据处附着的所述标签。

3.一种基于BIM的事件标示系统，其特征在于，包括如下装置：

标签生成装置：对BIM模型，通过第一人称视角，点选所需要添加标签的构件，创建标签，并在标签中创建事件内容；

标签附着装置：将生成的标签附着于所述构件上；

标签关联装置：将平面图和第一人称视角图中的标签关联起来，其中，所述平面图是通过设置在BIM模型顶部的第一场景相机所获取的3D模型；

标签展示装置：标签在接收到用户的查看指令后，展示所述事件内容；

通过屏幕向用户提供BIM模型的第一人称视角图，用户通过触碰屏幕实现点选操作；所述标签生成装置包括如下装置：

第一处理装置：获取用户在屏幕上的点选处；

第二处理装置：根据第一人称视角的朝向方向，由所述点选处向BIM模型发射第一射线；

第三处理装置：将第一射线碰触到的首个构件作为所述需要添加标签的构件；

所述标签附着装置包括如下装置：

第四处理装置：得到第一射线与所述需要添加标签的构件的碰触点A的三维坐标A；

第五处理装置：在所述三维坐标A处附着所述标签；

所述标签关联装置包括如下装置：

第六处理装置：根据所述标签附着处的三维坐标A和平面图中标签的平面坐标数据，将平面坐标数据相匹配的标签之间相关联；

在所述将平面图上和第一人称视角立体图中的标签关联起来的步骤中，调用了BIM模型中碰触点的三维坐标和平面坐标数据，在平面图上的标签和第一人称视角立体图中的标签这两者间创建关联，在对应的位置分别附着标签符号；其中，平面图和第一人称视角立体图都是三维的，平面图只是俯视的三维图，标签也是三维的一个物体，在平面图和第一人称视角立体图中看到的标签是同一个；

在BIM模型顶部放置有第二场景相机，在第二场景相机视角画面中，仅对标签进行渲染，并且将标签存储在不同于BIM模型构件的图层中，通过调节第二场景相机的深度参数，使得含有标签的渲染图位于构件渲染图的上方。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的事件标示系统，其特征在于，所述标签展示装置包括如下装置：

第七处理装置：根据用户点选的坐标数据，调用该坐标数据处附着的所述标签。