CN107066717A - 基于三维虚拟场景工程机械布局方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于三维虚拟场景工程机械布局方法，包括步骤：S1、采集施工场地的相关数据，并根据该数据确定构建三维场景模型；S2、采集施工所用工程机械的相关数据，并构建三维场景模型；S3、在三维场景搭建平台中通过统一坐标系，将施工场地三维模型与施工机械进行结合，以展示搭建完成的场景。本方法能够合理安排工程机械布局，避免人工计算的速度低、容易出现误差的现象，提高效率。

Description

基于三维虚拟场景工程机械布局方法和系统
技术领域
本发明属于工程设计技术领域，尤其涉及一种基于三维虚拟场景工程机械布局方法和系统。
背景技术
施工工地中会布设大量工程机械，例如，挖掘机械、起重机械等。在以往施工管理部门均采用二维CAD图纸对工务工程进行平面、立面和剖面的展现。但是，通过CAD图纸只能查看工地工务工程，而工程机械设置则是根据需要设置，布局往往只是根据现场情况依据经验进行放置，既不能直观的显示，也不能对干涉进行避免，往往会造成工程机械时常挪动或者妨碍后期工程机械放置。
随着虚拟现实技术的不断发展，更多的工程建设采用三维环境进行表现，如小区整体开发建设。在这些三维场景的建立过程中，主要采用三维建模软件进行构件建模，并逐个对构件进行位置摆放，形成三维环境整体环境，最终利用虚拟现实的技术进行环境展现。因此，在施工过程中把工程机械的设计加入其中，从施工过程到结束可以全程展现，并且利用利用三维计算软件对干涉进行计算，以合理安排工程机械的布局。
目前，提出了一种基于三维虚拟场景工程机械布局方法。通过三维场景布置工程机械，进行干涉检查以合理布局。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供基于三维虚拟场景工程机械布局方法，该方法工程设施设备属性数据自动生成三维场景，能够快速的搭建施工场地的三维虚拟环境。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明提出了基于三维虚拟场景工程机械布局方法，包括步骤：S1、采集施工场地的相关数据，并根据该数据确定构建三维场景模型；S2、采集施工所用工程机械的相关数据，并构建三维场景模型；S3、在三维场景搭建平台中通过统一坐标系，将施工场地三维模型与施工机械进行结合，以展示搭建完成的场景。
优选地，步骤S1中相关数据包括：建筑类型、建筑位置、建筑尺寸；三维场景模型软件采用Solidworks构建。
优选地，步骤S2中相关数据包括：工程机械类型、工程机械尺寸、使用时间、工作时影响的范围尺寸。
优选地，步骤S3中结合的方法包括：S31：根据使用时间对工程机械进行排序，按照顺序进行工程机械的安放；步骤S32：在统一坐标系中放置工程机械后，自动进行干涉检查，判断是否可放置，当可放置时，模型整体呈现绿色表示可放置，当存在干涉时，模型整体呈现为红色，表示不可放置；步骤S33：进一步根据工作时影响的范围尺寸推荐最佳位置，以绿色网格线进行提示，绿色网格线尺寸为工程机械尺寸。
优选地，步骤S1中可以进行简单模型构建，即不添加装饰性的环境信息等，仅用于干涉计算以减少计算负担。
优选地，步骤S2中相关数据可以根据专家经验以及施工进度构建数据库，存储各类型工程机械以方便调用。
优选地，步骤S3中使用时间是布局第一顺序，当时间冲突时，继续判断其放置位置是否存在冲突，当冲突时，以时间较晚的工程机械作为隐藏的第二工程机械，设置一个隐藏标识，显示在当前工程机械即第一工程机械的旁边，当点击时出现第二工程机械，包括使用时间，范围尺寸，布局位置，并隐藏第一工程机械。
优选地，步骤S3中干涉检查以建筑尺寸和工程机械尺寸、工作影响范围尺寸为基础尺寸进行计算，并且将安全标注作为进一步约束条件。
优选地，工程机械的三维模型也以简单模型显示，以尽量减少处理工作量以快速调用显示。
一种基于三维虚拟场景工程机械布局系统，包括步骤：用于采集施工场地的相关数据，并根据该数据确定构建三维场景模型的模块；用于采集施工所用工程机械的相关数据，并构建三维场景模型的模块；用于在三维场景搭建平台中通过统一坐标系，将施工场地三维模型与施工机械进行结合，以展示搭建完成的场景的模块。
(三)有益效果
本发明能够改善施工时工程机械管理问题，特别是对于建筑多，施工时间长而复杂的工程，具备以下突出优点：1、以三维场景为展示环境，能够更直观的观察工程场、施工进度；2、根据时间合理安排施工机械的布局；3、取代原有繁杂的CAD图纸，通过可视化图形与信息数据库进行统一，实现工程信息化管理；4、能够利用自动干涉检查提供布局建议，避免人工计算的速度低、容易出现误差的现象，提高效率。
附图说明
下面参照附图并结合实例来进一步描述本发明。其中：
图1为根据本发明流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的实施例选择以某小区建设为例，但本发明不限于小区施工，还可以是其它工程类型等等。
一种基于三维虚拟场景工程机械布局方法，包括步骤：S1、采集施工场地的相关数据，并根据该数据确定构建三维场景模型；S2、采集施工所用工程机械的相关数据，并构建三维场景模型；S3、在三维场景搭建平台中通过统一坐标系，将施工场地三维模型与施工机械进行结合，以展示搭建完成的场景。
其中，步骤S1中相关数据包括：小区建筑类型、建筑位置、建筑尺寸；三维场景模型软件采用Solidworks构建，并且仅构建基础模型，不需要构建窗户等实际场景。
其中，步骤S2中工程机械包括：起重机、塔吊等，从统一构建的数据库中进行调用，并且通过键盘等输入使用时间等参数。
其中，步骤S3中结合的方法包括：S31：根据使用时间对工程机械进行排序，按照顺序进行工程机械的安放；步骤S32：在统一坐标系中放置工程机械后，自动进行干涉检查，判断是否可放置，当可放置时，模型整体呈现绿色表示可放置，当存在干涉时，模型整体呈现为红色，表示不可放置；步骤S33：进一步根据工作时影响的范围尺寸推荐最佳位置，以绿色网格线进行提示，绿色网格线尺寸为工程机械尺寸。
其中，步骤S3中使用时间是布局第一顺序，当时间冲突时，继续判断其放置位置是否存在冲突，当冲突时，以时间较晚的工程机械作为隐藏的第二工程机械，设置一个隐藏标识，显示在当前工程机械即第一工程机械的旁边，当点击时出现第二工程机械，包括使用时间，范围尺寸，布局位置，并隐藏第一工程机械。
其中，步骤S3中干涉检查以建筑尺寸和工程机械尺寸、工作影响范围尺寸为基础尺寸进行计算，并且将安全标准作为进一步约束条件，安全标准以符合国家规定为准。
最终构建了包含小区建筑和施工机械的仿真三维模型，并合理安排了施工机械的布局和合理调配。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (3)

1.一种基于三维虚拟场景工程机械布局方法，包括步骤：S1、采集施工场地的相关数据，并根据该数据确定构建三维场景模型；S2、采集施工所用工程机械的相关数据，并构建三维场景模型；S3、在三维场景搭建平台中通过统一坐标系，将施工场地三维模型与施工机械进行结合，以展示搭建完成的场景。
2.一种如权利要求1所述的方法，其中步骤S3中结合的方法具体包括：S31：根据使用时间对工程机械进行排序，按照顺序进行工程机械的安放；步骤S32：在统一坐标系中放置工程机械后，自动进行干涉检查，判断是否可放置，当可放置时，模型整体呈现绿色表示可放置，当存在干涉时，模型整体呈现为红色，表示不可放置；步骤S33：进一步根据工作时影响的范围尺寸推荐最佳位置，以绿色网格线进行提示，绿色网格线尺寸为工程机械尺寸。
3.一种基于三维虚拟场景工程机械布局系统，包括步骤：用于采集施工场地的相关数据，并根据该数据确定构建三维场景模型的模块；用于采集施工所用工程机械的相关数据，并构建三维场景模型的模块；用于在三维场景搭建平台中通过统一坐标系，将施工场地三维模型与施工机械进行结合，以展示搭建完成的场景的模块。
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