CN107169151A

CN107169151A - 一种数字单体民用房屋生成系统装置及实现方法

Info

Publication number: CN107169151A
Application number: CN201610127264.2A
Authority: CN
Inventors: 侯公羽; 徐欣; 刘欣
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-09-15

Abstract

一种数字单体民用房屋生成系统装置及实现方法，系统由数字房屋生成网络服务器、用户移动终端或固定终端、无线通信网以及GPS定位装置组成。整个系统包括系统框架，用户界面模块、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块、房屋生成引擎、房屋功能模块、房屋气泡模块、足迹流线模块、造价估算模块、IFC构件模块，系统框架用于实现系统内各个模块之间的通讯以及管理各个模块之间的协作。本系统为可通信终端和网络服务器的应用，方便经济；可由多人同时在线操作，实时显示三维建筑图和造价，形象直观；生成的单体民用房屋IFC数据具有广泛的适用性，可用于各类商业BIM软件。

Description

一种数字单体民用房屋生成系统装置及实现方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑信息化领域，更具体地说，是涉及一种数字单体民用房屋生成系统装置及实现方法。

背景技术

数字城市是当今政府信息化建设的重点项目，而数字建筑是其中重要一环。实现地理信息系统GIS和建筑信息模型BIM两者结合将给社会创造巨大的价值。数字单体民用房屋自动生成是BIM的前处理技术，GIS可提供数字单体民用房屋自动生成的场地信息。

数字单体民用房屋自动生成技术是当前数字建筑技术的一个热点，但在生成过程中用户在终端显示屏上能够互动操作并且能够实时造价控制，是本发明的新颖之处。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种使用简便、生成效率高的数字单体民用房屋生成系统装置。这个系统由数字房屋生成网络服务器、用户移动终端或固定终端、无线通信网以及GPS定位装置组成。整个系统包括系统框架，用户界面模块、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块、房屋生成引擎、房屋功能模块、房屋气泡模块、足迹流线模块、造价估算模块、IFC构件模块。系统框架用于实现系统内各个模块之间的通讯以及管理各个模块之间的协作，用户界面、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块在用户终端，其余模块在数字房屋生成网络服务器上运行。各个模块的特征如下：

用户界面模块：用于在电子地图上显示房屋和估算信息、响应用户操作，通过系统框架调用Controller模块处理用户操作请求；

Controller模块：用于监听用户终端GPS模块的GPS信息并传递给建筑生成引擎，而且，在终端调用建筑生成服务时、以及在用户界面上有关建筑生成操作过程中，双向的信息传递均由Controller模块提供；

电子地图模块：提供真实或虚拟社区的电子地图的调用和操作管理；

方案平面图模块：提供在电子地图上的方案平面图的输出；

方案三维图模块：提供在电子地图上的方案立体效果图的输出。

房屋生成引擎：能根据房屋功能气泡和流线信息生成建筑结构信息，这是本系统的核心模块；

房屋功能模块：提供详细到每个房间的建筑使用人信息操作管理；

房屋气泡模块：提供每个房间的空间信息操作管理；

足迹流线模块：提供流线信息操作管理；

造价估算模块：提供房屋造价估算服务；

IFC构件模块：提供符合IFC标准的建筑结构信息操作管理；

进一步地，系统装置启动方法，其特征在于：包括如下一种或一种以上的启动方式：

1)系统的广播监听模块接收到用户终端开机成功的系统广播，启动房屋生成系统，加载电子地图并初始化Controller之后，启动建筑生成服务；

2)系统手动启动，如果房屋生成系统没启动，启动房屋生成系统，加载电子地图并初始化Controller之后，启动建筑生成服务，最后启动用户界面。

进一步地，数字单体民用房屋生成服务方法，其特征在于：包括如下步骤：

用户完成在电子地图中的实际定位或确定虚拟建设场地；

确定建筑控制线；

输入并核实场地规划、建设条件；

输入房屋总体特征并核实造价条件，显示房屋示意图；

输入每楼层具体房间名称、大致面积、使用人信息，同步进行造价控制；

实地确定或在电子地图上确定足迹流线信息；

通过房屋生成引擎生成IFC房屋数据，进行成果文件网络备份；

在电子地图上显示房屋方案平面图或立体图。

进一步地，系统房屋生成引擎方法，其特征在于：包括如下步骤：

确定各层功能区位置；

确定各层各功能区内交通空间；

确定各层各功能区内房间排布；

确定具体房屋构件信息。

本发明具有以下优点：

1)本系统为可通信终端和网络服务器的应用，无需另外购买硬件，方便经济；

2)本系统可由多人同时在线操作，实时显示三维建筑图和造价，形象直观；

3)生成的单体民用房屋IFC数据具有广泛的适用性，可用于各类商业BIM软件。

附图说明

图1是本发明数字单体民用房屋生成系统装置的模块构成图；

图2是本发明数字单体民用房屋生成系统的技术流程图。

具体实施方式

数字单体民用房屋生成系统包括系统框架，用户界面模块、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块、房屋生成引擎、房屋功能模块、房屋气泡模块、足迹流线模块、造价估算模块、IFC构件模块、装饰信息模块。系统框架用于实现系统内各个模块之间的通讯以及管理各个模块之间的协作，用户界面、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块在用户终端，其余模块在数字房屋生成网络服务器上运行。

系统框架包括初始化模块、广播监听模块、消息处理模块、无线通信模块、GPS定位模块，管理各个生成模块的协调运作，起到了各个模块通讯的桥梁作用。初始化模块在系统启动时对整个生成系统进行初始化；广播监听模块一方面在系统启动前监听系统广播，另一方面在系统启动后操作系统广播的监听，处理控制这个管理系统流程；消息处理模块用于将各个功能模块发送的消息通过消息句柄传递分发给对应功能模块处理。

用户交互界面可运行在智能手机、平板、笔记本、台式机等终端上，包括显示模块和显示屏响应模块。显示模块用于显示整个生成系统，而显示屏响应模块用于接收用户界面操作信息。

Controller模块是使系统框架和生成引擎能够相互通讯的桥梁。通过监听智能终端GPS定位模块的GPS信息和用户输入的建筑信息，将其传递给房屋生成引擎，而且实现实时的双向信息传递，在用户终端实时表现出民用房屋生成成果。

电子地图模块通过Controller模块与整个系统框架通讯协作，并管理所有地图信息，包括位置信息管理模块、地图数据绘制模块。前者通过GPS定位模块获取当前用户的地理位置，并管理该信息，后者用于绘制地图。

房屋功能模块、房屋气泡模块、足迹流线模块实质为建筑方案设计中的功能气泡图的三个组成部分，而房屋生成引擎将功能气泡图转化为不含装饰的建筑结构信息。将此信息用国际通用标准IFC格式存储就是IFC构件模块的作用。通过造价估算模块算出房屋单项工程费用。

方案平面图模块和方案三维图模块分别提供在电子地图上的方案平面图和方案立体效果图的输出。如电子地图本身为三维地图，则本系统可提供与周围环境融为一体的效果图。

系统启动方法有两种，第一种当系统的广播监听模块接收到用户终端开机成功的系统广播，启动房屋生成系统，加载默认的电子地图并初始化Controller之后，启动数字单体民用房屋生成服务；第二种，如果房屋生成系统没启动，启动房屋生成系统，加载默认的电子地图并初始化Controller之后，启动房屋生成服务，最后启动用户界面。

在用户界面中首先选择是否在真实世界生成单体民用房屋。如在真实世界，则在实际建设场地的电子地图上生成房屋，如在虚拟社区，则在虚拟电子地图上生成。然后在电子地图上选定场地、确定建筑控制线，比如可在电子地图上划线或输入控制点坐标，用户在实地还可选择实地行走通过GPS定位来获得控制线。

下一步输入场地规划、建设条件，具体为场地控制线周围地块的属性值、场地地基承载力等信息，接着输入单项工程造价限额，房屋结构类型、层数、各层结构形式、面积、层高，系统自动校核造价，提示造价差异值及建议的调整方法。在房屋总体特征满足造价限额的条件下，系统在电子地图中表现出一个只有各层楼板的房屋示意图。以下的输入就在此示意图中进行互动操作。

输入建筑使用人总体信息，包括预计使用总人数，将使用人按身份进行分类，地图上显现出人像图标，将每类人与人像图标进行对应。再依次完成每楼层信息的输入。当输入某个楼层时，此楼层楼板突出显示，输入柱网信息、房间数，相应生成相同数目的可拖动并且可变化大小的气泡表示房间。输入这些房间气泡的名称、大致面积，相应估算同步显示在房间气泡中，通过拖动人像图标在房间气泡之间划线来确定每类建筑使用人的足迹流线信息，如在实地，可通过GPS定位就地指认具体房间的位置。

在以上输入信息的基础上，系统智能地提供了各类基础、屋顶、表皮、设备丰富的选择信息，用户可选择相应的房屋配置，通过调用服务器中的房屋生成引擎自动生成IFC房屋数据，提供成果文件网络备份，在电子地图上显示正式的房屋方案图。

系统房屋生成引擎模块先确定各楼层功能区位置，再确定各层各功能区内交通线大致位置，接着确定各层各功能区内房间相对排布，最后根据柱网确定具体房屋构件位置。

上述各模块可以是一段执行相应功能的软件代码或应用程序，该软件代码或应用程序安装于网络服务器和用户终端。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种数字单体民用房屋生成系统装置及实现方法，其特征在于：由数字房屋生成网络服务器、用户移动终端或固定终端、无线通信网以及GPS定位装置组成。整个系统包括系统框架，用户界面模块、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块、房屋生成引擎、房屋功能模块、房屋气泡模块、足迹流线模块、造价估算模块、IFC构件模块。系统框架用于实现系统内各个模块之间的通讯以及管理各个模块之间的协作，用户界面、Controller模块、电子地图模块、方案平面图模块、方案三维图模块在用户终端，其余模块在数字房屋生成网络服务器上运行。各个模块的特征如下：

方案平面图模块：提供在电子地图上的方案平面图的输出；

房屋气泡模块：提供每个房间的空间信息操作管理；

足迹流线模块：提供流线信息操作管理；

造价估算模块：提供房屋造价估算服务；

IFC构件模块：提供符合IFC标准的建筑结构信息操作管理。

2.根据权利要求1所述的装置系统启动方法，其特征在于：包括如下一种或一种以上的启动方式：

3.根据权利要求1所述的系统房屋生成服务方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1)用户完成在电子地图中的实际定位或确定虚拟建设场地；

S2)确定建筑控制线；

S3)输入并核实场地规划、建设条件；

S4)输入房屋总体特征并核实造价条件，显示房屋示意图；

S5)输入每楼层具体房间名称、大致面积、使用人信息，同步进行造价控制；

S6)实地确定或在电子地图上确定足迹流线信息；

S7)通过房屋生成引擎生成IFC房屋数据，进行成果文件网络备份；

S8)在电子地图上显示房屋方案平面图或立体图。

4.根据权利要求1所述的系统房屋生成引擎方法，其特征在于：包括如下步骤：

S71)确定各层功能区位置；

S72)确定各层各功能区内交通空间；

S73)确定各层各功能区内房间排布；

S74)确定具体构件信息。