CN107247822A - 一种使bim模型轻量化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使BIM模型轻量化的方法，提取信息数据，在现有体系下的BIM工程建模中，通过使用合法合规的技术手段，在原始BIM模型中提取模型信息数据，提取出的所有构件的清单，以及每个构件清单所使用的族信息数据，使用线性代数与空间解析几何的数学方法，对BIM模型中同类型的构件进行分析，分析出使用可复用技术成型的构件模版数据和在BIM模型中的世界坐标系矩阵数据。本发明减少BIM模型超大数据量，解决BIM模型在存储、传递上的瓶颈，以达到BIM模型轻量化的效果。

Description

一种使BIM模型轻量化的方法
技术领域
本发明涉及建筑工程行业和计算机信息科技行业技术领域，尤其涉及一种使BIM模型轻量化的方法。
背景技术
BIM以其富含真实工程数据和精确性在建筑工程行业得到业内较为广泛应用，且BIM技术已在国内甚至国际上普遍得到发展。建筑工程精确性是BIM技术的优点之一，但也正因为如此，在有效传递BIM并加以利用方面，该项优点也正恰好是其缺陷与瓶颈。众所周知，在限定的带宽条件下，数据量与耗时成正比关系。也正因为如此，为了反应建筑工程的实际原貌，越是精确的建筑工程BIM模型，在数据量上也越多，从而带来了BIM模型在存储与传输方面的障碍和瓶颈问题。
现阶段普通的建筑工程BIM模型在设计阶段的数据量因其业务上的精确性限定条件(类似业内常提及的LOD标准限制)，往往一个模型的数据量能够达到上百兆甚至上千兆的字节量。在硬件存储容量不断发展的今天，虽然存储千兆字节的数据问题已不再是难事，但考虑到成本问题，大量千兆字节的数据存储依然是业界难题，且带来更多如传递利用这些动辄百兆甚至千兆字节的数据等迭代问题。现今，BIM模型的超大数据量的存储难题是业内普遍共识。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种使BIM模型轻量化的方法，减少BIM模型超大数据量，解决BIM模型在存储、传递上的瓶颈，以达到BIM模型轻量化的效果。
根据本发明实施例的一种使BIM模型轻量化的方法法，具体步骤如下：
步骤一：提取信息数据，在现有体系下的BIM工程建模中，通过使用合法合规的技术手段，在原始BIM模型中提取模型信息数据；
步骤二：遍历构件，在提取出的模型信息数据中逐个分析构件几何数据，通过使用Revit提供的二次开发应用程序接口，遍历Revit中的工程文档以及族文档；
步骤三：提取构件，在步骤二中提取出的所有构件的清单，以及每个构件清单所使用的族信息数据(非自建族则可直接提取该工程构件的几何等信息数据),以点与面为基本单位，使用二次开发应用程序接口提取工程构件的几何数据；
步骤四：解析数据，使用线性代数与空间解析几何的数学方法，对BIM模型中同类型的构件进行分析，分析出使用可复用技术成型的构件模版数据和在BIM模型中的世界坐标系矩阵数据；
步骤五：数据存储，将这些数据由内存中的数据以可持久化的形式序列化为本地数据文件，并通过使用数据库的方法将得到的数据进行分门别类地存储，存储于相应的存储设备系统中或将该数据通过网络发送这些数据到远程终端；
步骤六：第三方系统获取数据，第三方软件系统从存储设备系统中或者经过网络接收，获取到数据后，通过原始构件模版的局部坐标系网格数据，结合其矩阵数据进行运算获得的世界坐标系，进行预定义的数据结构解析，得到矩阵数据和构件模版几何数据；
步骤七：使用矩阵数据与其构件模版几何数据，通过线性代数与空间解析几何的数学方法计算后，逐个解析信息，重新还原该构件在BIM模型世界坐标系下的实际物理位置数据，即还原成原始BIM模型中的构件。
在本发明的另一些实施例中，在步骤五中存储设备系统为文件系统、数据库系统或其他可存储数据的任意设备系统。
在本发明的另一些实施例中，在步骤六中，局部坐标系网格数据是构件模版数据使用BIM模型中原始的构件模板存储BIM模型场景中该类构件的基础网格数据，即该构件模版的局部坐标系网格数据。
在本发明的另一些实施例中，在步骤三中几何数据包括族模板几何顶点坐标、族模板三角形绘面数据和构件几何变换矩阵等数据。
本发明中的有益效果是：1、用线性代数与空间解析几何领域知识进行模型数据的运算方法，使BIM模型在数据存储容积和传输上得到压缩,通过本发明中提及的数学方法运算得到的BIM模型最终用于存储的数据量，在一定的带宽限制下其传输的效率远比原始BIM模型有效的多，减少BIM模型超大数据量，解决BIM模型在存储、传递上的瓶颈，以达到BIM模型轻量化的效果。
2、通过本发明中提及的数学方法，将在模型数据从远程服务器到达终端用户处所消耗的网络数据传输时间上减少数倍，极为有效地增强了用户体验，提高了BIM技术的利用率，为BIM技术在普及和应用上起到了显著作用,使用本发明所提及的技术方案和手段，可以解决目前BIM模型模型在存储、传输方面的不足。
3、本发明通过使用线性代数与空间解析几何的数学原理，将传统BIM模型中的大量冗余数据进行剔除，使得最终通过运算得到的数据量大为缩减，在存储或传输上的效率得到提高，第三方系统可以使用相同的数学原理对这些存储或传输的数据再复原并加以利用。
4、本发明解决了以往BIM模型在存储与传输方面的技术难题，使得BIM技术能够轻易地在各类存储设备中以低成本地方式进行存储，或以高效率的传输速度完成BIM模型的数据传递，任何第三方系统在使用本发明中提及的技术手段和方法，均可自由将经由本发明中提及的技术手段和方法处理后的数据还原为原始BIM模型，降低了第三方系统在利用BIM技术时的成本，在保证BIM精确性及其各类特性的同时，增强和提高了BIM技术的应用价值，能够使BIM技术在建筑工程行业、工程制造行业以及计算机信息科技行业等多个行业中的得到快速普及和推广。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1，一种使BIM模型轻量化的方法，具体步骤如下：
步骤一：提取信息数据，在现有体系下的BIM工程建模中，通过使用合法合规的技术手段，在原始BIM模型中提取模型信息数据；
步骤二：遍历构件，在提取出的模型信息数据中逐个分析构件几何数据，通过使用Revit提供的二次开发应用程序接口，遍历Revit中的工程文档以及族文档；
步骤三：提取构件，在步骤二中提取出的所有构件的清单，以及每个构件清单所使用的族信息数据(非自建族则可直接提取该工程构件的几何等信息数据),以点与面为基本单位，使用二次开发应用程序接口提取工程构件的几何数据，几何数据包括族模板几何顶点坐标、族模板三角形绘面数据和构件几何变换矩阵等数据；
步骤四：解析数据，使用线性代数与空间解析几何的数学方法，对BIM模型中同类型的构件进行分析，分析出使用可复用技术成型的构件模版数据和在BIM模型中的世界坐标系矩阵数据；
步骤五：数据存储，将这些数据由内存中的数据以可持久化的形式序列化为本地数据文件，并通过使用数据库的方法将得到的数据进行分门别类地存储，存储于相应的存储设备系统中或将该数据通过网络发送这些数据到远程终端，存储设备系统为文件系统、数据库系统或其他可存储数据的任意设备系统；
步骤六：第三方系统获取数据，第三方软件系统从存储设备系统中或者经过网络接收，获取到数据后，通过原始构件模版的局部坐标系网格数据，结合其矩阵数据进行运算获得的世界坐标系，进行预定义的数据结构解析，得到矩阵数据和构件模版几何数据，局部坐标系网格数据是构件模版数据使用BIM模型中原始的构件模板存储BIM模型场景中该类构件的基础网格数据，即该构件模版的局部坐标系网格数据；
步骤七：使用矩阵数据与其构件模版几何数据，通过线性代数与空间解析几何的数学方法计算后，逐个解析信息，重新还原该构件在BIM模型世界坐标系下的实际物理位置数据，即还原成原始BIM模型中的构件。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种使BIM模型轻量化的方法，其特征在于：
具体步骤如下：
步骤一：提取信息数据，在现有体系下的BIM工程建模中，通过使用合法合规的技术手段，在原始BIM模型中提取模型信息数据；
步骤二：遍历构件，在提取出的模型信息数据中逐个分析构件几何数据，通过使用Revit提供的二次开发应用程序接口，遍历Revit中的工程文档以及族文档；
步骤三：提取构件，在步骤二中提取出的所有构件的清单，以及每个构件清单所使用的族信息数据(非自建族则可直接提取该工程构件的几何等信息数据),以点与面为基本单位，使用二次开发应用程序接口提取工程构件的几何数据；
步骤四：解析数据，使用线性代数与空间解析几何的数学方法，对BIM模型中同类型的构件进行分析，分析出使用可复用技术成型的构件模版数据和在BIM模型中的世界坐标系矩阵数据；
步骤五：数据存储，将这些数据由内存中的数据以可持久化的形式序列化为本地数据文件，并通过使用数据库的方法将得到的数据进行分门别类地存储，存储于相应的存储设备系统中或将该数据通过网络发送这些数据到远程终端；
步骤六：第三方系统获取数据，第三方软件系统从存储设备系统中或者经过网络接收，获取到数据后，通过原始构件模版的局部坐标系网格数据，结合其矩阵数据进行运算获得的世界坐标系，进行预定义的数据结构解析，得到矩阵数据和构件模版几何数据；
步骤七：使用矩阵数据与其构件模版几何数据，通过线性代数与空间解析几何的数学方法计算后，逐个解析信息，重新还原该构件在BIM模型世界坐标系下的实际物理位置数据，即还原成原始BIM模型中的构件。
2.根据权利要求1所述的一种使BIM模型轻量化的方法，其特征在于：在步骤五中存储设备系统为文件系统、数据库系统或其他可存储数据的任意设备系统。
3.根据权利要求1所述的一种使BIM模型轻量化的方法，其特征在于：在步骤六中，局部坐标系网格数据是构件模版数据使用BIM模型中原始的构件模板存储BIM模型场景中该类构件的基础网格数据，即该构件模版的局部坐标系网格数据。
4.根据权利要求1所述的一种使BIM模型轻量化的方法，其特征在于：在步骤三中几何数据包括族模板几何顶点坐标、族模板三角形绘面数据和构件几何变换矩阵等数据。
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