CN107729703A - 一种基于“Ruby”语言的“Sketch Up”厂房工艺设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于“Ruby”语言的“Sketch Up”厂房工艺设计方法，其特点是该方法采用成组技术对厂房结构特征和设备装配特征进行构件拆分与归类，然后根据拆分与归类结果创建一套编码规则，并按此规则为各厂房构件与设备构件进行相应的编码，利用“Ruby”语言在“Sketch Up”中由计算机生成厂房工艺设备的三维模型，实现厂房工艺设计的三维快速布局。本发明与现有技术相比不但具有快速创建高精度的厂房与工艺设备三维布局，而且还便于设计方案的变更和修改，大大提高了工艺方案表达的准确性，使设计师从繁杂、重复的三维建模工作解脱，提高工程设计的质量和效率。

Description

一种基于“Ruby”语言的“Sketch Up”厂房工艺设计方法

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，尤其是一种基于基于“Ruby”语言的“Sketch Up”厂房工艺设计方法。

背景技术

目前，工业设计院进行厂房车间设计，首先要进行工艺方案设计，待工艺方案确定后再由土建公用专业在其基础上进行深化设计，限于工艺设计是以绘制平面工艺布局图，这种表现方式难以对复杂工艺方案进行准确描述，在涉外项目中也会因语言和绘图习惯的差别造成表达障碍。

“Sketch Up”（建筑草图大师）是一款极受设计师欢迎且易于使用的3D建筑设计软件，是建筑方案设计阶段最为流程的三维设计软件。“Ruby”语言是Google公司力推的一种编程语言。“Sketch Up”留有“Ruby”应用程序编程接口（API），通过“Ruby”编程，用户可以拓展“Sketch Up”的功能。基于“Ruby”语言开发的“Sketch Up”建模插件主要包括两种方法，一种是通过“Ruby”程序逐行执行“Sketch Up”的基本建模命令，即按照点线面体的方式逐步完成建模，使用这种方法进行建模需要进行大量的程序代码编写工作，而且这种方法创建的模型仅具有基本几何轮廓，精度不高；另一种方法是通过“Ruby”程序执行导入命令，直接将外部模型导入到“Sketch Up”中，用这种方法创建的设备与厂房模型不能够根据用户的需求灵活改变规格与尺寸，适用性不高。

现有技术的三维设计软件虽然可以实现工艺方案的形象表达，但厂房与工艺设备的建模工作量巨大，难以满足设计人员在工艺设计阶段快速生成多套方案的模型，并进行方案论证与优化的需求。在每建一个厂房模型之前，都需要根据其尺寸参数来计算厂房各个组成构件的几何尺寸、空间相对位置和数量等大量数据，然后在三维设计软件中对这些构件建模，最后将这些构件装配成厂房整体，建模不但费时又费力，工作量大，而且工程设计的效率和准确性无法得到保证，难以对设计方案的变更作出及时响应。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种基于“Ruby”语言的“SketchUp”厂房工艺设计方法，采用成组技术（GT）对厂房结构特征和设备装配特征进构件的进行拆分与归类，然后根据拆分与归类结果创建一套编码规则，并按此规则为各种厂房构件与设备构件进行相应的编码，基于“Ruby”语言在“Sketch Up”中实现厂房工艺设计三维快速布局，通过简单便捷的操作，即可由计算机快速生成具有较高精细度的工业厂房及其内部工艺设备的三维布局模型，同时提供多种辅助功能，便于设计方案的变更和修改，大大提高了工艺方案表达的准确性和三维建模效率，让设计师从繁杂、重复的三维建模工作解脱，有更多精力来研究设计方案的优劣合理性，提高工程设计的质量和效率。

本发明的目的是这样实现的：一种基于“Ruby”语言的“Sketch Up”厂房工艺设计方法，其特点是该方法采用成组技术（GT）对厂房结构和设备装配的特征进行构件拆分和归类并将其编码，使用“Ruby”语言在“Sketch Up”中由计算机生成厂房工艺的三维模型，其具体创建包括如下步骤：

（一）、厂房和设备构件的编码

采用成组技术（GT）对厂房结构特征和设备装配特征进行构件的拆分与归类，并将其按厂房与设备结构的拆分规则、装配规则和命名规则对厂房和设备的构件进行编码。

（二）、创建构件模型库

将上述编码规则在“Ruby”中内置工具条创建程序、用户鼠标操作与参数输入程序、参数解析程序和构件模型调用与定位程序，并根据拆分与装配规则创建构件模型库，然后以命名规则为模型命名后存储在相应的文件目录下，所述构件模型库包括厂房构件模型、设备构件模型、轴柱网与标注模型和其他辅助标识模型；所述其他辅助标识模型为表现生产物流、人流和信息流的三维箭头。

（三）、构件参数的设置

由“Ruby”程序在“Sketch Up”中创建工艺布局工具条，点击工具条上面的选项进行厂房和设备的三维模型布放，然后对厂房和设备构件进行参数设置，所述厂房构件参数通过填写“Excel”表格进行设置；所述设备构件参数通过“Sketch Up”中跳出的对话框进行设置。

（四）、创建工艺方案的三维模型

在“Ruby”程序中对输入的构件参数进行解析，并将其转换成构件模型的文件名编码，按文件名编码从相应的文件目录下调取构件的三维模型到“Sketch Up”中，然后按预设的构造关系对这些构件进行空间变换，自动组装成完整的厂房与设备三维模型，并在“SketchUp”中为创建的厂房与设备三维模型添加轴柱网和尺寸标识，以及表现生产物流、人流和信息流的三维箭头，完成具有三维布局的厂房工艺设计。

本发明与现有技术相比具有快速创建高精度的厂房车间与工艺设备三维模型，以创建厂房轴柱网和尺寸标注等方式提高工艺方案的完整性与精准性，通过简单便捷的操作，即可由计算机快速生成具有较高精细度的工业厂房及其内部工艺设备的三维布局模型，同时提供多种辅助功能，便于设计方案的变更和修改，大大提高了工艺方案表达的准确性和三维建模效率，确保工程设计的准确性，使设计师从繁杂、重复的三维建模工作解脱，有更多精力来研究和优化设计方案的合理性，提高工程设计的质量和效率。

附图说明

图1为本发明架构示意图；

图2为本发明流程图。

具体实施方式

下面以某厂房与工艺设备的三维建模实施例，对本发明作进一步说明，其具体步骤如下：

（一）、构件模型库的创建

参阅附图1，采用成组技术（GT）对厂房的结构特征和设备的装配特征进行构件拆分与归类，根据拆分与归类结果，对各种规格的厂房与设备构件进行编码，然后将编码规则在“Ruby”中内置程序，并根据厂房与设备结构、厂房与设备构件的装配规则及其命名规则创建构件模型库，并以相应的构件编码作为模型文件名，所述构件模型库包括厂房构件模型、设备构件模型、轴柱网与标注模型和其他辅助标识模型；所述“Ruby”中内置程序包括工具条创建程序、用户鼠标操作与参数输入程序、参数解析程序和构件模型调用与定位程序。

（二）、工艺方案的三维模型创建

参阅附图2，按下述步骤在“Sketch Up”中创建厂房与设备的三维模型：

（a）首先点击由“Ruby”程序创建的布局工具条，在三维空间内通过鼠标点击的方式配置厂房构件参数。

（b）在“Ruby”程序中对上述输入的厂房构件参数进行解析，将解析结果转换成构件模型的文件名编码，并按照编码从相应的文件目录下调取构件模型到“Sketch Up”中，再按照预设的构造关系进行空间变换，自动组装成完整的厂房三维模型，并在“Sketch Up”中为创建的厂房三维模型添加轴柱网和尺寸标识，以及创建表现生产物流、人流和信息流的三维箭头，厂房内无工艺设备配置则结束设计程序，完成具有较高精细程度的厂房三维模型的快速创建与定位，快速实现厂房的三维布局，如厂房内配置设备则进入下一步骤对设备参数进行设置。

（c）点击由“Ruby”程序创建的布局工具条，在三维空间内通过鼠标点击的方式配置设备构件参数。

（d）在“Ruby”程序中对上述输入的设备构件参数进行解析，将解析结果转换成构件模型的文件名编码，并按照编码从相应的文件目录下调取构件模型到“Sketch Up”中，再按照预设的构造关系进行空间变换，自动组装成完整的设备三维模型，重复（c）和（d）步骤，一一完成各工艺设备的三维模型创建与定位，从而实现具有工艺设计的厂房三维布局，并在“Sketch Up”中为创建的厂房三维模型添加轴柱网和尺寸标识，以及创建表现生产物流、人流和信息流的三维箭头，快速完成具有较高精细程度的厂房与各种工艺设备三维布局的工艺设计。

以上实施例只是对本发明做进一步说明，并非用以限制本发明专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本发明专利的权利要求范围之内。

Claims (1)

1.一种基于“Ruby”语言的“Sketch Up”厂房工艺设计方法，其特征在于该方法采用成组技术对厂房结构和设备装配的特征进行构件拆分和归类并将其编码，使用“Ruby”语言在“Sketch Up”中由计算机生成厂房工艺的三维模型，其具体创建包括如下步骤：

（一）、厂房和设备构件的编码

采用成组技术对厂房结构特征和设备装配特征进行构件的拆分与归类，并将其按厂房与设备结构的拆分规则、装配规则和命名规则对厂房和设备构件进行编码；

（二）、创建构件模型库

将上述编码规则在“Ruby”中内置工具条创建程序、用户鼠标操作与参数输入程序、参数解析程序和构件模型调用与定位程序，并根据拆分与装配规则创建构件模型库，然后以命名规则为模型命名后存储在相应的文件目录下，所述构件模型库包括厂房构件模型、设备构件模型、轴柱网与标注模型和其他辅助标识模型；所述其他辅助标识模型为表现生产物流、人流和信息流的三维箭头；

（三）、构件参数的设置

由“Ruby”程序在“Sketch Up”中创建工艺布局工具条，点击工具条上面的选项进行厂房和设备的三维模型布放，然后对厂房和设备构件进行参数设置，所述厂房构件参数通过填写“Excel”表格进行设置；所述设备构件参数通过“Sketch Up”中跳出的对话框进行设置；

（四）、创建工艺方案的三维模型

在“Ruby”程序中对输入的构件参数进行解析，并将其转换成构件模型的文件名编码，按文件名编码从相应的文件目录下调取构件的三维模型到“Sketch Up”中，然后按预设的构造关系对这些构件进行空间变换，自动组装成完整的厂房与设备三维模型，并在“SketchUp”中为创建的厂房与设备三维模型添加轴柱网和尺寸标识，以及表现生产物流、人流和信息流的三维箭头，完成具有三维布局的厂房工艺设计。