CN107833105B

CN107833105B - 一种基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理方法及系统

Info

Publication number: CN107833105B
Application number: CN201711123339.0A
Authority: CN
Inventors: 王金龙; 薛源; 高珂
Original assignee: Qingdao University of Technology
Current assignee: Qingdao University of Technology
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: CN107833105A

Abstract

本发明属于智慧城市运营管理技术领域，具体涉及一种基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理方法及系统，文件服务器提供对模型文件的存储、调用等文件共享服务；元数据库提供对商场元数据的存储、查询等数据管理服务；GIS API提供对外部GIS系统数据的访问支持；BIMSERVER服务器用于上传、解析、存储、转换和检索BIM三维模型；二维模型转换模块是通过调用IFCConvert将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型，并存入文件服务器；BIM分析服务器用于提取、处理、存储和检索元数据库中的数据，该方法及系统基于楼宇BIM的大型商场外部环境、内部结构的可视化交互和展示，实现一体式可视化租赁管理，提升铺位的管理和利用效率。

Description

一种基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理方法及系统

技术领域：

本发明属于智慧城市运营管理技术领域，具体涉及一种基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理方法及系统。

背景技术：

大型商场是进行商业活动的综合性场所，并多设置在闹市中心和繁华地段，经营范围广，商业种类多，与人们衣、食、住、行各方面息息相关，是连接工业与农业，城市与农村，生产与消费的桥梁和纽带。近年来，随着社会经济的快速发展，人民群众衣、食、住、行等各类生活用品需求在不断改善，各类工业、农业发展所需的材料、建筑设施、设备逐步增多，从而众多大型商场在全国各地相继新建、改建或扩建，予以满足各地的发展需求，各商户在大型商场租赁店铺、柜台进行独立经营，在此之前商户需要考察铺位地理位置、周边业态、店铺结构、内部装修、隐蔽工程、手续租金等重要的软硬件基础条件，获得店铺的第一手资料才能作出租赁决策。

目前，商业租赁管理主要通过平面模型展示的方式体现项目中每个楼层的铺位业态、手续办理情况，无法直观地查看铺位的外部环境、内部结构等信息，租户要到现场考察环境、业态信息，调取大量纸质资料确认管线、设备维保等信息，制约了铺位的管理和利用效率。因此，迫切需要设计一种基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理方法及系统。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，寻求设计提供一种基于楼宇建筑信息模型(BIM)的商场可视化租赁管理方法及系统，该方法及系统基于楼宇BIM的大型商场外部环境、内部结构的可视化交互和展示，实现一体式可视化租赁管理，提升铺位的管理和利用效率。

为了实现上述目的，本发明所述基于楼宇建筑信息模型(BIM)的商场可视化租赁管理系统的主体结构包括用户终端、WEB服务器和空间数据服务器；WEB服务器包括BIM数据管理模块、空间数据展示模块、空间租赁分析模块，空间数据服务器设有文件服务器、元数据库、GIS API、BIMSERVER服务器和BIM分析服务器；用户终端接入WEB服务器，BIM数据管理模块将商场的地理信息数据、全景模型数据等进行存储并建立数据关联，其中BIM数据管理模块的地理信息管理子模块通过调用GIS API设置商场地理信息数据，并将设置的数据与用户上传的描述数据如行政区域、周边信息等一并存入地理信息元数据库；全景模型管理子模块将上传的全景图片转换成全景模型存入文件服务器，并将用户上传的描述数据如商场与全景模型关联数据、全景模型热点数据等存入全景模型元数据库；BIM二三维模型管理子模块通过调用BIMSERVER服务器中的BIMSERVER API将上传的BIM三维模型在BIMSERVER服务器的BIMSERVER应用程序中进行解析和存储，然后调用二维模型转换子模块将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型存入文件服务器，并将BIMSERVER应用程序解析的建筑设施数据与用户上传的描述数据如商场与BIM三维模型及BIM二维平面模型关联数据、空间租赁数据等存入BIM二三维模型元数据库；BIM装修模型管理子模块将上传的BIM装修模型存入文件服务器，并将用户上传的描述数据如商场与BIM装修模型关联数据、材质库等存入BIM装修模型元数据库；元数据管理子模块采用外部链接、信息录入、数据文件导入、媒体资源上传等形式将商场的各维度数据如商场元数据、运营元数据、地理信息元数据、全景模型元数据、BIM二三维模型元数据、BIM装修模型元数据等元数据进行编辑管理，并存入元数据库和文件服务器；空间数据展示模块在用户终端以逐级细化的视图方式进行数据展示，包括GIS视图查找商场，定位商场后查看外观全景、楼层全景、单个店铺全景视图，从楼层全景视图通过热点切换到楼层的BIM三维模型及BIM二维平面模型的互动视图，选中店铺切换到可更换家具及材质的店铺装修视图；空间租赁分析模块按照用户在任意空间视图内通过点选、圈选等可视化交互方式选定的查询范围，通过BIM分析服务器预设的查询字段和汇总条件如商场建筑设施统计、空间占用统计、店铺业态分布等进行数据检索，得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图。

本发明所述文件服务器提供对模型文件的存储、调用等文件共享服务；元数据库提供对商场元数据的存储、查询等数据管理服务；GIS API提供对外部GIS系统数据的访问支持；BIMSERVER服务器用于上传、解析、存储、转换和检索BIM三维模型，其中，BIMSERVER应用程序用于进行BIM三维模型的上传、解析、存储、下载等操作；BIMSERVER API提供对BIMSERVER应用程序的访问支持，包括BIM三维模型的上传、下载等接口操作；二维模型转换模块是通过调用IFCConvert将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型，并存入文件服务器；BIM分析服务器用于提取、处理、存储和检索元数据库中的数据，其中，空间数据计算模块将商场的各类元数据按需采用定时任务的方式进行数据提取，按照预设的查询字段和汇总条件如商场建筑设施统计、空间占用统计、店铺业态分布等进行汇总计算生成结果集，将结果集存入独立的BIM分析数据库，BIM分析数据库提供对分析数据的存储、查询等数据管理服务。

本发明基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理的过程包括地理信息展示、全景漫游展示、BIM二三维展示、店铺装修展示和空间租赁分析，具体为：

(1)地理信息展示：利用GIS API，通过设置商场的GIS位置在地图上显示商场建筑所在位置图标，点击该位置图标实现查看商场建筑详情的目的；

(2)全景漫游展示：采用宽高比为2:1的商场外部全景图片、楼层全景图片、店铺内部全景图片，利用全景图片生成技术生成商场的全景模型，用户通过点击全景展示按钮实现全景模型查看；

(3)BIM二三维展示：先将BIM三维模型和模型内空间数据(Excel文件)上传到WEB服务器，再分两步操作，一是将BIM三维模型文件上传至BIMSERVER服务器，通过基于WEBGL的模型加载实现对BIM三维模型的展示互动；二是将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型，利用D3.js可视化技术进行加载展示，实现BIM二维平面模型的可视化展示；

(4)BIM装修展示：将BIM装修模型文件转换为JSON格式文件，利用Three.js可视化技术加载模型，通过改变店铺材质及纹理信息，实现BIM装修展示；

(5)空间租赁分析：根据商场内店铺类型、租赁状态、面积等信息，采用Echarts.js可视化技术，通过BIM模型联动分析展示模块得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图，实现大型商场的可视化租赁管理。

本发明所述地理信息展示的具体过程为：

Step1：面向不同的GIS应用服务，将各自提供的地图服务封装成GIS API，包括坐标拾取接口、定位接口、距离量算接口、区域覆盖接口、圈选查询接口、路径计算接口等方便WEB程序集成调用；

Step2：通过在GIS中进行坐标拾取设置商场BIM的地理位置，并添加覆盖物标记，通过外部链接、信息录入、数据文件导入、媒体资源上传等媒体资源形式将行政区域、周边环境等导入或上传地理信息元数据库；

Step3：针对地理信息元数据分别建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索；

Step4：在展示端，在GIS地图上以覆盖物标记的形式显示商场BIM地理位置，点击任意标记显示出BIM元数据，调用GIS API进行包括实时定位、面积计算、路径规划等应用的地理信息互动展示。

本发明所述全景漫游展示的具体过程为：

Step1：上传宽高比为2：1的全景图片，调用Krpano工具将全景图片转换为全景模型，全景模型由一个文件集合构成，包括对全景图片进行切片处理之后的切片图、缩略图和预览图；用于浏览器直接播放的HTML文件；全景漫游的配置文件；全景漫游热点编辑器，可视化添加热点以及决定每个场景起始位置；全景漫游控制器的皮肤配置文件及皮肤图片；全景漫游网页播放工具；

Step2：通过数据导入的形式，将全景模型与商场建筑信息进行关联，包括商场外部全景与商场ID关联、商场内部楼层全景与楼层ID关联、店铺内部全景与店铺ID关联；

Step3：针对商场与全景模型关联数据、全景模型热点数据等元数据分别建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索；

Step4：在展示端，根据用户点击外部或内部场景中的全景展示按钮，通过WEBGL方式加载展示全景模型文件。

本发明所述BIM二三维模型展示的具体过程为：

Step1：基于BIMSERVER应用程序进行BIMSERVER API开发，BIMSERVER API包括BIM三维模型上传接口、模型数据下载接口，并通过API形式进行数据交互，其中BIM三维模型上传接口是根据传入的商场BIM三维模型文件路径，调用BIMSERVER应用程序内置的checkin模块执行模型的上传、解析和存储；模型数据下载接口是根据BIM工程ID在BIMSERVER应用程序中找到对应存储位置，调用内置的download方法下载模型建筑设施数据，用于建筑设施的统计分析；

Step2：通过调用BIMSERVER API的BIM三维模型上传接口，上传IFC标准交换格式的模型；

Step3：利用IFCConvert将基于IFC标准交换格式的BIM三维模型文件转换为SVG格式BIM二维平面模型文件；

Step4：BIM三维模型上传成功后，调用BIMSERVER API的模型数据下载接口下载模型建筑设施数据；通过数据导入的形式，将BIM三维模型、BIM二维平面模型与商场建筑信息进行关联，包括商场内部楼层BIM三维模型与楼层ID关联、BIM二维平面模型与楼层ID关联、BIM三维模型的空间编码与BIM二维平面模型的房间编码关联；通过BIM二维平面模型的房间编码导入包括租赁面积、容纳人数和空间占用等运营数据；

Step5：将BIMSERVER应用程序解析的建筑设施数据与用户上传的描述数据如商场与BIM三维模型及BIM二维平面模型关联数据、空间租赁数据等BIM二三维模型元数据建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索；

Step6：在展示端，根据用户点击场景中的三维展示按钮，通过BIMSERVER应用程序读取BIM三维模型，通过WEBGL引擎渲染在用户终端以3D形态显示并能进行点选、放缩、拖拽、旋转等交互操作；根据用户点击场景中的二维展示按钮，借助D3.js可视化技术加载BIM二维平面模型文件，在用户终端以2D形态展示并能进行点选、缩放、拖拽等交互操作。

本发明所述BIM装修展示的具体过程为：

Step1：由3DMax、Maya等专业软件制作BIM装修模型导出OBJ数据格式并上传，将文件解析转换为JSON数据格式，便于通过Three.js可视化技术进行渲染展现；

Step2：通过数据导入的形式，将BIM装修模型文件与商场建筑信息进行关联，包括商场外部装修与商场ID关联、商场内部楼层装修与楼层ID关联、店铺内部装修与店铺ID关联；

Step3：针对商场与BIM装修模型关联数据、材质库等元数据建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索；

Step4：在展示端，根据用户点击外部或内部场景中的装修展示按钮，通过Three.js可视化技术在用户终端以3D形态展示并能进行放缩、旋转等交互操作；

Step5：店铺装修展示具体操作流程如下：(1)定义BIM装修模型所需贴图路径，加载纹理贴图；(2)建立材质库；(3)按照BIM装修模型中材质顺序，定义材质数组；(4)将材质赋予到BIM装修模型，并加入到场景中，实现对店铺装修的材质替换、家具替换等个性化配置操作。

本发明所述空间租赁分析的具体过程为：

Step1：以定时任务的方式，从地理信息元数据库、全景模型元数据库、BIM二三维模型元数据库、BIM装修模型元数据库等提取可用于统计分析的数据；

Step2：按照预设的查询字段和汇总条件如商场建筑设施统计、空间占用统计、店铺业态分布等进行汇总计算生成结果集，将结果集存入独立的BIM分析数据库；

Step3：用户在任意空间视图内通过点选、圈选等可视化交互方式选定的查询范围，通过BIM分析服务器预设的查询字段和汇总条件如商场建筑设施统计、空间占用统计、店铺业态分布等进行数据检索，得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图，统计图表联动展示对应查询范围的统计结果；比如用户点选店铺，展示店铺各项统计数据；用户点选楼层，展示楼层各项统计数据；用户点选业态，展示业态各项统计数据。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：一是将GIS与全景漫游结合起来，实现对商场建筑地理信息位置以及全景漫游的集成查看，给用户更加直观的体验；二是基于BIMSERVER实现用户终端查看商场BIM三维模型，并可进行交互操作，解决传统商场租赁管理系统不能通过3D互动形式进行租赁管理的管理不直观的缺点；三是实现基于BIM二维平面模型的可视化管理，记录商场店铺名称、类型、面积、租赁状态等信息，用BIM二维平面模型结合BIM三维模型的图形化互动方式展现商场的运营状态，提升铺位的管理和利用效率；四是实现对BIM装修模型放大、缩小、旋转、调节灯光亮度等操作，并可改变模型材质纹理，实现店铺装修的效果；五是通过与BIM三维模型及BIM二维平面模型联动的数据分析展示方式，使用户快速直观地从多种维度获取数据分析成果，无需学习复杂的查询公式。

附图说明：

图1为本发明所述基于楼宇建筑信息模型(BIM)的商场可视化租赁管理系统的主体结构原理示意框图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。

实施例：

本实施例实现可视化租赁管理的具体过程为：

(一)地理信息展示：

(1)面向不同的GIS应用服务，将各自提供的地图服务封装成GIS API，在html文件中引用百度地图API文件：

type＝"text/javascript"></script>

其中参数key为申请的密钥,参数v为当前API的版本号；

创建Map实例，初始化地图，设置中心点坐标和地图级别：

var map＝new BMap.Map("allmap")；

map.centerAndZoom(point,size)；//point表示中心点坐标，size表示地图级别

添加地图交互控件，实现距离量算、区域覆盖计算、圈选信息查询、定位等用户交互操作：

map.addControl(new BMap.控件名())；

(2)通过在GIS中进行坐标拾取设置商场BIM的地理位置，并添加覆盖物标记，

map.addEventListener("click",function(e){

alert(e.point.lng+","+e.point.lat)；

})；//单击获取点击的经纬度

var marker＝new BMap.Marker(point)； //创建标注

map.addOverlay(marker)； //将标注添加到地图中

通过链接、文本、图片、视频等媒体资源形式将行政区域、周边环境等导入或上传地理信息元数据库；

(3)针对地理信息元数据分别建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索，具体包括：

区域表及关键字段：ID、区域名、父区域ID、区号、邮政编码、经度、纬度、区域级别、区域覆盖坐标点集等。

周边环境表及关键字段：ID、区域表ID、附近加油站、附近停车场、附近医院等。

(4)在展示端，实现在GIS地图以覆盖物标记的形式显示商场BIM地理位置，点击任意标记，通过AJAX+JQuery技术，进行前后台数据交互，实现在地图左侧显示商场名称、地址及查看位置及查看详细按钮，点击按钮可以查看商场位置及详情，详情包括商场名称、商场图片视频介绍、所在区域、详细地址、建筑面积等基础信息；通过添加的地图交互控件，进行包括实时定位、面积计算、距离量算等应用的地理信息互动展示。

(二)全景漫游展示：

(1)上传宽高比为2：1的全景图片，调用Krpano工具将全景图片转换为全景模型，具体操作过程为：上传全景图片到文件服务器，调用Krpano的MAKE VTOUR(VR-OPT)droplet批处理程序，该批处理程序会执行一系列操作，其关键操作是调用krpanotools工具执行模型转换生成；模型转换结束后，在原全景图片文件夹中会自动生成名为vtour的模型文件集合，该集合包括：对全景图片进行切片处理之后的切片图、缩略图和预览图；可用于浏览器直接播放的HTML文件；全景漫游的配置文件；全景漫游热点编辑器，可视化添加热点以及决定每个场景起始位置；全景漫游控制器的皮肤配置文件及皮肤图片；全景漫游网页播放工具；

(2)通过数据导入的形式，将全景模型与商场建筑信息进行关联，包括商场外部全景与商场ID关联、商场内部楼层全景与楼层ID关联、店铺内部全景与店铺ID关联；

(3)针对商场与全景模型关联数据、全景模型热点数据等元数据分别建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索，具体包括：

全景模型表及关键字段：ID、模型名称、模型位置、模型类型、商场ID、楼层ID、店铺ID等。

全景模型热点表及关键字段：ID、全景模型表ID、热点编号、热点名称、热点类型、热点介绍、热点链接(进入下一层全景或切换BIM二三维模型展现)等；

(4)在展示端，根据用户点击外部或内部场景中的全景展示按钮，用户终端浏览器加载Krpano html5全景引擎，全景引擎加载对应全景模型的配置文件包括热点、视图起始位置、热点链接地址，通过WEBGL方式将全景模型渲染到浏览器中进行展示交互；

(三)BIM二三维展示：

(1)基于BIMSERVER应用程序进行BIMSERVER API开发，包括BIM三维模型上传接口、模型数据下载接口，并通过API形式进行数据交互，其中BIM三维模型上传接口是根据传入的商场BIM三维模型文件路径，调用BIMSERVER应用程序内置的checkin模块执行模型的上传、解析和存储；模型数据下载接口是根据BIM工程ID在BIMSERVER应用程序中找到对应存储位置，调用内置的download方法下载模型建筑设施数据，用于建筑设施的统计分析，接口方法如下：

(a)添加主工程：添加主工程功能主要是根据传入的工程名称，调用BIMSERVER接口中的addProject方法，在BIMSERVER创建名称为projectName名称的工程项目，如果创建成功，则返回主工程ID及版本号ID；

(b)添加子工程：添加子工程功能主要是根据传入的子工程名称及主工程ID，调用BIMSERVER接口中的addProjectAsSubProject方法，在主工程下创建子工程项目，如果创建成功，则返回主工程ID、子工程ID及版本号ID；

(c)上传模型：上传模型功能根据传入的工程ID以及模型文件路径，经过转换，调用BIMSERVER接口中的checkin方法，执行模型上传。

(d)获取模型结构数据：模型上传成功后，执行获取模型结构数据方法，根据工程ID寻找对应项目，调用BIMSERVER中download方法下载模型结构数据，并对获得数据进行处理，提取所需数据后，返回客户端，并保存至数据库中，提取的模型结构数据包括设施名称、global_id、设施类型、工程ID等；

(2)通过调用BIMSERVER API的BIM三维模型上传接口，上传IFC标准交换格式的模型，具体过程如下：

(a)创建主工程，通过SOAP即简单对象访问协议(Simple Object AccessProtocol)访问服务端添加主工程方法doAddMain()，参数工程名称为数据库中该建筑ID，然后对返回数据进行处理，提取有效数据，将工程ID及版本号ID保存至数据库中：

//制定服务器访问地址

$client＝new SoapClient($this->BASE_URI,array(

'trace'＝>true,

'connection_timeout'＝>500000,

'cache_wsdl'＝>WSDL_CACHE_BOTH,

'keep_alive'＝>false,

'encoding'＝>'utf-8',

))；

(b)创建子工程并上传云平台，如果已经创建子工程，则直接更新IFC即可，访问服务端doCheckIn()方法，参数为工程ID及IFC文件路径；如果没有创建子工程，先创建子工程，访问服务端doAddSub()方法，再访问doCheckIn()方法，传递参数为工程名称和主工程ID，工程名称由该建筑楼号ID和该建筑楼层ID拼接而成；

(c)利用IFCConvert将基于IFC标准交换格式的BIM三维模型文件转换为SVG格式BIM二维平面模型文件，模型转换命令如下：

IFCConvert BIM三维模型.IFC BIM二维平面模型.svg–use-element-names–bounds 512x512

其中，三维模型.IFC是源文件的名称，这个参数是文件名；而二维平面模型.svg则是表示目标文件名称和格式，--use-element-names表示使用元素名称，--bounds512*512表示文件边界大小，如果不设置边界，则在页面不会显示任何图形；

(d)BIM三维模型上传成功后，调用BIMSERVER API的模型数据下载接口doGetSta()方法，下载模型建筑设施数据；通过数据导入的形式，将BIM三维模型、BIM二维平面模型与商场建筑信息进行关联，包括商场内部楼层BIM三维模型与楼层ID关联、BIM二维平面模型与楼层ID关联、BIM三维模型的空间编码与BIM二维平面模型的房间编码关联；通过BIM二维平面模型的房间编码导入包括租赁面积、容纳人数和空间占用等运营数据；

(e)将BIMSERVER应用程序解析的建筑设施数据与用户上传的描述数据如商场与BIM三维模型及BIM二维平面模型关联数据、空间租赁数据等BIM二三维模型元数据建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索，具体包括：

建筑设施表及关键字段：ID、商场表ID、设施类型、设施名称、规格等；

BIM三维模型表及关键字段：ID、模型名称、模型位置、商场ID、楼层ID、店铺ID、BIM二维平面模型ID等；

BIM二维平面模型表及关键字段：ID、模型名称、模型位置、商场ID、楼层ID、店铺ID、BIM三维模型ID等；

空间表及关键字段：ID、BIM三维模型ID、BIM二维平面模型ID、空间名称、空间面积、容纳人数、空间分配等；

(f)在展示端，根据用户点击场景中的三维展示按钮，通过BIMSERVER应用程序读取BIM三维模型，通过WEBGL引擎渲染在用户终端以3D形态显示并能进行点选、放缩、拖拽、旋转等交互操作；根据用户点击场景中的二维展示按钮，借助D3.js可视化技术加载BIM二维平面模型文件，在用户终端以2D形态展示并能进行点选、缩放、拖拽等交互操作，BIM二维平面模型加载展示主要包括以下过程：

①加载BIM二维平面模型(SVG数据格式)文件并添加DOM节点：

d3.xml("BIM二维平面模型.svg","image/svg+xml",//加载文件

function(xml){

document.body.appendChild(xml.documentElement)；//添加DOM节点

})；

②BIM二维平面模型缩放：为了实现自由缩放功能，需要将所有的节点包括在一个SVG的分组元素中，后续的操作都是针对这一分组，在SVG中用<g>和<g>来定义，缩放(Zoom)的核心功能主要利用d3.transform,d3.translate函数来实现，响应鼠标的Zoom操作，获得变形的位置信息以及尺度；

③在BIM二维平面模型上显示房间名称：要在BIM二维平面模型上显示房间名称，首先要通过getBBox()获取房间边界信息，然后房间中心点坐标横坐标为边界横坐标加上边界宽度的一半，纵坐标为边界纵坐标加上边界高度的一半，然后将房间名称显示在该点：

var b＝document.getElementById(id).getBBox()；

return"translate("+(b.x+b.width/2)+""+(b.y+b.height/2)+")"；

④添加提示框，当鼠标移动到某一房间时，显示房间号和房间面积提示框，就是“文字”加“边框”，本方案采用div+css的方式来实现：在<body>中添加一个<div>，透明度设定为0，即完全透明，div的类设定为tooltip；定义一个tooltip样式，并将其定位方式设置绝对定位，其他的属性是关于边框外观和文字显示方式的，为BIM二维平面模型的各图形元素定制鼠标事件的监听器，其中包括鼠标放到图形上时(mouseover)、鼠标在图形上移动时(mousemove)和鼠标移出时(mouseout)，鼠标移入时，设定提示框透明度为1.0(完全不透明)，鼠标移动时，更改样式left和top来改变提示框的位置，鼠标移出时，将透明度设定为0.0(完全透明)；

⑤BIM二维平面模型互动：用户终端通过浏览器查看BIM二维平面模型，平面模型上显示房间名称，当鼠标移过时，显示房间名称和面积，根据房间类型的不同，显示不同颜色，点击某一房间，弹出房间详情信息，同时还可对房间信息进行维护，修改房间名称、类型等信息；

(四)BIM装修模型展示

(1)由3DMax、Maya等专业软件制作BIM装修模型导出OBJ数据格式并上传，将文件解析转换为JSON数据格式，便于通过Three.js可视化技术进行渲染展现，具体为：调用Three.js工具库中的convert_obj_three.py应用程序将BIM装修模型OBJ数据格式文件进行转换，同时材质库MTL数据格式文件与OBJ文件放在同一个文件目录下：

python convert_obj_three.py-i infile.obj-o outfile.js。

执行成功后得到JSON格式的模型文件；

(2)通过数据导入的形式，将BIM装修模型文件与商场建筑信息进行关联，包括商场外部装修与商场ID关联、商场内部楼层装修与楼层ID关联、店铺内部装修与店铺ID关联；针对商场与BIM装修模型关联数据、材质库等元数据建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索，具体包括：

BIM装修模型表及关键字段：ID、模型名称、模型位置、商场ID、楼层ID、店铺ID、材质库位置等。

材质库表及关键字段：ID、BIM装修模型表ID、材质配置名、材质Material集合等。

(3)在展示端，根据用户点击外部或内部场景中的装修展示按钮，通过Three.js可视化技术在用户终端以3D形态展示并能进行放缩、旋转等交互操作；具体包括以下步骤：

(a)设置照相机camera，使用透视投影照相机PerspectiveCamera方式，并设定视景体竖直方向上的张角fov、照相机水平方向和竖直方向长度的比值aspect、照相机到视景体最近距离near和最远距离far：

Camera＝newTHREE.PerspectiveCamera(55,SCREEN_WIDTH/CREEN_HEIGHT,1,100000)；

(b)对照相机设定控制器OrbitControls，用鼠标实现对模型的缩放旋转，其中鼠标单击旋转，滚轮缩放；

(c)设置场景，将设置好的照相机添加到场景中；

(d)设置灯光，在场景中添加环境光AmbientLight及点光源PointLight，并设置灯光颜色，强度及灯光位置，将设定好灯光添加到场景中：

pointLight1＝new THREE.PointLight(0xffeedd,0.4)；//点光源

pointLight1.position.set(0,2000,0)；

scene.add(pointLight1)；

(e)加载3D模型文件，将存有模型顶点信息的文本文件放于文件服务器，用浏览器下载文本文件，下载模型文件需要使用Javascript的异步请求；Javascript解析文本文件并生成一个geometry形状信息，最终生成Mesh网格模型，当产生Mesh后，将其加入到定义的场景中；

(f)定义渲染器，系统采用WebGL渲染方式，设定渲染器的背景颜色和高度宽度，并将添加了照相机、模型的场景添加到渲染器中；

为了能够改变模型材质及纹理，实现店铺装修的效果，按照JSON模型文件中材质顺序，重新定义模型的材质库，并赋予给模型，JSON模型基本格式如下：

{"metadata"：{"formatVersion"：3.1}，

"materials"：

[{"DbgColor":15658734,

"DbgIndex":0,

"DbgName":"floor",

"colorDiffuse":[0.6,0.6,0.6],

"mapDiffuse":"floor.jpg",

"opacity":1.0,

},......]，

"vertices"：[0,-1644.414900,-11658.599600,...]，

"normals"：[0，1，0，0,0,-1,...]，

"uvs"：[[-6.9464,5.5692,-6.9464,-4.5692,7.9464,-4.5692,...]，

"faces"：[43,0,1,2,3,0,0,1,2,3,.....]

}

其中Metadata中包含formatVersion用于指示当前文件所用的格式版本号，这将决定于解析器如何解析下面的文件内容，Materials指定该模型所用到的素材，一个模型可能用到多个素材，所以Materials是一个数组，每一项都是material对象，每个Material对象都包括DbgIndex指示该Material的索引，DbgName显示Matrial的名字；vertices域表示该模型中所包含的顶点坐标，顶点以三个数为一组，每三个数组成一个顶点x，y，z坐标；Normals域用于保存法线坐标，跟顶点一样，每三个数组成一个法线向量；Colors域表示模型中顶点颜色，Three.JS允许给每个顶点指定颜色；Uvs域表示模型的贴图坐标，faces域表示模型的面，一个三维模型是由许多三角面、四角面或多边形面组成的，这些面的信息就保存在faces域中；

本实施例中需要重新设置Materials，对于其它顶点、贴图信息不需要做出改变，具体操作流程如下：

(a)定义所需贴图路径，加载纹理贴图：

var floor1＝new THREE.TextureLoader().load("shop/texture/floor/floor1.jpg")；

(b)建立材质库：

var mlib＝{"floor1":new THREE.MeshPhongMaterial({color:0xffffff,map:floor1,combine:THREE.MultiplyOperation}),"door"：.....}；

(c)按照BIM装修模型中材质顺序，定义材质数组：

mmap＝{0:mlib["floor1"],1:mlib["door"],.....}；

(d)将材质赋予到模型中，并加入到场景中，只需改变材质数组中对应的纹理贴图即可改变BIM装修模型材质，如可以改变店铺内地板贴图，变换不同效果。

(五)空间租赁分析

(1)以定时任务的方式，从地理信息元数据库、全景模型元数据库、BIM二三维模型元数据库、BIM装修模型元数据库等提取可用于统计分析的数据；按照预设的查询字段和汇总条件如商场建筑设施统计、空间占用统计、店铺业态分布等进行汇总计算生成结果集，将结果集存入独立的BIM分析数据库，具体包括：

商场建筑设施统计表及关键字段：ID、商场名称、商场ID、楼层、楼层ID、房间名、房间ID、设施类型、设施名称、设施ID、设施位置、设施规格、设施数量等。

空间占用统计表及关键字段：ID、商场名称、商场ID、楼层、楼层ID、房间名、房间ID、房间面积、容纳人数、分配部门等。

(2)用户在任意空间视图内通过点选、圈选等可视化交互方式选定的查询范围，通过BIM分析服务器预设的查询字段和汇总条件如商场建筑设施统计、空间占用统计、店铺业态分布等进行数据检索，得到结果后，通过在页面引入echarts.js，准备图表容器，基于准备好的dom，初始化echarts实例：

var myChart＝echarts.init(document.getElementById('main'))；

设置图表配置信息：

var option＝{backgroundColor:'#2c343c',

textStyle:{color:'rgba(255,255,255,0.3)'},

......}

使用刚指定的配置项和数据显示图表：

myChart.setOption(option)；

得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图，统计图表联动展示对应查询范围的统计结果；比如用户点选店铺，展示店铺各项统计数据；用户点选楼层，展示楼层各项统计数据；用户点选业态，展示业态各项统计数据。

Claims

1.一种基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理系统，其特征在于主体结构包括用户终端、WEB服务器和空间数据服务器；WEB服务器包括BIM数据管理模块、空间数据展示模块、空间租赁分析模块，空间数据服务器设有文件服务器、元数据库、GIS API、BIMSERVER服务器和BIM分析服务器；用户终端接入WEB服务器，BIM数据管理模块将商场的地理信息数据、全景模型数据等进行存储并建立数据关联，其中BIM数据管理模块的地理信息管理子模块通过调用GIS API设置商场地理信息数据，并将设置的数据与用户上传的行政区域、周边信息一并存入地理信息元数据库；全景模型管理子模块将上传的全景图片转换成全景模型存入文件服务器，并将用户上传的商场与全景模型关联数据、全景模型热点数据存入全景模型元数据库；BIM二三维模型管理子模块通过调用BIMSERVER服务器中的BIMSERVER API将上传的BIM三维模型在BIMSERVER服务器的BIMSERVER应用程序中进行解析和存储，然后调用二维模型转换子模块将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型存入文件服务器，并将BIMSERVER应用程序解析的建筑设施数据与用户上传的商场与BIM三维模型及BIM二维平面模型关联数据、空间租赁数据存入BIM二三维模型元数据库；BIM装修模型管理子模块将上传的BIM装修模型存入文件服务器，并将用户上传的商场与BIM装修模型关联数据、材质库存入BIM装修模型元数据库；元数据管理子模块采用外部链接、信息录入、数据文件导入、媒体资源上传形式将商场的商场元数据、运营元数据、地理信息元数据、全景模型元数据、BIM二三维模型元数据、BIM装修模型元数据进行编辑管理，并存入元数据库和文件服务器；空间数据展示模块在用户终端以逐级细化的视图方式进行数据展示，包括GIS视图查找商场，定位商场后查看外观全景、楼层全景、单个店铺全景视图，从楼层全景视图通过热点切换到楼层的BIM三维模型及BIM二维平面模型的互动视图，选中店铺切换到可更换家具及材质的店铺装修视图；空间租赁分析模块按照用户在任意空间视图内通过点选、圈选可视化交互方式选定的查询范围，通过BIM分析服务器预设的查询字段和汇总条件进行数据检索，得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图。

2.根据权利要求1所述基于楼宇建筑信息模型的商场可视化租赁管理系统，其特征在于所述文件服务器提供对模型文件的存储、调用等文件共享服务；元数据库提供对商场元数据的存储、查询数据管理服务；GIS API提供对外部GIS系统数据的访问支持；BIMSERVER服务器用于上传、解析、存储、转换和检索BIM三维模型，其中，BIMSERVER应用程序用于进行BIM三维模型的上传、解析、存储、下载操作；BIMSERVER API提供对BIMSERVER应用程序的访问支持，包括BIM三维模型的上传、下载接口操作；二维模型转换模块是通过调用IFCConvert将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型，并存入文件服务器；BIM分析服务器用于提取、处理、存储和检索元数据库中的数据，其中，空间数据计算模块将商场的各类元数据按需采用定时任务的方式进行数据提取，按照预设的查询字段和汇总条件进行汇总计算生成结果集，将结果集存入独立的BIM分析数据库，BIM分析数据库提供对分析数据的存储、查询等数据管理服务。

3.一种采用如权利要求2所述系统的基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理方法，其特征在于具体过程包括地理信息展示、全景漫游展示、BIM二三维展示、店铺装修展示和空间租赁分析，具体为：

(3)BIM二三维展示：先将BIM三维模型和模型内空间数据上传到WEB服务器，再分两步操作，一是将BIM三维模型文件上传至BIMSERVER服务器，通过基于WEBGL的模型加载实现对BIM三维模型的展示互动；二是将BIM三维模型转换为BIM二维平面模型，利用D3.js可视化技术进行加载展示，实现BIM二维平面模型的可视化展示；

(5)空间租赁分析：根据商场内店铺类型、租赁状态、面积信息，采用Echarts.js可视化技术，通过BIM模型联动分析展示模块得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图，实现大型商场的可视化租赁管理。

4.根据权利要求3所述基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理方法，其特征在于所述地理信息展示的具体过程为：

Step1：面向不同的GIS应用服务，将各自提供的地图服务封装成GIS API，包括坐标拾取接口、定位接口、距离量算接口、区域覆盖接口、圈选查询接口、路径计算接口，便于WEB程序集成调用；

Step2：通过在GIS中进行坐标拾取设置商场BIM的地理位置，并添加覆盖物标记，通过外部链接、信息录入、数据文件导入、媒体资源上传的媒体资源形式将行政区域、周边环境导入或上传地理信息元数据库；

5.根据权利要求3所述基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理方法，其特征在于所述全景漫游展示的具体过程为：

Step3：针对商场与全景模型关联数据、全景模型热点数据分别建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索；

6.根据权利要求3所述基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理方法，其特征在于所述BIM二三维模型展示的具体过程为：

Step1：基于BIMSERVER应用程序进行BIMSERVER API开发，BIMSERVERAPI包括BIM三维模型上传接口、模型数据下载接口，并通过API形式进行数据交互，其中BIM三维模型上传接口是根据传入的商场BIM三维模型文件路径，调用BIMSERVER应用程序内置的checkin模块执行模型的上传、解析和存储；模型数据下载接口是根据BIM工程ID在BIMSERVER应用程序中找到对应存储位置，调用内置的download方法下载模型建筑设施数据，用于建筑设施的统计分析；

Step4：BIM三维模型上传成功后，调用BIMSERVER API的模型数据下载接口下载模型建筑设施数据；通过数据导入的形式，将BIM三维模型、BIM二维平面模型与商场建筑信息进行关联，包括商场内部楼层BIM三维模型与楼层ID关联、BIM二维平面模型与楼层ID关联、BIM三维模型的空间编码与BIM二维平面模型的房间编码关联；通过BIM二维平面模型的房间编码导入包括租赁面积、容纳人数和空间占用运营数据；

Step5：将BIMSERVER应用程序解析的建筑设施数据与用户上传的商场与BIM三维模型及BIM二维平面模型关联数据、空间租赁数据建立数据库表和字段，用于支持数据的存储和检索；

Step6：在展示端，根据用户点击场景中的三维展示按钮，通过BIMSERVER应用程序读取BIM三维模型，通过WEBGL引擎渲染在用户终端以3D形态显示并能进行点选、放缩、拖拽、旋转交互操作；根据用户点击场景中的二维展示按钮，借助D3.js可视化技术加载BIM二维平面模型文件，在用户终端以2D形态展示并能进行点选、缩放、拖拽交互操作。

7.根据权利要求3所述基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理方法，其特征在于所述BIM装修展示的具体过程为：

Step1：由3DMax、Maya专业软件制作BIM装修模型导出OBJ数据格式并上传，将文件解析转换为JSON数据格式，便于通过Three.js可视化技术进行渲染展现；

Step4：在展示端，根据用户点击外部或内部场景中的装修展示按钮，通过Three.js可视化技术在用户终端以3D形态展示并能进行放缩、旋转交互操作；

Step5：店铺装修展示具体操作流程如下：(1)定义BIM装修模型所需贴图路径，加载纹理贴图；(2)建立材质库；(3)按照BIM装修模型中材质顺序，定义材质数组；(4)将材质赋予到BIM装修模型，并加入到场景中，实现对店铺装修的材质替换、家具替换个性化配置操作。

8.根据权利要求3所述基于楼宇建筑信息模型实现商场可视化租赁管理方法，其特征在于所述空间租赁分析的具体过程为：

Step1：以定时任务的方式，从地理信息元数据库、全景模型元数据库、BIM二三维模型元数据库、BIM装修模型元数据库提取用于统计分析的数据；

Step2：按照预设的查询字段和汇总条件进行汇总计算生成结果集，将结果集存入独立的BIM分析数据库；

Step3：用户在任意空间视图内通过点选、圈选等可视化交互方式选定的查询范围，通过BIM分析服务器预设的查询字段和汇总条件进行数据检索，得到与BIM模型联动的图形、图表分析视图，统计图表联动展示对应查询范围的统计结果。