CN108898668A - 二维图纸与三维模型的映射系统创建及映射查找方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种二维图纸与三维模型的映射系统创建方法及映射查找方法，将BIM信息模型及常规CAD二维图纸进行数据提取，并进行数据映射，为工程施工的数据多维度可视化提供解决方案。本发明中，模型文件存储在非关系型数据库中，模型文件与设备信息统一存储在关系型数据库中；通过设备类型ID关联设备符号、设备类型数据，通过实例唯一标识、设备ID关联工程设备与二三维实例，从而设备符号与设备类型同步关联，工程设备数据与二三维实例同步关联；通过二维图纸中实例记录的ID信息，在关系型数据库中查找设备信息，并在三维场景中查询三维实例，达到二三维关联，反之亦然，并能同时显示设备信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种二维图纸与三维模型的映射系统创建及映射查找方法。
背景技术
在高速铁路、城际铁路、城市轨道交通建设领域越来越多的采用BIM(建筑信息模型，Building Information Modeling)技术，由于BIM设计成果具有可视化、协调性、优化性等诸多优势，得到了各地业主的青睐，能够有效提高设计质量。
BIM在轨道交通方面的应用中，现阶段还大多在站场、房建、轨道等土建工程，将BIM技术应用于轨道交通的通信信号在行业内并不多见，因为现在常用的BIM软件对通信、信号等站后不能完全支持，因此通信信号无论从设计、建设还是运维中，都缺少BIM应用。
而且日常工作尤其是铁路的运营维护期，由于铁路信号工对三维模型的接受程度慢，导致在BIM模型中查找设备变得很繁琐。二维的图纸能够很方便的找到设备位置，但二维又不具有三维场景的直观性。
行业内有些团队也研制了二维图纸、三维模型的转换、关联方法，但大多仅限于设计期，使用笨重的设计平台，不支持精细化的展示，而且将BIM特有的信息数据丢失。他们强调的是通过二维图纸及相关项目数据可以半自动的生成三维，起不到二三维联动的作用。
发明内容：
本发明提出一种二维图纸与三维模型的映射系统创建方法及映射查找方法，将BIM信息模型及常规CAD二维图纸进行数据提取，并进行数据映射，为工程施工的数据多维度可视化提供解决方案。
本发明的方案如下：
二维图纸与三维模型的映射系统创建方法，包括：
步骤一：在关系型数据库中建立设备类型表，记录设备类型标准数据，其中每一种设备类型对应一个设备类型ID；
步骤二：将制作的标准化二维图符及三维族符录入非关系型数据库，并通过设备类型ID与关系型数据库的设备类型标准数据进行关联；
步骤三：通过对设计资料进行分析，提取出各个设备的设备信息；在关系型数据库中建立设备表，记录设备信息；此时，所述设备表中至少记录有设备ID、设备类型ID(即表中“设备类编码”)和设备名称；
步骤四：从非关系型数据库中获取已关联设备类型标准数据的二维图符和三维族符，利用二维图纸绘制工具及三维模型搭建工具进行设备摆放，并根据所述设备表中记录的设备信息，在摆放时分别在创建的二维实例和三维实例中记录扩展参数，通过设备ID与相应的设备信息关联，记为实例的第一次关联；
步骤五：将各个实例创建时自动生成的唯一标识也存入到所述设备表中，形成实例的第二次关联。
基于上述映射系统的数据映射查找方法，其特征在于：
从二维映射到三维，包括以下步骤：
1)选择二维实例，根据该二维实例的扩展参数通过设备ID查找关系型数据库中的设备信息；若根据扩展参数未找到相应的设备信息，则通过实例的唯一标识查找关系型数据库中的设备信息；
2)通过实例的唯一标识，在三维项目中查找相应的实例；若未查找到三维实例，则遍历三维实例的扩展参数，寻找记录所述设备ID的三维实例；
3)将查找到的三维实例定位显示，同时展示其设备信息；
从三维映射到二维，包括以下步骤：
1)选择三维实例，根据该三维实例的扩展参数通过设备ID查找关系型数据库中的设备信息；若根据扩展参数未找到相应的设备信息，则通过实例的唯一标识查找关系型数据库中的设备信息；
2)通过实例的唯一标识，在二维项目中查找相应的实例；若未查找到二维实例，则遍历二维实例的扩展参数，寻找记录所述设备ID的二维实例；
3)将查找到的二维实例定位显示，同时展示其设备信息。
相应的软件产品形式可以是：
一种存储设备，其中存储有多条指令，适用于由处理器加载并依次执行上述二维图纸与三维模型的映射系统创建方法的各个步骤。
一种终端，包括处理器以及存储设备，存储设备的多条指令适于由处理器加载并依次执行上述二维图纸与三维模型的映射系统创建方法的各个步骤。
本发明具有以下技术效果：
本发明能够将二维图符、三维族符进行统一的管理与调用，并解决了在示意性的二维图纸中寻找设备困难、隐蔽工程无法二三维对应的问题。
模型文件存储在非关系型数据库中，模型文件与设备信息统一存储在关系型数据库中。通过设备类型ID关联设备符号、设备类型数据，通过实例唯一标识、设备ID关联工程设备与二三维实例，从而设备符号与设备类型同步关联，工程设备数据与二三维实例同步关联。
通过二维图纸中实例记录的ID信息，在关系型数据库中查找设备信息，并在三维场景中查询三维实例，达到二三维关联，反之亦然，实现选择二维，三维选中，选择三维，二维选中，并能同时显示设备信息。
附图说明
图1为本发明的二维图纸与三维模型的映射系统创建的原理图。
图2为本发明的二维图纸与三维模型的映射系统创建的流程示意图。
图3为本发明的数据映射查找的流程示意图。
具体实施方式
以下以铁路信号工程为例，结合附图详述本发明。
如图1、图2所示，本发明的映射系统创建的过程如下：
步骤一：录入设备类型标准数据，在关系型数据库中以设备类型表的形式记录设备类型、组成及关系等设备信息，每一种设备类型在设备类型表中对应一个设备类型ID。
步骤二：通过铁路标准制作设备二维图符，通过设备的真实尺寸与照片信息制作设备三维族符号，图符通过非关系型数据库记录，并通过上一步中设备类型ID与制作的二维图符、三维族符号进行对应。
步骤三：通过对铁路信号专业的设计资料进行分析，提取出设备信息，包括设备ID、类型、名称、里程、偏移量等，并将提取的(各个设备的)设备信息在关系型数据库中以设备表的形式进行录入存储。
步骤四：利用二维图绘制工具及三维模型搭建工具，通过下载已关联的二维图符、三维族符号进行设备摆放，并根据设备表中记录的设备信息，在摆放时分别在二维与三维创建的实例中记录扩展参数，从而将其与上一步中录入的设备信息通过设备ID进行关联。
扩展参数的示例如表1：
表1三维设备实例扩展参数
| 设备分类 | 矮柱两显示调车信号机 |
| 族名称 | Ai_AB_DC.rfa |
| 设备名称 | D5 |
| 设备ID | 7CDFAB56-F8BF-433F-A673-7ADEFF5C0A5D |
| 模型位置 | ×＝1793.5 Y＝36.8 Z＝0.2 |
步骤五：将创建的二、三维实例进行第二次关联，即各实例在项目中的唯一标识(模型文件中每个实例自动生成的标识，并非此前记录的设备ID或设备类型ID)存入到关系型数据库中设备表的指定字段(保证数据的统一性)。此时，设备表的结构如表2所示：
表2设备表结构
| Name | Code | Data Type | Length |
| 设备ID | Xhjld | varchar(36) | 36 |
| 设备名称 | XhjName | nvarchar(50) | 50 |
| 设备类编码 | EqClsCode | varchar(50) | 50 |
| 生产厂家 | Manufacturer | nvarchar(50) | 50 |
| 所属工点 | BelongStation | varchar(36) | 36 |
| 里程冠号 | MileageLabel | varchar(10) | 10 |
| 里程值 | MileageValue | float | |
| 旋转角度 | Rotation | float | |
| 三维模型标识 | Model | varchar(50) | 50 |
| 二维图元Handle | Handle | varchar(50) | 50 |
| 备注 | Remark | text |
如图3所示，在铁路信号工程多维度可视化展示平台中通过对数据库数据及二三维文件的分析，在选择二维图元时可展示设备属性信息并能在三维项目中找到实例并定位、高亮；同理，在选择三维实例时亦可展示设备属性并在二维图纸中定位、闪烁设备对应的图元，从而达到二维图纸与三维模型的数据映射。
本发明满足了轨道交通行业尤其在通信信号专业的二三维联动，保证二维图纸、三维模型、数据库中的设备记录至少两次的记录，在查询时能够准确、快速的查找到相关对象、属性信息，保证了二维图纸直观的前提下，能够快速定位三维模型，并保留BIM信息数据的展示。
Claims (4)
1.二维图纸与三维模型的映射系统创建方法，其特征在于，包括：
步骤一：在关系型数据库中建立设备类型表，记录设备类型标准数据，其中每一种设备类型对应一个设备类型ID；
步骤二：将制作的标准化二维图符及三维族符录入非关系型数据库，并通过设备类型ID与关系型数据库的设备类型标准数据进行关联；
步骤三：通过对设计资料进行分析，提取出各个设备的设备信息；在关系型数据库中建立设备表，记录设备信息；此时，所述设备表中至少记录有设备ID、设备类型ID和设备名称；
步骤四：从非关系型数据库中获取已关联设备类型标准数据的二维图符和三维族符，利用二维图纸绘制工具及三维模型搭建工具进行设备摆放，并根据所述设备表中记录的设备信息，在摆放时分别在创建的二维实例和三维实例中记录扩展参数，通过设备ID与相应的设备信息关联，记为实例的第一次关联；
步骤五：将各个实例创建时自动生成的唯一标识也存入到所述设备表中，形成实例的第二次关联。
2.基于权利要求1创建的映射系统的数据映射查找方法，其特征在于：
从二维映射到三维，包括以下步骤：
1)选择二维实例，根据该二维实例的扩展参数通过设备ID查找关系型数据库中的设备信息；若根据扩展参数未找到相应的设备信息，则通过实例的唯一标识查找关系型数据库中的设备信息；
2)通过实例的唯一标识，在三维项目中查找相应的实例；若未查找到三维实例，则遍历三维实例的扩展参数，寻找记录所述设备ID的三维实例；
3)将查找到的三维实例定位显示，同时展示其设备信息；
从三维映射到二维，包括以下步骤：
1)选择三维实例，根据该三维实例的扩展参数通过设备ID查找关系型数据库中的设备信息；若根据扩展参数未找到相应的设备信息，则通过实例的唯一标识查找关系型数据库中的设备信息；
2)通过实例的唯一标识，在二维项目中查找相应的实例；若未查找到二维实例，则遍历二维实例的扩展参数，寻找记录所述设备ID的二维实例；
3)将查找到的二维实例定位显示，同时展示其设备信息。
3.一种存储设备，其中存储有多条指令，其特征在于：所述指令适用于由处理器加载并依次执行权利要求1所述二维图纸与三维模型的映射系统创建方法的各个步骤。
4.一种终端，包括处理器以及存储设备，所述存储设备存储有多条指令，其特征在于：所述指令适于由处理器加载并依次执行权利要求1所述二维图纸与三维模型的映射系统创建方法的各个步骤。
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