CN109376399A - 一种三维建筑的智能设计方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维建筑的智能设计方法及其系统，包括：A、根据建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的建筑框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成建筑框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息；B、利用智能设计系统建立的数学公式组即虚拟模型在空间进行组合装配，通过数学模型集算法将动态的虚拟模型转换成需要的实体模型；C、利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成最终需要的三维模型、二维工程图纸以及材料清单BOM表。采用本发明，能够大幅提高三维建筑设计效率，减少人为错误，加快知识积累，降低建造建筑物过程中的返工量。

Description

一种三维建筑的智能设计方法及其系统

技术领域

本发明涉及智能建筑设计与建造技术，尤其涉及一种三维建筑的智能设计方法及其系统。

背景技术

现有的建筑设计技术，需要先做整体三维模型(局部零件可能做一些参数化关联)，再投影2D工程图，然后编辑材料清单(Bill of Material，BOM)表，还需要做干涉检查，各环节的工作不连续，因而存在设计周期长、干涉错误多，而且还会给制造带来不少返工的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种三维建筑的智能设计方法及其系统，通过采用数学模型算法，自动生成三维模型、二维工程图纸和材料清单(BOM)表，以大幅提高建筑设计和建造效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种三维建筑的智能设计方法，包括：

A、根据建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的建筑框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成设计框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息；

B、利用智能设计系统建立的数学公式组即虚拟模型在空间进行组合装配，通过数学模型集算法将动态的虚拟模型转换成需要的实体模型；

C、利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成最终需要的三维模型、二维工程图纸以及材料清单BOM表。

其中，步骤A所述框架虚拟模型、零部件虚拟模型，均为数学公式组和相应程序的动态算法表达式。

步骤B还包括：在所述智能设计系统中，根据所述框架虚拟模型，加载所述各个零部件虚拟模型，并计算产生各零部件的形状位置信息和空间位置交互信息。

步骤C之前还包括：利用所述智能设计系统，根据二维工程图的虚拟图板和材料清单BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和BOM表；在该过程中，通过计算或修正计算输出符合评价函数的全部信息和数据。

一种三维建筑的智能设计方法，包括：

a、输入待设计实现的建筑的相关参数，通过初始节点计算建立初始逻辑树；

b、将所述相关参数通过该智能设计系统的计算机程序设计流程，按级别输入预设的智能算法体系中，进行推理运算得到三维虚拟模型框架尺寸；

c、加载虚拟模型框架，调入虚拟模型，得到待设计实现的建筑结构的目标特征信息；

d、将待计实现的建筑的目标特征，按照工程逻辑的一级参数调入设计好的一级虚拟模型中进行运算，以实现待设计实现的建筑的实体化；

e、按照工程逻辑相互关联体系逐级推理零部件的虚拟模型，转换成所需实体调入到一级虚拟模型转换的实体中进行空间组合装配；

f、在各级虚拟模型转换成实体的过程中，智能设计系统通过神经网络逻辑算法对各个零部件的定位、定向、尺寸、布局进行合理调配，以达到预定的设计效果；

g、利用该智能设计系统的二维工程图的虚拟图板和材料BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和BOM表；

h、利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成工程实现最终所需的三维模型、二维工程图纸以及BOM表。

其中，步骤a所述的相关参数，包括该建筑的长、宽、高的尺寸参数和工序内容、建筑工艺构件DL图。

步骤d具体为：根据数理空间集合的算法，对空间向量采用定位、定向、定角度、分类运算，将建筑里的各个零部件通过工程的逻辑关系确定好。

步骤e还包括：根据框架信息，加载各零部件虚拟模型，并计算产生各零部件的形位信息和空间位置交互信息；通过交互，返回修正信息和数据，然后跳转到执行步骤d。

一种三维建筑智能设计系统，包括相关参数输入模块、逻辑树处理模块、虚拟模型、虚拟模型框架加载模块、建筑结构及零件数据模块、空间组合装配模块、结果输出模块；其中：

相关参数输入模块，用于输入待设计实现的建筑的相关参数；

逻辑树处理模块，利用所述相关参数和/或逻辑参数，采用树状结构进行项目总装和整体布局；

虚拟模型，用于建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成设计框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息；

虚拟模型框架加载模块，用于利用模型框架虚拟算法，得到虚拟模型框架，在加载虚拟模型框架过程中，调入虚拟模型，以得到待设计实现的建筑结构等目标特征信息；

建筑结构及零件数据模块，用于将待计实现的建筑的目标特征，按照工程逻辑的一级参数调入设计好的一级虚拟模型中进行运算，实现待设计实现的建筑的实体化；

空间组合装配模块，用于按照工程逻辑相互关联体系逐级推理零部件的虚拟模型，转换成所需实体调入到一级虚拟模型转换的实体中进行空间组合装配；

结果输出模块，用于利用该智能设计系统的二维工程图的虚拟图板和材料清单BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和BOM表；最后，利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成工程最终所需的三维模型、二维工程图纸以及BOM表。

较佳地，还包括逻辑参数修正模块或/和数据参数修正模块；其中：

逻辑参数修正模块，用于按照逻辑关系和空间形位关系进行实例化前的交互，以修正或更新逻辑树，使各节点所需的输入内容完整；

数据参数修正模块，用于根据修正数据集的内容，将数据回溯至该数据对应的来源节点进行修正、卸载、加载、更新操作，以使其符合子模块输出条件。

本发明的三维建筑的智能设计方法及其系统，具有如下有益效果：

1)本发明工业智能设计实现过程全部使用数学模型相关算法，通过数学方法能够将建筑设计过程的各个环节融为一体，相互形成逻辑和数据关联，能够自动生成3D模型、2D工程图纸和材料清单(BOM)表，且能够实现干涉误差为零。

2)采用本发明工业智能设计系统，能够大幅提高建筑设计效率，减少人为错误，加快知识积累，并降低制造过程中的返工量。例如，应用于建筑设计领域，根据其易难程度仅仅设计只需要2小时至2天时间，相较于现有技术，巨大的时间和精度的差距已经对现有建筑设计技术产生颠覆性的作用。

附图说明

图1为本发明的三维建筑的智能设计方法流程图；

图2为本发明实施例三维建筑的智能设计实施过程示意图；

图3为本发明实施例虚拟模型的建立方法流程图；

图4为本发明实施例空间虚拟模型组合装配流程图；

图5为本发明实施例智能设计系统整体布局与树状结构关系示意图；

图6为本发明实施例三维建筑智能设计系统功能框图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明的三维建筑智能设计系统的主要设计思想是：采用数学方法建立虚拟建筑模型(包括目标框架虚拟模型和零部件虚拟模型)在立体空间进行组合装配，该设计系统的每一个虚拟模型均包含数学公式组和程序的动态算法。当将具体的特征参数输入所述虚拟模型时计算出静态目标实体，当输入待设计实现的建筑的目标框架特征参数时，按照工程经验的逻辑关系进行逐级反推即反求法，建立好对应的数学关联模型，再将最佳的所述建筑目标框架和零部件通过虚拟模型运算逐级调用出实体在空间进行组合装配，快速准确地达到预期的目标效果。本发明采用的技术涉及工程控制论、空间集合论、拓扑数学(Topology)、模糊数学、离散数学、数值分析、图模型、程序逻辑运算等算法，通过使工程逻辑关系转换成数学公式集算法，用数学方法驱动各级虚拟模型在立体空间组合装配，然后再应用计算机语言综合编译完成。本发明的智能设计系统还运用了立体空间神经网络的逻辑算法，是一个跨学科多领域的联合体系。

图1为本发明的三维建筑的智能设计方法流程图。

如图1所示，该三维建筑的智能设计方法，主要包括如下步骤：

步骤11：根据建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的建筑框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成设计框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息，即按照工程项目的逻辑关系进行输入信息的排列和不同结构定位。所述建筑零部件，包括墙体、门、窗、管道、电线等。

在实施该智能设计方法的三维建筑智能设计系统中，目标框架虚拟模型、零部件虚拟模型，均可统称为虚拟模型。具体的，所述每一个虚拟模型均为数学公式组和相应程序的动态算法表达式。只不过有的虚拟模型用于计算子模型构造，有的用于计算过程中某个虚构参数，有的用作分类计算，有的用作条件选择，有的用来计算实例化的零部件数据。

步骤12：利用智能设计系统建立的数学公式组即虚拟模型在空间进行组合装配，通过数学模型集算法将动态的虚拟模型转换成需要的实体模型的步骤。

其过程为：在该智能设计系统中，根据所述框架虚拟模型，加载所述各个零部件虚拟模型，并计算产生各零部件的形状位置信息和空间位置交互信息。较佳地，若有需要，还可通过所述交互过程，返回修正信息或/和数据，再将前述修正后的信息或/和数据进行更新。将更新后的所述信息或/和数据作为待设计实现的建筑的当前信息和数据。

步骤13：利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成最终需要的三维模型、二维工程图纸以及材料清单(BOM)表。

其过程为：依据各信息和数据通过该智能设计系统的程序驱动，生成建筑设计所需的三维模型、二维模型以及材料清单(BOM)表。

较佳地，所述步骤13之前还包括：所述智能设计系统，根据二维工程图的虚拟图板和材料清单(BOM)表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和材料清单(BOM)表。在该过程中，通过计算或修正计算输出符合评价函数的全部信息和数据。

图2为本发明实施例三维建筑的智能设计实施过程示意图。

如图2所示，该三维建筑的智能设计过程，包括如下步骤：

步骤21：输入待设计实现的建筑的相关参数，通过初始节点计算建立初始逻辑树。

例如，客户提供一件所需要类型的建筑的参数，先提取建筑的主要框架参数。

步骤22：将所述相关参数通过该智能设计系统的计算机程序设计流程，按级别输入预设的智能算法体系中。

假设要建一幢楼，框架参数进入到该智能设计系统后，会自动生成该大楼的框架。此时根据建筑经验逻辑关系，例如大楼多高楼柱就应该多高，楼柱对应受力应该多大等特征因素进入到数学公式组(Math Formula Group)即算法中，通过虚拟模型运算就能够自动生成大楼框架。

步骤23：加载虚拟模型框架的步骤。这里，由于每一个虚拟模型均为数学公式组和相应程序的动态算法表达式；按照工程经验逻辑关系可以根据该零件特征推理模具建筑的框架尺寸，从而建立数学公式组(Math Formula Group)即虚拟建筑模型。如，大楼中有各种各样的部件，包括各种墙体、各种玻璃墙体和窗件，大小不同的门，各种管道、电线等。设计系统根据每个零部件的特征对每个零部件建立数学公式组形成虚拟模型，即零部件虚拟算法。在加载虚拟建筑框架的过程中，调入虚拟模型，可以得到待设计实现的建筑结构等目标特征信息。如，当楼框通过算法产生后，根据建筑工程逻辑关系就可以依据客户要求反向推理出大楼内外各个零部件的尺寸。

步骤24：将待计实现的建筑的目标特征，按照工程逻辑的一级参数调入设计好的一级虚拟模型中进行运算，以实现待设计实现的建筑的实体化。

这里，上述过程可包括：根据数理空间集合(Space set)的算法，对空间向量采用定位(Location)、定向(Dirction)、定角度(Angle)、分类(Classification)等运算，将该建筑里的各个零部件都用工程的逻辑关系确定好。这样，即可把大楼里的各个零部件用建筑工程的逻辑关系确定好。

步骤25：按照工程逻辑相互关联体系逐级推理零部件的虚拟模型，转换成所需实体调入到一级虚拟模型转换的实体中进行空间组合装配。

这里，具体为：根据拓扑数学算法和节点定位，将虚拟建筑里的各个零件虚拟模型通过数学公式和计算机程序放置到合理的位置。

进一步的，步骤25还包括：根据框架信息，加载各零部件虚拟模型，并计算产生各零部件的形位信息和空间位置交互信息；通过交互，返回修正信息和数据，然后跳转到执行步骤24。

步骤26：在各级虚拟模型转换成实体的过程中，智能设计系统的神经网络逻辑算法对各个零部件的定位、定向、尺寸、布局等进行合理的调配，以达到预定的设计效果。

较佳地，进一步的，还包括：通过空间装配算法对建筑装配合理性进行检查的过程，例如，对静态干涉和动态干涉进行检查等。

步骤27：利用该智能设计系统的二维工程图的虚拟图板和材料BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和材料清单(BOM)表。

步骤28：利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成工程实现最终所需的三维模型、二维工程图纸以及材料清单(BOM)表。

图3为本发明实施例虚拟模型的建立方法流程图。该设计系统首先运用了自动控制论，由工程逻辑关系给出输入条件，依据结构特征变化确定是线性关系还是非线性关系，再用不同的数学分布和回归进行合理的数据逼近，再根据不同的空间框架和零部件的特征进入到不同的数学综合算法(包括空间集合论、拓扑数学、模糊数学、离散数学、数值分析、图模型、程序逻辑运算)中，即虚拟模型就是数学公式组或程序运算式，同时大量使用矩阵对不同数学模型的运算方法，得出对应数据再进行数值分析，不合理的数据反馈，合理的数据输出。

如图3所示，本发明实施例建立该虚拟模型的过程，包括如下步骤：

步骤31：输入工程逻辑给出的条件。

步骤32：根据建立的数学模型集，设计不同的数学综合算法。所述数学模型集，包括空间几何论、拓扑数学、模糊数学、离散数学、图形数模和逻辑运算等算法。

步骤33：根据工程逻辑给出的条件，结合所述数学综合算法，对给出条件的结构特征变化进行数学类型分析。

步骤34：判断数据是否合理，如果不合理，则执行步骤35；否则，执行步骤36。

步骤35：对不合理的数据进行反馈，并对反馈数据进行上下限补偿，或用相应的程序进行修整，再返回执行步骤33。

步骤36：输出合理数据，将虚拟模型转换为实体模型。

图4为本发明实施例空间虚拟模型组合装配流程图。本发明设计系统运用空间集合论，按照工程逻辑关系的顺序，逐级把不同的虚拟模型按序转换为实体模型，转换过程中运用了拓扑数学的关联算法，即任何一个虚拟模型的坐标、结构、特征、形状的变化都会引起所有虚拟模型的合理变化，则各个虚拟模型转换实体模型的拓扑关系实时发生改变即数学模型f(x)函数关系集发生改变，用立体空间神经网络的逻辑算法，自动生成对应匹配的三维尺寸结构和特征及位置，任何一个特征参数变化都会引起触一发动全身的效果，即用数学方法驱动完成各级虚拟模型在立体空间组合装配。

如图4所示，该空间虚拟模型组合装配的过程，包括如下步骤：

步骤41：根据各级虚拟模型参数判断，自动生成对应匹配的三维尺寸结构和特征及位置信息。

步骤42：建立逐级虚拟模型。所述逐级虚拟模型，具体为1级虚拟模型、2级虚拟模型，…，n级虚拟模型。其中，n为自然数。

步骤43：采用拓扑数学运算，对空间集合向量进行合理组合。由于任何一个虚拟模型的坐标、结构、特征、形状等参数的变化都会引起所有虚拟模型的合理变化，这里的合理组合是指对合理变化后的空间集合向量进行组合。

步骤44：根据步骤41的自动生成的匹配结果和步骤43得到的空间集合向量，建立第一级虚拟模型框架。

步骤45：应用立体空间神经网络逻辑算法，自动建立空间虚拟模型组合装配。

图5为本发明实施例智能设计系统整体布局与树状结构关系示意图。

如图5所示，本发明的设计系统，在工程实际中采用树状结构进行设计项目总装和整体布局，在树状结构上已经按照工程逻辑提前进行布局，树状结构的分步定位使用了计算机C、C++程序设计语言调用已经做好的虚拟模型与结构树匹配，虚拟模型在数学模型运算转换实体模型的过程中，计算机程序也随机根据工程逻辑关系进行定位及增级和减级调配运算，使客户目标达到所需求的状态，因此该智能设计系统是一个工程、数学、计算机跨学科多领域的联合体系。

图6为本发明实施例三维建筑智能设计系统功能框图。

如图6所示，该三维建筑智能设计系统，主要包括如下程序功能模块：相关参数输入模块60、逻辑树处理模块61、虚拟模型62、虚拟模型框架加载模块63、建筑结构及零件数据模块64、空间组合装配模块65、结果输出模块66。较佳地，还包括逻辑参数修正模块67和数据参数修正模块68。其中：

相关参数输入模块60，用于输入待设计实现的建筑的相关参数。包括设计特征、识别、拆分、计算和转换等。

逻辑树处理模块61，利用所述相关参数和/或逻辑参数，采用树状结构进行项目总装和整体布局。例如，在树状结构上按照工程逻辑提前进行了布局，树状结构的分步定位使用计算机C、C++程序设计语言调用已经做好的虚拟模型与结构树匹配，虚拟模型在数学模型运算转换实体模型的过程中，计算机程序也随机根据工程逻辑关系进行定位及增级和减级调配运算，使客户目标达到所需求的状态。

虚拟模型62，用于建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成设计框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息，即按照工程项目的逻辑关系进行输入信息的排列和不同结构定位。这里，所述框架虚拟模型、零部件虚拟模型，均可统称为虚拟模型。

虚拟模型框架加载模块63，用于利用模型框架虚拟算法，得到虚拟模型框架，在加载虚拟模型框架过程中，调入虚拟模型，以得到待设计实现的建筑结构等目标特征信息(如尺寸、位置关系等)，以待进一步进行产品实体化。

这里，由于每一个虚拟模型均为数学公式组和相应程序的动态算法表达式；按照工程经验逻辑关系可以根据该零件特征推理建筑的框架尺寸，从而建立数学公式组(MathFormula Group)，就可以根据该数学公式组自动生成上下模框架(Pos frame)，亦即利用模型框架虚拟算法，得到虚拟模型框架。

建筑结构及零件数据模块64，用于将待计实现的建筑的目标特征，按照工程逻辑的一级参数调入设计好的一级虚拟模型中进行运算，实现待设计实现的建筑的实体化。

空间组合装配模块65，用于按照工程逻辑相互关联体系逐级推理零部件的虚拟模型，转换成所需实体调入到一级虚拟模型转换的实体中进行空间组合装配。

结果输出模块66，用于利用该智能设计系统的二维工程图的虚拟图板和材料清单(BOM)表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和材料清单(BOM)表。最后，利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成工程最终所需的三维模型、二维工程图纸以及材料清单(BOM)表。

逻辑参数修正模块67，用于按照逻辑关系和空间形位关系进行实例化前的交互，以修正或更新逻辑树，使各节点所需的输入内容完整。

数据参数修正模块68，用于根据修正数据集的内容，将数据回溯至该数据对应的来源节点进行修正、卸载、加载、更新等操作，以使其符合子模块输出条件。

请参考图6，所述三维建筑智能设计系统的工作过程如下：

步骤61：将相关参数输入该设计系统，建筑的框架模型根据相关输入参数(如：工序内容，DL图中的各种图集等)进行初始节点计算，建立初始逻辑树，载入并激活必须的各个模块。激活的模块会按初始逻辑树的处理规则，根据对应输入进行分层分级求解。

步骤62：逻辑树的处理或变更。加载的模块本身有输入需求和输出格式，如果其中涉及到初始逻辑树未加载的其他模块，该模块会驱动框架模型模块计算并加载新的模块作为节点，并更新逻辑树，直到末端节点所需的输入全部完整；之后，在各模块“生成物”(一般是替代特征，见步骤64)交互过程中，可能产生加载、卸载节点或变更节点的情况，框架模块会根据交互时的计算，对逻辑树做相应修改，并更新变更节点之后的关联节点；

步骤63：各模块根据逻辑树，加载到相应逻辑位置，按逻辑秩序，进行顺序计算或关联计算。如：某模块中调用提取、采集、转换等功能作为子模块，对工作轮廓集，型面集，坐标集等原始输入进行提取、采集、转换等，产生其他模块所需的衍生数据和各类集；不同层级不同模块，按需获取这些数据和集，再通过模块的功能，产生不同输出，作用到不同下级的模块，直到末端节点产生该建筑所需的结果(零部件集)；

步骤64：零部件模块在主系统中，主要涉及定“形”、定“位”、交互等。初始定“形”和定“位”所需的数据是按逻辑树规定的秩序和层级，在不同的中间模块或子模块中计算、传递得到。然后交互子模块会提取零件自身的主要特征参数(如坐标、边界、特征集等等)，形成替代特征，并以之与逻辑上有关联的节点所产生的替代特征，或空间位置上有干涉、冲突的其它替代特征进行交互。最终得到一组修正数据集，若为空，则不回溯(即反馈、交互)；若有数据，则回溯至数据对应的来源节点进行修正、卸载、加载、更新等一系列操作。若干次更新后，符合判断子模块输出条件(如：逻辑上不重复，不冲突，空间上不干涉，接合正确等，这里面有的是用数据表达，有的是用真假表达，有的是用转换后的数据(如权值等)表达)的数据集，将驱动模块实例化，产生一个肉眼可视化可见的结果，出现在对应的空间位置上。其后，这些结果还要以实体再进行交互(如：布尔操作、插入，分割等)，将结构修饰达到符合一般建筑设计规范。

上述过程可简单概括为：进行框架模块计算构建初始逻辑树，并加载各模块作初始节点；各模块驱动框架模块对逻辑树节点修正和更新；各模块获取输入，计算初始解；对初始解按逻辑关联和位置关联进行交互，交互结果影响逻辑节点更新和具体位置修正等过程。交互结果影响是交错和复杂的，往往要经过多轮，而且每轮所影响的节点或位置不尽相同，而影响交互的一是模块本身的功能，二是更新后的逻辑节点，三是修正后产生的新位置(准确说是替代特征的新位置)。

在该设计系统中，很重要的是模块底层的分类和选择计算，其分类和选择的方法有多种，并不限于本发明实施例所描述的几种，这里不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三维建筑的智能设计方法，其特征在于，包括：

A、根据建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的建筑框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成设计框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息；

B、利用智能设计系统建立的数学公式组即虚拟模型在空间进行组合装配，通过数学模型集算法将动态的虚拟模型转换成需要的实体模型；

C、利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成最终需要的三维模型、二维工程图纸以及材料清单BOM表。

2.根据权利要求1所述三维建筑的智能设计方法，其特征在于，步骤A所述框架虚拟模型、零部件虚拟模型，均为数学公式组和相应程序的动态算法表达式。

3.根据权利要求1所述三维建筑的智能设计方法，其特征在于，步骤B还包括：在所述智能设计系统中，根据所述框架虚拟模型，加载所述各个零部件虚拟模型，并计算产生各零部件的形状位置信息和空间位置交互信息。

4.根据权利要求1所述三维建筑的智能设计方法，其特征在于，步骤C之前还包括：

利用所述智能设计系统，根据二维工程图的虚拟图板和材料清单BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和BOM表；在该过程中，通过计算或修正计算输出符合评价函数的全部信息和数据。

5.一种三维建筑的智能设计方法，其特征在于，包括：

a、输入待设计实现的建筑的相关参数，通过初始节点计算建立初始逻辑树；

b、将所述相关参数通过该智能设计系统的计算机程序设计流程，按级别输入预设的智能算法体系中，进行推理运算得到三维虚拟模型框架尺寸；

c、加载虚拟模型框架，调入虚拟模型，得到待设计实现的建筑结构的目标特征信息；

d、将待计实现的建筑的目标特征，按照工程逻辑的一级参数调入设计好的一级虚拟模型中进行运算，以实现待设计实现的建筑的实体化；

e、按照工程逻辑相互关联体系逐级推理零部件的虚拟模型，转换成所需实体调入到一级虚拟模型转换的实体中进行空间组合装配；

f、在各级虚拟模型转换成实体的过程中，智能设计系统通过神经网络逻辑算法对各个零部件的定位、定向、尺寸、布局进行合理调配，以达到预定的设计效果；

g、利用该智能设计系统的二维工程图的虚拟图板和材料BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和BOM表；

h、利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成工程实现最终所需的三维模型、二维工程图纸以及BOM表。

6.根据权利要求5所述的三维建筑的智能设计方法，其特征在于，步骤a所述的相关参数，包括该建筑的长、宽、高的尺寸参数和工序内容、建筑工艺构件DL图。

7.根据权利要求5所述的三维建筑的智能设计方法，其特征在于，步骤d具体为：根据数理空间集合的算法，对空间向量采用定位、定向、定角度、分类运算，将建筑里的各个零部件通过工程的逻辑关系确定好。

8.根据权利要求5所述的三维建筑的智能设计方法，其特征在于，步骤e还包括：根据框架信息，加载各零部件虚拟模型，并计算产生各零部件的形位信息和空间位置交互信息；通过交互，返回修正信息和数据，然后跳转到执行步骤d。

9.一种三维建筑智能设计系统，其特征在于，包括相关参数输入模块、逻辑树处理模块、虚拟模型、虚拟模型框架加载模块、建筑结构及零件数据模块、空间组合装配模块、结果输出模块；其中：

相关参数输入模块，用于输入待设计实现的建筑的相关参数；

逻辑树处理模块，利用所述相关参数和/或逻辑参数，采用树状结构进行项目总装和整体布局；

虚拟模型，用于建筑设计的逻辑和规范，采用数学方法建立模块化的框架虚拟模型和零部件虚拟模型，按照待设计实现的建筑的原始输入信息数据和结构特征，加载各个框架虚拟模型生成设计框架、各逻辑节点信息和逻辑节点交互信息；

虚拟模型框架加载模块，用于利用模型框架虚拟算法，得到虚拟模型框架，在加载虚拟模型框架过程中，调入虚拟模型，以得到待设计实现的建筑结构等目标特征信息；

建筑结构及零件数据模块，用于将待计实现的建筑的目标特征，按照工程逻辑的一级参数调入设计好的一级虚拟模型中进行运算，实现待设计实现的建筑的实体化；

空间组合装配模块，用于按照工程逻辑相互关联体系逐级推理零部件的虚拟模型，转换成所需实体调入到一级虚拟模型转换的实体中进行空间组合装配；

结果输出模块，用于利用该智能设计系统的二维工程图的虚拟图板和材料清单BOM表变换程序，在对三维模型数据进行调整时，相应的动态调整二维图纸数据和BOM表；最后，利用计算机程序逻辑调配运算，自动生成工程最终所需的三维模型、二维工程图纸以及BOM表。

10.根据权利要求9所述的三维建筑智能设计系统，其特征在于，还包括逻辑参数修正模块或/和数据参数修正模块；其中：

逻辑参数修正模块，用于按照逻辑关系和空间形位关系进行实例化前的交互，以修正或更新逻辑树，使各节点所需的输入内容完整；

数据参数修正模块，用于根据修正数据集的内容，将数据回溯至该数据对应的来源节点进行修正、卸载、加载、更新操作，以使其符合子模块输出条件。