CN109948224A - 一种虚实结合的建筑工程信息交互方法 - Google Patents
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Abstract
一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，涉及建筑设计技术领域。包括建筑信息模型创建模块，建筑信息模型集成模块，建筑信息模型可视化处理模块以及建筑信息模型应用模块，基于revit BIM软件，3ds MAX技术和unity交互手段，涉及建筑设计，施工，运营管理及工程管理项目领域。本发明专利的目的运用建筑信息模型(BIM)，将工程项目全部建模，通过虚拟现实技术(VR/AR)，在图纸或者特征图片上直接调取和显示项目模型和相关信息，进行信息交互。
Description
技术领域
本发明专利涉及建筑设计技术领域，具体地，基于revit BIM软件，3ds MAX技术和unity交互手段，将建筑信息三维可视化，涉及建筑设计，施工，运营管理及工程管理项目，是一种结合虚拟现实将建筑信息可视化的方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，贯穿建筑物的全生命周期。因此，在建造的不同阶段有不同的软件应用，如在设计阶段应用较多的则是Revit。Revit是我国建筑业BIM体系中使用最广泛的软件之一。
BIM应用在虚拟现实(VR/AR)中，传统二维图纸三维化，可以在建筑设计，技术方案，施工方案以及运营管理等方面达到可视化的模拟效果，提升建筑行业信息化程度，并进行全专业综合协调检查，提高深化设计工作的质量和效率，减少设计问题对施工的影响。
然而，现有的建筑信息交互方法仅限于后期效果展示，无法最大化实现虚拟现实技术与BIM相结合的建筑信息交互方法，缺少运用虚拟现实技术模拟施工过程以及后期运作。
发明内容
本发明专利的目的运用建筑信息模型(BIM)，将工程项目全部建模，通过虚拟现实技术(VR/AR)，在图纸或者特征图片上直接调取和显示项目模型和相关信息，进行信息交互的方法。
为实现上述目的，本发明所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法包括建筑信息模型创建模块，建筑信息模型集成模块，建筑信息模型可视化处理模块以及建筑信息模型应用模块。
所述的建筑信息模型创建模块用于土建、结构建模，场地建模和机电、钢结构、幕墙等专业建模。
所述的模型集成模块用于模型管理、全专业模型集成，包括建筑、结构、钢结构、机电、幕墙、屋顶、市政、景观及其他专业BIM模型的整合及展示。
所述的建筑信息模型可视化处理模块包括运用3ds Max软件进行模型可视化优化，用于BIM截图制作效果视频，同时运用unity信息交互软件，进行BIM工程量提取进行工程量审核，施工进度日报以及质量安全巡检集成BIM 5D应用，为后期运行做准备。
所述的建筑信息模型应用模块是将建筑信息模型应用到BIM 5D端，实现施工方案模拟，工程物资信息量化。
附图说明
图1是本发明所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法的结构示意图。
图2是本发明涉及技术路线图
图3是本发明辅助于北京大兴新机场的模型图
图4是本发明虚拟现实效果视频截图(墙内钢筋在虚拟现实技术下外露)
具体实施方法
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1，所述实例将本发明应用于北京大兴国际机场的航站楼工程以及地下一层结构工程。
如图1所示，本发明所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法包括建筑信息模型创建模块，建筑信息模型集成模块，建筑信息模型可视化处理模块以及建筑信息模型应用模块。
所述的建筑信息模型创建模块用于土建、结构建模，场地建模和机电、钢结构、幕墙等专业建模。
所述的模型集成模块用于模型管理、全专业模型集成，所述模型管理包括总平面协调管理，进度管理，成本管理，质量管理与施工管理。所述总平面协调管理包括内容包括各施工阶段场地布置模型、场内运输搬运模拟、场地平面协调、安全疏散方案模拟等。
具体步骤如下：
步骤一：建立土建专业模型、设备专业模型及场地模型。
步骤二：模型通过Revit软件将模型导入Navisworks中进行单专业模型碰撞检测，分别为土建模型碰撞检测和综合管道碰撞检测。若检测出问题则返回到模型中进行修改。
步骤三：将步骤二单专业检测合格后的模型整合为全专业整体模型，进行全专业碰撞检查。若检测出问题则返回步骤二所得模型进行修改。
步骤四：全专业碰撞检测合格后，深化导出各专业施工图，管线综合图，预留孔洞图，并提取工程量。
步骤五：加入时间参数，形成基于工程过程的实体进度计划，并对工程项目进行4D动态模拟和分析优化。
步骤六：根据BIM模型的工程量的提取和基于BIM的进度计划，制定出项目的资源使用计划并进行优化分析。
步骤七：根据资源的使用计划和场地模型进行基于模型的现场场地规划，满足机场建设要求和精细管理的需要。
所述的建筑信息模型可视化处理模块包括运用3ds Max软件进行模型可视化优化，用于BIM截图制作效果视频，同时运用unity信息交互软件。进行BIM工程量提取进行工程量审核，施工进度日报以及质量安全巡检集成BIM 5D应用，为进行后期做准备。
具体步骤如下：
一.建立地形地物模型
步骤一：底图采用航拍图。
步骤一：将1：500地形图等高线数据直接导入3DSMAX软件中，可以直接生成高低起伏的地形模型。
步骤二：将地形模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中。
步骤三：将地物直接利用3DSMAX进行建模添加纹理，渲染后导入UNITY交互软件中。
二.优化建筑模型
步骤一：在Revit软件中将毫米单位制修改成与3DSMAX软件中相对应的米单位制，直接导入3DSMAX软件。
步骤二：对样条曲线的边数、步数和挤出段数进行优化处理，对放样模型图形步数和路径步数进行优化处理，删除模型中看不到的面，节省内存。
步骤三：保证渲染清晰度的基础上减少贴图的分辨率。
步骤四：将优化好的模型转换成FBX格式，然后导入UNITY中，
三.整合场景与模型
步骤一：调整比例与参数设置进行光影渲染，配合音频流和视频流，把模型配置到场景中可以对其进行各种模拟仿真；
步骤二：在unity交互软件中定义飞行路径，进行飞行路径设置，设置完一
系列参数之后，给建筑模型登记一个脚本，保存Road数据，仿真的数据格式为“.rd”，同时可以录制项目的视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)。
所述的建筑信息模型应用模块包括包括施工组方案模拟，4D进度管理，质量安全管理，流水段划分，模型集成浏览以及工程量提取以及物资提量。所述装修方案模拟包括顶部吊顶、C型柱等装饰内容、电气照明深化、内幕墙等，样板间、内隔墙深化设计，末端设备安装详图等。
简单地，根据进度计划进行方案模拟，模拟劳动力需用，主要施工机械需用，及资金的需用，展示进度、指导施工。根据图纸变化，机场基坑模型目前已经建立了10版BIM模型，每一版基坑模型不仅可以算出实体构件量还可以在4D进度模拟的基础上，与预算相关联，形成不同阶段的成本模型量，指导物资采购。
本发明综合运用成熟的技术及相关软件如revit BIM，3ds Max以及unity技术，进行数据采集，数据互通和数据可视化呈现，从而辅助有利减少设计变更，进行碰撞检查预留洞口漏项，指导BIM出钢筋料单节省钢筋下料，管控工程量计算节省混凝土，进行BIM图纸审核挽回直接工期损失。
在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，包括建筑信息模型创建模块，建筑信息模型集成模块，建筑信息模型可视化处理模块以及建筑信息模型应用模块。
2.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的建筑信息模型创建模块用于土建、结构建模，场地建模和机电、钢结构、幕墙专业建模。
3.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的模型集成模块用于模型管理、全专业模型集成，包括建筑、结构、钢结构、机电、幕墙、屋顶、市政、景观及其他专业BIM模型的整合及展示。
4.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的建筑信息模型可视化处理模块包括运用3ds Max软件进行模型可视化优化，用于BIM截图制作效果视频，同时运用unity信息交互软件，进行BIM工程量提取进行工程量审核，施工进度日报以及质量安全巡检集成BIM 5D应用，为后期运行做准备。
5.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的建筑信息模型应用模块是将建筑信息模型应用到BIM 5D端，实现施工方案模拟，工程物资信息量化。
6.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，
其中建筑信息模型创建模块和建筑信息模型集成模块具体步骤如下：
步骤一：建立土建专业模型、设备专业模型及场地模型；
步骤二：模型通过Revit软件将模型导入Navisworks中进行单专业模型碰撞检测，分别为土建模型碰撞检测和综合管道碰撞检测；若检测出问题则返回到模型中进行修改；
步骤三：将步骤二单专业检测合格后的模型整合为全专业整体模型，进行全专业碰撞检查；若检测出问题则返回步骤二所得模型进行修改；
步骤四：全专业碰撞检测合格后，深化导出各专业施工图，管线综合图，预留孔洞图，并提取工程量；
步骤五：加入时间参数，形成基于工程过程的实体进度计划，并对工程项目进行4D动态模拟和分析优化；
步骤六：根据BIM模型的工程量的提取和基于BIM的进度计划，制定出项目的资源使用计划并进行优化分析；
步骤七：根据资源的使用计划和场地模型进行基于模型的现场场地规划，满足机场建设要求和精细管理的需要。
7.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的建筑信息模型可视化处理模块包括运用3ds Max软件进行模型可视化优化，用于BIM截图制作效果视频，同时运用unity信息交互软件；进行BIM工程量提取进行工程量审核，施工进度日报以及质量安全巡检集成BIM 5D应用，为进行后期做准备。
8.按照权利要求7所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的建筑信息模型可视化处理模块，具体步骤如下：
一.建立地形地物模型
步骤一：底图采用航拍图；
步骤一：将1：500地形图等高线数据直接导入3DSMAX软件中，可以直接生成高低起伏的地形模型；
步骤二：将地形模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中；
步骤三：将地物直接利用3DSMAX进行建模添加纹理，渲染后导入UNITY交互软件中；
二.优化建筑模型
步骤一：在Revit软件中将毫米单位制修改成与3DSMAX软件中相对应的米单位制，直接导入3DSMAX软件；
步骤二：对样条曲线的边数、步数和挤出段数进行优化处理，对放样模型图形步数和路径步数进行优化处理，删除模型中看不到的面，节省内存；
步骤三：保证渲染清晰度的基础上减少贴图的分辨率；
步骤四：将优化好的模型转换成FBX格式，然后导入UNITY中；
三.整合场景与模型
步骤一：调整比例与参数设置进行光影渲染，配合音频流和视频流，把模型配置到场景中可以对其进行各种模拟仿真；
步骤二：在unity交互软件中定义飞行路径，进行飞行路径设置，设置完一系列参数之后，给建筑模型登记一个脚本，保存Road数据，仿真的数据格式为“.rd”，同时可以录制项目的视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)。
9.按照权利要求1所述的一种虚实结合的建筑工程信息交互方法，其特征在于，所述的建筑信息模型应用模块包括包括施工组方案模拟，4D进度管理，质量安全管理，流水段划分，模型集成浏览以及工程量提取以及物资提量。
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