CN109974703B - 一种室内导航网络的构建方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种室内导航网络的构建方法、系统及装置，通过对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，建立各个几何组件之间的关联关系；提取出室内可步行区域，将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系，以及根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。本发明提供的方法基于IFC标准模型实现室内网络重建，充分利用IFC模型中详尽的几何、语义及组件间层级关系，能够实现室内拓扑的精确重建，构建二三维一体化的室内拓扑模型，提供更高精度和实用性的室内导航网络，为室内导航提供便利。

Description

一种室内导航网络的构建方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及室内导航技术领域，尤其涉及的是一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法、系统及装置。

背景技术

随着室内环境复杂程度越来越高以及日益增长的室内应用需求，室内导航网络成为支撑当前室内应用重要的数据基础，同时也是当前室内应用面临最具有挑战性的研究方向之一。高精度室内导航需要依赖高精度的室内几何及语义网络。目前，通过三维扫描技术可以快速获取室外复杂的几何形态，进而实现数据分割与语义建模。然而，室内环境结构复杂，通过简单的几何建模难以准确获取室内语义三维模型，因此大量的室内导航方法都基于传统的二维地图或存几何模型，不能提供出更为准确的室内导航三维模型，不能满足用户对室内导航的需求。

因此，现有技术有待于进一步的改进。

发明内容

鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法、系统及装置，用于克服现有技术中不能提供出更为准确的室内导航网络结构的缺陷。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明提供的第一实施例为一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，其中，包括：

对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。

可选的，在建立各个几何组件之间的关联关系的步骤之后，还包括：

根据室内导航网络构建所对应的几何要素信息对获取到的IFC数据进行语义清洗，提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素。

可选的，所述提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素的步骤包括：

构建IFC数据室内部件过滤池；所述过滤池中存储有多个与室内部件的几何要素信息相对应的室内要素信息；

遍历每个IFC数据要素判断IFC要素是否具有几何信息，若有，则获取所述IFC要素的类型信息，否则，舍弃该IFC要素；

判断获取的所述IFC要素的类型是否属于过滤池中保存的要素类型，若是则获取所述IFC要素与室内部件的几何信息相对应的父节点，并存储所述父节点对应的楼层名。

可选的，所述根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域的步骤包括：

获取楼层信息，遍历其中各个楼层信息中含有的IFC空间要素，提取其中包含几何信息的IFC空间要素；

将提取到的所述IFC空间要素根据楼层分布进行存储。

可选的，所述将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系的步骤包括：

将所有提取到的室内部件投影到当前楼层，并保留各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系。

可选的，所述根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构的步骤包括：

获取各个楼层的走廊要素多边形，根据中轴线算法获取走廊要素多边形的骨架图；

根据建立的多个楼层组件之间的二维映射关系分别建立门与房间之间的拓扑关系、建立门与走廊之间的拓扑关系、建立楼梯与走廊之间的拓扑关系以及建立多楼层之间的拓扑关系。

本发明提供的第二实施例为一种基于BIM模型的室内导航网络的构建系统，其中，包括：

数据解析模块，用于对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

可步行区域提取模块，用于根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

二维映射模块，用于将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

网络构建模块，用于根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。

可选的，所述系统还包括：

数据清洗模块，用于根据室内导航网络构建所对应的几何要素信息对获取到的IFC数据进行语义清洗，提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素。

本发明提供的第三实施例为一种基于BIM模型的室内导航网络的构建装置，其中，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于BIM模型的室内导航网络的构建控制程序，其中所述基于BIM模型的室内导航网络的构建控制程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。

有益效果，本发明提供了一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法、系统及装置，通过对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，建立各个几何组件之间的关联关系；提取出室内可步行区域，将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系，以及根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。本发明提供的方法基于IFC标准模型实现室内导航网络重建，充分利用IFC模型中详尽的几何、语义及组件间层级关系，能够实现室内拓扑的精确重建，构建二三维一体化的室内拓扑模型，提供更高精度和实用性的室内导航网络，为室内导航提供便利。

附图说明

图1是本发明提供的所述基于BIM模型的室内导航网络的构建方法步骤流程图；

图2是本发明提供的所述构建方法的具体应用实施例的步骤流程图；

图3是本发明所述方法具体实施例中面向室内导航网络重建的IFC数据语义清洗方法流程图；

图4是本发明所述方法具体应用实施例中室内可步行区域提取方法流程图；

图5是本发明所述方法中基于中轴算法与可视分析的室内拓扑重建方法流程图；

图6是本发明所述基于BIM模型的室内导航网络的构建系统的原理结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

大量的研究学者提出建筑信息模型Building Information Model（BIM）可以作为室内导航重要的数据来源。BIM模型是一个集几何、语义及组件关联关系一体化的全生命周期建筑模型，标准的BIM数据格式IFC数据可解决几何语义信息不完整的问题，其对建筑组件，例如楼层，门，床，空间等的定义可为拓扑重建提供重要的语义信息，组件间的关联关系，例如楼梯连接两个上下楼层的地板，墙面包含门窗部件等可为室内拓扑重建提供初始的拓扑关系。

本发明所提供的方法基于标准BIM模型的IFC数据，综合利用IFC数据结构中室内部件的几何、语义以及部件之间的层次关系，实现一种面向室内导航的BIM模型网络重建方法。

实施例1

本发明提供的第一实施例为一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，如图1所示，包括：

步骤S1、对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系。

获取含有待进行室内布局相关信息的IFC数据，基于IFC标准的数据导入解析器解析，构建解析后的数据，取出解析后的模型中含有的几何信息，基于所述几何信息获取其中语义标记的几何组件，并建立几何组件之间的关联信息。

步骤S2、根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域。

可步行区域在室内导航拓扑重建中具有重要的作用，是连接各个功能空间的核心，根据IFC中的属性以及几何定义可实现可步行区域的提取。

IFC数据中室内要素根据要素类型以及楼层进行分类，包括IFCwall、IFCopeningElement、IFCslab、IFCstair、IFCbeam、IFCcolumn、IFCBuildingElementProxy、IFCSpace要素信息。室内导航网络的构建首先需要获取室内可步行区域。

所述根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域的步骤包括：

获取楼层信息，遍历其中各个楼层信息中含有的IFC空间要素，提取其中包含几何信息的IFC空间要素；

将提取到的所述IFC空间要素根据楼层分布进行存储。

步骤S3、将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系。

为降低导航过程中的计算复杂度，本方法采用一种联合三维模型与二维对偶图的方法进行室内拓扑表达，该方法每个楼层组件投影到二维平面，并定义不同组件的二维表达方式。也即是将原来的三维空间降低到二维平面，降低了计算复杂度，再与二维对偶图的方法相结合，得到室内建筑几何结构的二维网络。

本步骤中所述将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系的步骤包括：

将所有提取到的室内部件投影到当前楼层，并保留各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系。

步骤S4、根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。

由于IFC标准数据中有900多种类型的数据，存储了组件间关系、属性信息、几何表达以及组件类型等。室内拓扑重建需要用到仅仅是IFC数据中的部分数据，因此需要对IFC数据进行语义清洗，提取出对拓扑重建有用的信息，因此在建立组件之间的关联关系的步骤之后，还包括：根据室内导航网络构建所对应的几何要素信息对获取到的IFC数据进行语义清洗，提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素。

具体的，上述步骤中所述提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素的步骤包括：

构建IFC数据室内部件过滤池；所述过滤池中存储有多个与室内部件的几何要素信息相对应的室内要素信息；

遍历每个IFC数据要素判断IFC要素是否具有几何信息，若有，则获取该IFC要素的类型信息，否则，舍弃该IFC要素；

若所述IFC要素的类型属于过滤池中保存的要素类型，则获取所述要素的与室内部件的几何信息相对应的父节点，并存储该父节点对应的楼层名。

下面以本发明所述方法的具体应用实施例为，对本发明所提供的方法做更为详细的说明。

在具体实施例时，结合图2所示，一般包含以下几个步骤：

1、将含有室内各个建筑的相关几何信息或位置数据信息的文件或者数据库等输入IFC数据模型，输出符合IFC标准的数据信息。

2、对符合IFC标准的数据信息进行解析，得到带有语义标记的几何组件，并根据其语义标记建立各个几何组件之间的关联关系。

3、对IFC数据进行清洗，提取出本次进行室内导航网络构建所需要的室内建筑要素。

如图3所示，面向室内拓扑重建的IFC语义清洗方法，根据室内拓扑重建需要的要素信息，建立IFC数据室内部件过滤池，过滤池中包括IFCwall、IFCOpening、IFCSlab、IFCStair、IFCBeam、IFCColumn、IFCBuildingElementProxy 、IFC空间要素信息。在IFC数据解析的基础上，遍历每个IFC建筑元素子要素，判断IFC建筑元素子要素是否具有几何信息，若否，则舍弃该要素，若是，则获取该要素的类型信息，并判断该要素是否是室内要素过滤池中的任意要素。若是，则获取该要素的父节点，并获取父节点类型信息，判断父节点是否为IFC建筑楼层类型。若否，继续获取上一层级父节点，直到父节点类型为IFC建筑楼层。若是，则获取父节点楼层名，将过滤得到的IFC建筑要素或者IFC空间要素存储进入对应的楼层。迭代判断所有的IFC建筑要素，直到遍历结束。

4、在上述关联关系和IFC数据语义清洗的基础上，分别建立多楼层二维映射和可步行区域提取。

具体的，IFCBuildingStorey要素中包含每个楼层的高度信息，在可步行区域提取结果基础上，将所有提取部件IFCwall、IfcOpeningElement、IFCSlab、IFCStair、IFCBeam、IFCColumn、IFCBuildingElementProxy、IFCSpace（走廊要素）投影到当前楼层，即将所有部件的Z坐标设定为当前楼层Z坐标，X,Y坐标保持不变。为方便室内拓扑重建，将IFCWall、IFCSlab、IFCBeam、IFCColumnn、IFCStair用线段方式进行表达，线段端点分别取各个部件短边中点。门和窗户采用点进行表达，取该要素二维映射后的中点坐标定义该要素所在位置。IFCSpace中走廊要素采用投影后的多边形进行要素表达。IFCSpace中非走廊要素采用多边形几何中心点进行表达。同时，保留各个要素之间的拓扑关联关系，如墙面与门相接，房间由多个墙面构成等。

具体的，结合图4所示，IFC模型中走廊信息以IFCSpace（IFC空间）要素进行存储，随机获取楼层信息，遍历其中的IFC空间要素，判断IFC空间要素是否包含几何信息。若否，则获取下一个IFC空间要素。若是，则获取IFC空间属性信息，包括：“Name”,“Description”, “Long Name” and “ObjectType” in “IFCSpace”, “ObjectType”，判断ObjectType是否为走廊类型，若是，则保存到当前楼层，若否，返回获取下一个IFCSpace要素。直至当前楼层所有IFCSpace迭代判断完成，进入下一楼层，直至所有楼层迭代判断完成。所有的信息按照IFCBuildingStorey楼层分布进行存储，所有提取到的全部楼层分布中含有的走廊信息组合成室内可步行区域。

5、最后在多楼层二维映射和可步行区域提取后的基础上，基于中轴算法进行室内拓扑重建。

基于中轴算法与可视分析的室内拓扑重建方法参照图5，中轴线算法可从一个封闭多边形中得到多边形的骨架图，方便与门、房间部件建立室内导航拓扑。步骤四获取的每个楼层的走廊要素多边形，根据中轴线算法获取走廊要素多边形的骨架图，骨架图由点序列与边序列组成，点序列标识为

，边序列根据节点索引进行建立，可表示为

,其中。建立三维导航网络需要同时关联门窗、楼梯、房间要素，同时需要根据可视规则建立拓扑关系。

根据上述步骤S3中建立的多楼层二维映射表达，门部件以及房间空间采用二维点要素进行表达，分别定义为

；楼梯部件采用二维线状要素表达

；其他要素采用二维线状进行表达

。

为了获取更为准确的导航网络，所述根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构的步骤包括：

获取各个楼层的走廊要素多边形，根据中轴线算法获取走廊要素多边形的骨架图；

根据建立的多个楼层组件之间的二维映射关系分别建立门与房间之间的拓扑关系、建立门与走廊之间的拓扑关系、建立楼梯与走廊之间的拓扑关系以及建立多楼层之间的拓扑关系。

具体的，上述步骤可以分成以下为三个步骤：

1）建立门，房间拓扑关系：首先依照步骤四保留的要素拓扑关联关系，在房间节点与对应的门节点间建立关联边，将其加入关联边结构

，该关联边由门节点和房间节点组成。

2）建立门、走廊拓扑关系：针对每个们节点，以门节点为起点，向中轴线边做垂线，当垂线不与任何其他要素线相交并垂点在中轴线边内，则保存门节点到中轴线边距离

到距离容器

。依照以上方法计算门节点到所有中轴线边距离并存入距离容器

，将距离最短垂线作为关联边加入容器

。

3）建立楼梯与走廊拓扑关系：获取当前楼层楼梯节点，按照步骤2）建立楼梯节点与走廊中轴线关系，获取楼梯节点与走廊中轴线关联边。至此，已建立单一楼层间的网络，迭代楼层要素，建立所有楼层网络，采用节点与边的描述方式。

4）将楼梯线要素作为关联边加入当前获取的楼层拓扑，建立多楼层拓扑关联，最后得到当前建筑室内导航网络的三维拓扑结构。

实施例2

本发明提供的第二实施例为一种基于BIM模型的室内导航网络的构建系统，如图6所述，包括：

数据解析模块610，用于对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；其功能如步骤S1所述。

可步行区域提取模块620，用于根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；其功能如步骤S2所述。

二维映射模块630，用于将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；其功能如步骤S3所述。

网络构建模块640，用于根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构，其功能如步骤S4所述。

可选的，所述系统还包括：

数据清洗模块，用于根据室内导航网络构建所对应的几何要素信息对获取到的IFC数据进行语义清洗，提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素。

实施例3

本发明提供的第三实施例为一种基于BIM模型的室内导航网络的构建装置，其中，包括：包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于BIM模型的室内导航网络的构建控制程序，其中所述基于BIM模型的室内导航网络的构建控制程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。

本发明提供了一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法、系统及装置，通过对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，建立各个几何组件之间的关联关系；提取出室内可步行区域，将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系，以及根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构。本发明提供的方法基于IFC标准模型实现室内导航网络重建，充分利用IFC模型中详尽的几何、语义及组件间层级关系，能够实现室内拓扑的精确重建，构建二三维一体化的室内拓扑模型，提供更高精度和实用性的室内导航网络，为室内导航提供便利。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，其特征在于，包括：

对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构；

所述将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系的步骤包括：

将所有提取到的室内部件投影到当前楼层，并保留各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系；

根据建立的多个楼层组件之间的二维映射关系分别建立门与房间之间的拓扑关系、建立门与走廊之间的拓扑关系、建立楼梯与走廊之间的拓扑关系以及建立多楼层之间的拓扑关系；

步骤1)、建立门，房间拓扑关系：根据各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系在房间节点与对应的门节点间建立关联边，将其加入关联边结构；所述关联边结构由门节点和房间节点组成；

步骤2)、建立门、走廊拓扑关系：针对每个门节点，以门节点为起点，向中轴线边做垂线，当垂线不与任何其他要素线相交并垂点在中轴线边内，则保存门节点到中轴线边距离到距离容器；依照以上方法计算门节点到所有中轴线边距离并存入距离容器，将距离最短垂线作为关联边加入容器；

步骤3)、建立楼梯与走廊拓扑关系：获取当前楼层楼梯节点，按照步骤2)建立楼梯节点与走廊中轴线关系，获取楼梯节点与走廊中轴线关联边，得到已建立的单一楼层间的网络；迭代楼层要素，采用节点与边的描述方式建立所有楼层网络；

步骤4)、将楼梯线要素作为关联边加入当前获取的楼层拓扑，建立多楼层拓扑关联，得到当前建筑室内导航网络的三维拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，其特征在于，在建立各个几何组件之间的关联关系的步骤之后，还包括：

根据室内导航网络构建所对应的几何要素信息对获取到的IFC数据进行语义清洗，提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素。

3.根据权利要求2所述的基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，其特征在于，所述提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素的步骤包括：

构建IFC数据室内部件过滤池；所述过滤池中存储有多个与室内部件的几何要素信息相对应的室内要素信息；

遍历每个IFC数据要素判断IFC要素是否具有几何信息，若有，则获取所述IFC要素的类型信息，否则，舍弃该IFC要素；

判断获取的所述IFC要素的类型是否属于过滤池中保存的要素类型，若是则获取所述IFC要素与室内部件的几何信息相对应的父节点，并存储所述父节点对应的楼层名。

4.根据权利要求1所述的基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，其特征在于，所述根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域的步骤包括：

获取楼层信息，遍历其中各个楼层信息中含有的IFC空间要素，提取其中包含几何信息的IFC空间要素；

将提取到的所述IFC空间要素根据楼层分布进行存储。

5.根据权利要求1所述的基于BIM模型的室内导航网络的构建方法，其特征在于，所述根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构的步骤包括：

获取各个楼层的走廊要素多边形，根据中轴线算法获取走廊要素多边形的骨架图；

根据建立的多个楼层组件之间的二维映射关系分别建立门与房间之间的拓扑关系、建立门与走廊之间的拓扑关系、建立楼梯与走廊之间的拓扑关系以及建立多楼层之间的拓扑关系。

6.一种基于BIM模型的室内导航网络的构建系统，其特征在于，包括：

数据解析模块，用于对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

可步行区域提取模块，用于根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

二维映射模块，用于将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

网络构建模块，用于根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构；

所述将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系的步骤包括：

将所有提取到的室内部件投影到当前楼层，并保留各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系；

根据建立的多个楼层组件之间的二维映射关系分别建立门与房间之间的拓扑关系、建立门与走廊之间的拓扑关系、建立楼梯与走廊之间的拓扑关系以及建立多楼层之间的拓扑关系；

建立门，房间拓扑关系：根据各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系在房间节点与对应的门节点间建立关联边，将其加入关联边结构；所述关联边结构由门节点和房间节点组成；

建立门、走廊拓扑关系：针对每个门节点，以门节点为起点，向中轴线边做垂线，当垂线不与任何其他要素线相交并垂点在中轴线边内，则保存门节点到中轴线边距离到距离容器；依照以上方法计算门节点到所有中轴线边距离并存入距离容器，将距离最短垂线作为关联边加入容器；

建立楼梯与走廊拓扑关系：获取当前楼层楼梯节点，建立楼梯节点与走廊中轴线关系，获取楼梯节点与走廊中轴线关联边，得到已建立的单一楼层间的网络；迭代楼层要素，采用节点与边的描述方式建立所有楼层网络；

将楼梯线要素作为关联边加入当前获取的楼层拓扑，建立多楼层拓扑关联，得到当前建筑室内导航网络的三维拓扑结构。

7.根据权利要求6所述的基于BIM模型的室内导航网络的构建系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据清洗模块，用于根据室内导航网络构建所对应的几何要素信息对获取到的IFC数据进行语义清洗，提取出与所述几何要素信息相匹配的IFC数据要素。

8.一种基于BIM模型的室内导航网络的构建装置，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于BIM模型的室内导航网络的构建控制程序，其中所述基于BIM模型的室内导航网络的构建控制程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

对含有室内结构信息的IFC数据进行解析，获取语义标记的几何组件，并建立各个几何组件之间的关联关系；

根据IFC数据的属性和几何组件的定义，提取出室内可步行区域；

将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系；

根据提取出的室内可步行区域和多个楼层组件之间的二维映射关系，基于中轴算法与可视分析构建出室内导航网络结构；

所述将每个楼层的所包含的几何组件投影到二维平面上，得到多个楼层组件之间的二维映射关系的步骤包括：

将所有提取到的室内部件投影到当前楼层，并保留各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系；

根据建立的多个楼层组件之间的二维映射关系分别建立门与房间之间的拓扑关系、建立门与走廊之间的拓扑关系、建立楼梯与走廊之间的拓扑关系以及建立多楼层之间的拓扑关系；

建立门，房间拓扑关系：根据各个室内部件所含要素之间的拓扑关联关系在房间节点与对应的门节点间建立关联边，将其加入关联边结构；所述关联边结构由门节点和房间节点组成；

建立门、走廊拓扑关系：针对每个门节点，以门节点为起点，向中轴线边做垂线，当垂线不与任何其他要素线相交并垂点在中轴线边内，则保存门节点到中轴线边距离到距离容器；依照以上方法计算门节点到所有中轴线边距离并存入距离容器，将距离最短垂线作为关联边加入容器；

建立楼梯与走廊拓扑关系：获取当前楼层楼梯节点，建立楼梯节点与走廊中轴线关系，获取楼梯节点与走廊中轴线关联边，得到已建立的单一楼层间的网络；迭代楼层要素，采用节点与边的描述方式建立所有楼层网络；

将楼梯线要素作为关联边加入当前获取的楼层拓扑，建立多楼层拓扑关联，得到当前建筑室内导航网络的三维拓扑结构。

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