CN110110412A - 基于bim技术的户型全装修模拟展示方法及展示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于户型全装修模拟展示技术领域，公开了一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法及展示系统，利用摄像器采集户型图像数据；利用图形设计软件设计户型；利用分析程序对户型进行分析；利用BIM建模软件构建户型模型；利用渲染程序对户型模型进行渲染操作；利用选择程序选择装修风格类型；利用投影仪将设计的户型模型进行投影展示。本发明通过户型分析模块相比人工筛选判断更加的便捷有效率；同时，通过户型模型生成模块可以自动生成与二维平面户型图对应的三维户型模型，而无需用户参与，且生成的三维户型模型能够与二维平面户型图完全对应，准确反映出二维平面户型图中的各种信息，便于用户查看以及进一步设计和编辑。
Description
技术领域
本发明属于户型全装修模拟展示技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法及展示系统。
背景技术
装修又称装潢或装饰。是指在一定区域和范围内进行的，包括水电施工、墙体、地板、天花板、景观等所实现的，依据一定设计理念和美观规则形成的一整套施工方案和设计方案。小到家具摆放和门的朝向，大到房间配饰和灯具的定制处理，都是装修的体现。装修和装饰不同，装饰是对生活用品或生活环境进行艺术加工的手法。加强审美效果，并提高其功能、经济价值和社会效益，并以环保为设计理念。完美的装饰应与客体的功能紧密结合，适应制作工艺，发挥物质材料的性能，并具有良好的艺术效果。然而，现有户型装修模拟展示系统对户型分析时，从CAD图纸当中准确的识别出户型图纸需要繁琐的步骤，并且存在误认的情况，可能会错误的把户型图纸中的窗户图像与墙体图形混淆外；同时，构建户型模型时无法自动生成三维户型模型，影响模拟效率。
综上所述，现有技术存在的问题是：
现有户型装修模拟展示系统对户型分析时，从CAD图纸当中准确的识别出户型图纸需要繁琐的步骤，并且存在误认的情况，可能会错误的把户型图纸中的窗户图像与墙体图形混淆外；同时，构建户型模型时无法自动生成三维户型模型，影响模拟效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法及展示系统。
本发明是这样实现的，一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，包括以下步骤：
步骤一，通过户型图像采集模块利用摄像器采集户型图像数据；
步骤二，中央控制模块通过户型设计模块利用图形设计软件设计户型；
将所述户型图像分成四层结构，所述四层结构包括业务层、服务层、交互层和内部层；所述业务层用来确定系统的最终目标，所述服务层确定系统提供给图形设计软件的服务及其合理性，并确定户型图像特征，所述交互层处理系统和代理之间的交互，所述内部层确定实现所述交互所使用的方法；
用户输入图像数据表格，从而获取需求；
将所获取的需求转化为目标场景表格，并把目标场景表格转换为呈现表格；
将所述呈现表格转换为呈现图，并通过呈现图生成状态图；
非功能性需求和功能性需求相关，并对其进行建模并用模型化元素表示；包括填写非功能性需求模板，把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树；
步骤三，通过户型分析模块利用分析程序对户型进行分析；获得建筑物图纸；从建筑物图纸中确定出一户型平面示意图；在所述户型平面示意图中确定出窗户图形；
步骤四，通过户型模型生成模块利用BIM建模软件构建户型模型；获取二维平面户型图，对二维平面户型图进行特征识别；根据从二维平面户型图识别的元素，对二维平面户型图进行区域分割；根据从二维平面户型图识别的元素和分割后的户型区域，建立元素之间的关联关系、元素与户型区域之间的关联关系；根据从二维平面户型图识别的元素、元素之间的关联关系、以及元素与户型区域之间的关联关系，确定户型区域的属性；根据从二维平面户型图识别的元素，元素之间的关联关系，户型区域，元素与户型区域之间的关联关系，户型区域的属性，以及三维户型模型参数，生成与二维平面户型图对应的三维户型模型；
通过渲染模块利用渲染程序对户型模型进行渲染操作；
步骤五，通过装修风格选择模块利用选择程序选择装修风格类型；
步骤六，通过投影模块利用投影仪将设计的户型模型进行投影展示。
进一步，用户输入图像数据表格，获取需求包括：
给出待建系统的业务层目标，即待建系统的总目标，所述总目标仅有一个；
并细化业务层目标，得到细化后目标，所述细化后的目标为业务层的子目标，所述子目标即服务层目标，所述子目标共同实现业务层目标；
服务层目标通过服务层的场景实现，即服务层目标引导出实现该目标的服务层场景，同时服务层场景能够作为交互层目标；
每一个所述的交互层目标，由交互层场景实现。
进一步，设计户型图像表格的填写结构和目标场景模型到呈现模型的转换规则，将所获取的目标场景表格转换为呈现表格，所述转换规则包括：
规则1：交互层目标转换为呈现表格中的呈现；
规则2：目标或场景语句里的主语和动作目标转换为呈现表格中的参与者；
规则3：内部层目标转化为呈现，并根据内部层设置的父亲目标关系设置呈现之间的<<包含>>、<<继承>>、<<泛化>>关系；
规则4：交互层和内部层的场景转化为呈现描述流。
进一步，所述需求获取方法包含对非功能需求的建模，所述建模步骤如下：
(1)填写非功能性需求模板，用户向该模板中添加非功能属性，主要包含非功能属性名称、简要描述、关注点、来源、优先级、相关的呈现、相关的参与者、对其他非功能属性的贡献需求描述；
(2)把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树。
进一步，所述在所述户型平面示意图中确定出窗户图形，包括：
在所述户型平面示意图中，确定出多对平行线段；
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中确定出构成窗户的至少一节平行线段；其中，每一对平行线段包括：至少一节平行线段；
根据所述构成窗户的至少一节平行线段，确定出所述窗户图形；
所述在所述多组平行线段中的每一对平行线段中确定出构成窗户的至少一节平行线段，包括：
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中，从所述每一对平行线段的一端开始，依次为每节平行线段标记序号；其中，所述序号从一开始依次累加一；
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中，选取序号为偶数的至少一节平行线段为构成窗户的至少一节平行线段。
进一步，所述根据所述构成窗户的至少一节平行线段，确定出所述窗户图形，包括：
确定出所述构成窗户的至少一节平行线段的最小外接矩形；
将所述最小外接矩形确定为所述窗户图形。
进一步，所述在获取二维平面户型图之后，对二维平面户型图进行特征识别之前，还包括：
对二维平面户型图进行逐个像素扫描；对每个像素，若像素明度值大于阈值，则在不改变像素色相和饱和度的前提下提高像素明度，若像素明度值小于阈值，则在不改变像素色相和饱和度的前提下降低像素明度。
进一步，所述在获取二维平面户型图之后，对二维平面户型图进行特征识别之前，还包括如下一项或多项：
对小于指定面积的连续像素进行字符识别，若识别出的字符与预设字符匹配，则去除该像素；
对小于指定面积的图像进行识别，若识别出的图像与预设图像匹配，则去除该图像；
对连续线段和/或色块进行平滑处理；
根据用户指示删除二维平面户型图中的冗余信息。
本发明的另一目的在于提供一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统，所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统包括：
户型图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像器采集户型图像数据；
中央控制模块，与户型图像采集模块、户型设计模块、户型分析模块、户型模型生成模块、渲染模块、装修风格选择模块、投影模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
户型设计模块，与中央控制模块连接，用于通过图形设计软件设计户型；
户型分析模块，与中央控制模块连接，用于通过分析程序对户型进行分析；
户型模型生成模块，与中央控制模块连接，用于通过BIM建模软件构建户型模型；
渲染模块，与中央控制模块连接，用于通过渲染程序对户型模型进行渲染操作；
装修风格选择模块，与中央控制模块连接，用于通过选择程序选择装修风格类型；
投影模块，与中央控制模块连接，用于通过投影仪将设计的户型模型进行投影展示。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统的基于BIM技术的户型全装修模拟展示设备。
本发明的优点及积极效果为：
本发明通过户型分析模块获得建筑物图纸；从建筑物图纸中确定出一户型平面示意图；在所述户型平面示意图中确定出窗户图形；由于在工程图纸中，通过确定出构成户型图纸中的窗户图形，确定出了排除了窗户在户型图纸中对于观看者在观看户型图纸中容易错看成墙面的情况，同时相比人工筛选判断更加的便捷有效率；同时，通过户型模型生成模块可以自动生成与二维平面户型图对应的三维户型模型，而无需用户参与，且生成的三维户型模型能够与二维平面户型图完全对应，准确反映出二维平面户型图中的各种信息，便于用户查看以及进一步设计和编辑。
本发明中央控制模块通过户型设计模块利用图形设计软件设计户型；
将所述户型图像分成四层结构，所述四层结构包括业务层、服务层、交互层和内部层；所述业务层用来确定系统的最终目标，所述服务层确定系统提供给图形设计软件的服务及其合理性，并确定户型图像特征，所述交互层处理系统和代理之间的交互，所述内部层确定实现所述交互所使用的方法；
用户输入图像数据表格，从而获取需求；
将所获取的需求转化为目标场景表格，并把目标场景表格转换为呈现表格；
将所述呈现表格转换为呈现图，并通过呈现图生成状态图；
非功能性需求和功能性需求相关，并对其进行建模并用模型化元素表示；包括填写非功能性需求模板，把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树；可获得真实的户型图形。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统结构框图。
图2中：1、户型图像采集模块；2、中央控制模块；3、户型设计模块；4、户型分析模块；5、户型模型生成模块；6、渲染模块；7、装修风格选择模块；8、投影模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
现有户型装修模拟展示系统对户型分析时，从CAD图纸当中准确的识别出户型图纸需要繁琐的步骤，并且存在误认的情况，可能会错误的把户型图纸中的窗户图像与墙体图形混淆外；同时，构建户型模型时无法自动生成三维户型模型，影响模拟效率。
为解决上述问题，下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法包括以下步骤：
S101，通过户型图像采集模块利用摄像器采集户型图像数据；
S102，中央控制模块通过户型设计模块利用图形设计软件设计户型；
S103，通过户型分析模块利用分析程序对户型进行分析；
S104，通过户型模型生成模块利用BIM建模软件构建户型模型；通过渲染模块利用渲染程序对户型模型进行渲染操作；
S105，通过装修风格选择模块利用选择程序选择装修风格类型；
S106，通过投影模块利用投影仪将设计的户型模型进行投影展示。
步骤S102中，中央控制模块通过户型设计模块利用图形设计软件设计户型；
将所述户型图像分成四层结构，所述四层结构包括业务层、服务层、交互层和内部层；所述业务层用来确定系统的最终目标，所述服务层确定系统提供给图形设计软件的服务及其合理性，并确定户型图像特征，所述交互层处理系统和代理之间的交互，所述内部层确定实现所述交互所使用的方法；
用户输入图像数据表格，从而获取需求；
将所获取的需求转化为目标场景表格，并把目标场景表格转换为呈现表格；
将所述呈现表格转换为呈现图，并通过呈现图生成状态图；
非功能性需求和功能性需求相关，并对其进行建模并用模型化元素表示；包括填写非功能性需求模板，把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树；
用户输入图像数据表格，获取需求包括：给出待建系统的业务层目标，即待建系统的总目标，所述总目标仅有一个；
并细化业务层目标，得到细化后目标，所述细化后的目标为业务层的子目标，所述子目标即服务层目标，所述子目标共同实现业务层目标；
服务层目标通过服务层的场景实现，即服务层目标引导出实现该目标的服务层场景，同时服务层场景能够作为交互层目标；
每一个所述的交互层目标，由交互层场景实现。
设计户型图像表格的填写结构和目标场景模型到呈现模型的转换规则，将所获取的目标场景表格转换为呈现表格，所述转换规则包括：
规则1：交互层目标转换为呈现表格中的呈现；
规则2：目标或场景语句里的主语和动作目标转换为呈现表格中的参与者；
规则3：内部层目标转化为呈现，并根据内部层设置的父亲目标关系设置呈现之间的<<包含>>、<<继承>>、<<泛化>>关系；
规则4：交互层和内部层的场景转化为呈现描述流。
所述需求获取方法包含对非功能需求的建模，所述建模步骤如下：
(1)填写非功能性需求模板，用户向该模板中添加非功能属性，主要包含非功能属性名称、简要描述、关注点、来源、优先级、相关的呈现、相关的参与者、对其他非功能属性的贡献需求描述；
(2)把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树。
如图2所示，本发明实施例提供的基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统包括：户型图像采集模块1、中央控制模块2、户型设计模块3、户型分析模块4、户型模型生成模块5、渲染模块6、装修风格选择模块7、投影模块8。
户型图像采集模块1，与中央控制模块2连接，用于通过摄像器采集户型图像数据；
中央控制模块2，与户型图像采集模块1、户型设计模块3、户型分析模块4、户型模型生成模块5、渲染模块6、装修风格选择模块7、投影模块8连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
户型设计模块3，与中央控制模块2连接，用于通过图形设计软件设计户型；
户型分析模块4，与中央控制模块2连接，用于通过分析程序对户型进行分析；
户型模型生成模块5，与中央控制模块2连接，用于通过BIM建模软件构建户型模型；
渲染模块6，与中央控制模块2连接，用于通过渲染程序对户型模型进行渲染操作；
装修风格选择模块7，与中央控制模块2连接，用于通过选择程序选择装修风格类型；
投影模块8，与中央控制模块2连接，用于通过投影仪将设计的户型模型进行投影展示。
本发明提供的户型分析模块4分析方法如下：
(1)获得建筑物图纸；
(2)从建筑物图纸中确定出一户型平面示意图；
(3)在所述户型平面示意图中确定出窗户图形。
本发明提供的在所述户型平面示意图中确定出窗户图形，包括：
在所述户型平面示意图中，确定出多对平行线段；
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中确定出构成窗户的至少一节平行线段；其中，每一对平行线段包括：至少一节平行线段；
根据所述构成窗户的至少一节平行线段，确定出所述窗户图形。
本发明提供的在所述多组平行线段中的每一对平行线段中确定出构成窗户的至少一节平行线段，包括：
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中，从所述每一对平行线段的一端开始，依次为每节平行线段标记序号；其中，所述序号从一开始依次累加一；
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中，选取序号为偶数的至少一节平行线段为构成窗户的至少一节平行线段。
本发明提供的根据所述构成窗户的至少一节平行线段，确定出所述窗户图形，包括：
确定出所述构成窗户的至少一节平行线段的最小外接矩形；
将所述最小外接矩形确定为所述窗户图形。
本发明提供的户型模型生成模块5生成方法如下：
1)获取二维平面户型图，对二维平面户型图进行特征识别；
2)根据从二维平面户型图识别的元素，对二维平面户型图进行区域分割；
3)根据从二维平面户型图识别的元素和分割后的户型区域，建立元素之间的关联关系、元素与户型区域之间的关联关系；
4)根据从二维平面户型图识别的元素、元素之间的关联关系、以及元素与户型区域之间的关联关系，确定户型区域的属性；
5)根据从二维平面户型图识别的元素，元素之间的关联关系，户型区域，元素与户型区域之间的关联关系，户型区域的属性，以及三维户型模型参数，生成与二维平面户型图对应的三维户型模型。
本发明提供的在获取二维平面户型图之后，对二维平面户型图进行特征识别之前，还包括：
对二维平面户型图进行逐个像素扫描；对每个像素，若像素明度值大于阈值，则在不改变像素色相和饱和度的前提下提高像素明度，若像素明度值小于阈值，则在不改变像素色相和饱和度的前提下降低像素明度。
本发明提供的在获取二维平面户型图之后，对二维平面户型图进行特征识别之前，还包括如下一项或多项：
对小于指定面积的连续像素进行字符识别，若识别出的字符与预设字符匹配，则去除该像素；
对小于指定面积的图像进行识别，若识别出的图像与预设图像匹配，则去除该图像；
对连续线段和/或色块进行平滑处理；
根据用户指示删除二维平面户型图中的冗余信息。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法包括以下步骤：
步骤一，通过户型图像采集模块利用摄像器采集户型图像数据；
步骤二，中央控制模块通过户型设计模块利用图形设计软件设计户型；
将所述户型图像分成四层结构，所述四层结构包括业务层、服务层、交互层和内部层；所述业务层用来确定系统的最终目标，所述服务层确定系统提供给图形设计软件的服务及其合理性，并确定户型图像特征，所述交互层处理系统和代理之间的交互，所述内部层确定实现所述交互所使用的方法；
用户输入图像数据表格，从而获取需求；
将所获取的需求转化为目标场景表格，并把目标场景表格转换为呈现表格；
将所述呈现表格转换为呈现图，并通过呈现图生成状态图；
非功能性需求和功能性需求相关，并对其进行建模并用模型化元素表示；包括填写非功能性需求模板，把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树；
步骤三，通过户型分析模块利用分析程序对户型进行分析；获得建筑物图纸；从建筑物图纸中确定出一户型平面示意图；在所述户型平面示意图中确定出窗户图形；
步骤四，通过户型模型生成模块利用BIM建模软件构建户型模型；获取二维平面户型图，对二维平面户型图进行特征识别；根据从二维平面户型图识别的元素，对二维平面户型图进行区域分割；根据从二维平面户型图识别的元素和分割后的户型区域，建立元素之间的关联关系、元素与户型区域之间的关联关系；根据从二维平面户型图识别的元素、元素之间的关联关系、以及元素与户型区域之间的关联关系，确定户型区域的属性；根据从二维平面户型图识别的元素，元素之间的关联关系，户型区域，元素与户型区域之间的关联关系，户型区域的属性，以及三维户型模型参数，生成与二维平面户型图对应的三维户型模型；
通过渲染模块利用渲染程序对户型模型进行渲染操作；
步骤五，通过装修风格选择模块利用选择程序选择装修风格类型；
步骤六，通过投影模块利用投影仪将设计的户型模型进行投影展示。
2.如权利要求1所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，用户输入图像数据表格，获取需求包括：
给出待建系统的业务层目标，即待建系统的总目标，所述总目标仅有一个；
并细化业务层目标，得到细化后目标，所述细化后的目标为业务层的子目标，所述子目标即服务层目标，所述子目标共同实现业务层目标；
服务层目标通过服务层的场景实现，即服务层目标引导出实现该目标的服务层场景，同时服务层场景能够作为交互层目标；
每一个所述的交互层目标，由交互层场景实现。
3.如权利要求1所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，设计户型图像表格的填写结构和目标场景模型到呈现模型的转换规则，将所获取的目标场景表格转换为呈现表格，所述转换规则包括：
规则1：交互层目标转换为呈现表格中的呈现；
规则2：目标或场景语句里的主语和动作目标转换为呈现表格中的参与者；
规则3：内部层目标转化为呈现，并根据内部层设置的父亲目标关系设置呈现之间的<<包含>>、<<继承>>、<<泛化>>关系；
规则4：交互层和内部层的场景转化为呈现描述流。
4.如权利要求1所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，所述需求获取方法包含对非功能需求的建模，所述建模步骤如下：
(1)填写非功能性需求模板，用户向该模板中添加非功能属性，主要包含非功能属性名称、简要描述、关注点、来源、优先级、相关的呈现、相关的参与者、对其他非功能属性的贡献需求描述；
(2)把用户添加后的非功能需求模板转换为可视化的非功能需求图和软目标树。
5.如权利要求1所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，所述在所述户型平面示意图中确定出窗户图形，包括：
在所述户型平面示意图中，确定出多对平行线段；
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中确定出构成窗户的至少一节平行线段；其中，每一对平行线段包括：至少一节平行线段；
根据所述构成窗户的至少一节平行线段，确定出所述窗户图形；
所述在所述多组平行线段中的每一对平行线段中确定出构成窗户的至少一节平行线段，包括：
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中，从所述每一对平行线段的一端开始，依次为每节平行线段标记序号；其中，所述序号从一开始依次累加一；
在所述多组平行线段中的每一对平行线段中，选取序号为偶数的至少一节平行线段为构成窗户的至少一节平行线段。
6.如权利要求5所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，所述根据所述构成窗户的至少一节平行线段，确定出所述窗户图形，包括：
确定出所述构成窗户的至少一节平行线段的最小外接矩形；
将所述最小外接矩形确定为所述窗户图形。
7.如权利要求1所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，所述在获取二维平面户型图之后，对二维平面户型图进行特征识别之前，还包括：
对二维平面户型图进行逐个像素扫描；对每个像素，若像素明度值大于阈值，则在不改变像素色相和饱和度的前提下提高像素明度，若像素明度值小于阈值，则在不改变像素色相和饱和度的前提下降低像素明度。
8.如权利要求1所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示方法，其特征在于，所述在获取二维平面户型图之后，对二维平面户型图进行特征识别之前，还包括如下一项或多项：
对小于指定面积的连续像素进行字符识别，若识别出的字符与预设字符匹配，则去除该像素；
对小于指定面积的图像进行识别，若识别出的图像与预设图像匹配，则去除该图像；
对连续线段和/或色块进行平滑处理；
根据用户指示删除二维平面户型图中的冗余信息。
9.一种基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统，其特征在于，所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统包括：
户型图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像器采集户型图像数据；
中央控制模块，与户型图像采集模块、户型设计模块、户型分析模块、户型模型生成模块、渲染模块、装修风格选择模块、投影模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
户型设计模块，与中央控制模块连接，用于通过图形设计软件设计户型；
户型分析模块，与中央控制模块连接，用于通过分析程序对户型进行分析；
户型模型生成模块，与中央控制模块连接，用于通过BIM建模软件构建户型模型；
渲染模块，与中央控制模块连接，用于通过渲染程序对户型模型进行渲染操作；
装修风格选择模块，与中央控制模块连接，用于通过选择程序选择装修风格类型；
投影模块，与中央控制模块连接，用于通过投影仪将设计的户型模型进行投影展示。
10.一种搭载权利要求9所述基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统的基于BIM技术的户型全装修模拟展示设备。
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| CN201910338127.7A CN110110412A (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 基于bim技术的户型全装修模拟展示方法及展示系统 |
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