CN110489897B - 一种基于bim和gis的三维施工场布vr全景沙盘制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于BIM和GIS的三维施工场布VR全景沙盘制作方法，基于三维真实地形与BIM模型融合在施工场布规划，建立场布的VR全景沙盘模型，通过手机直接查看网页或扫描二维码的形式，进入施工场景内进行浏览体验的模式，以此提高场布的表达性和展示效果。以解决现有方法现场周边的地理环境无法体现，不能真实反映设施与真实地形、道路设施等之间的几何位置关系；其展示方式单一，对现场工人及外部参观人员的技术要求较高，交互性不强等问题，属于建筑工程领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于BIM和GIS的三维施工场布VR全景沙盘制作方法，尤其适用于项目三维施工场布规划设计及可视化展示，属于建筑工程领域。
背景技术
对于工程项目施工场地的规划设计，传统的做法是用rtk或全站仪实地测量出拟选用地的地形图，根据现场地形的起伏，采用CAD软件，分别建立现进行而且平面设计，通过对图纸进行标注，根据现场技术人员的施工经验进行布置。其设计效率低、表达效果差、无法针对复杂地形实际情况布置、现场施工容易出错等情况。较为先进的做法是基于BIM技术的进行三维规划设计，其三维可视化性强，表达效果直观，但现场周边的地理环境无法体现，不能真实反映设施与真实地形、道路设施等之间的几何位置关系；其展示方式单一，要么将图纸打印挂在现场，要么只能在室内电脑上经常查看，且不能在通过手机在现场浏览，对现场工人及外部参观人员的技术要求较高，交互性不强等缺陷。
发明内容
本发明提供一种基于BIM和GIS的三维施工场布VR全景沙盘制作方法，以解决目前工程项目施工场地的规划设计方式不合理，存在上述诸多缺陷的问题。
为解决上述问题，拟采用这样一种基于BIM和GIS的三维施工场布VR全景沙盘制作方法，具体方法如下：
1)多源数据搭建三维GIS模型
2)建立施工场布BIM模型
利用BIM核心建模软件，分别建立三维施工场布所需的构件库模型；
在BIM核心建模软件中，导入.dwg格式施工用地红线边线；
根据标准化施工要求，将构件库整合成总体规划模型；
将模型输出格式为.dae的模型文件；
3)整合地形模型与BIM模型
在infraworks软件中，通过数据源工具栏下的3D Model命令，载入三维场布.dae模型文件，通过坐标匹配将大临设施模型与三维GIS模型融合起来；
结合三维地形模型的高程信息，在道路设计工具中，对施工便道进行选线设计，并在道路属性中修改道路样式，横纵坡优化；
框选场布周围的地形，将地形模型与BIM模型整体输出格式为.fbx的三维施工场布模型文件；
4)VR全集素材生产
通过lumion三维可视化软件，选址合适的地形素材，将格式.fbx的三维施工场布模型文件整合进来，对BIM模型的材质进行修改编辑；
在全景工具栏中，调整照片的视角并保存视点，在VR全景命令中，设置照片的品质为产品、立体眼镜为关闭、目标设备为通用VR设备、等角矩形分辨率为8192*4096；
将全景素材渲染输出至英文字符的文件夹中；
5)VR全景沙盘模型搭建
在全景制作软件中分别导入VR全景照片；
将全景照片转化为六面体模型，生产全景沙盘；
设置模型视角、切换方式、行走方式、热点文字标注、VR打开方式；
6)VR全景沙盘发布
在将VR全景沙盘模型上传至云端，设置二维码的样式；
将二维码和网页链接进行发布，以供施工管理人员浏览。
前述方法中，多源数据搭建三维GIS模型的具体方法如下：
通过网络地图软件下载施工区域内高精度的数字表面模型.tif格式文件和适中分辨率的数字正射影像.tif格式文件；
无人机现场采集影像，内业建立航测数据处理流程，生产高清的1：1数字正射影像.tif格式文件；
通过global mapper软件，裁剪无人机正射影像数据的边界，并分别对以上数字产品进行地理校准；
在infraworks软件中，通过数据源工具下的raster命令，分别将三个.tif多源数据数据进行整合，构建三维真实地形模型，即所述三维GIS模型。
与现有技术相比，本发明所述方法三维表达效果好、真实直观反映现场施工与周边环境的地理位置关系、支持二维码和网页形式发布、现场适用浏览方便、实用性强、交互效果好、制作成本低，通过整合三维施工场布真实地形模型与BIM模型，真实直观地放样施工现场在真实空间地理环境中的空间几个位置关系，通过二维码或者网页的方式将场布效果发布出去，现场技术人员及工人只需要扫面二维码，即可进入施工场景中体验，其表达性比BIM三维施工场布直观，比物理沙盘，全景沙盘制作方式节约很大的成本，该VR全景沙盘已经在多个项目中开展应用，具有很好的实用性和推广价值。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
参照附图1，本实施例提供一种基于BIM和GIS的三维施工场布VR全景沙盘制作方法，具体方法如下：
1)多源数据搭建三维GIS模型
通过网络地图软件下载施工区域内高精度的数字表面模型.tif格式文件和适中分辨率的数字正射影像.tif格式文件，说明：若分辨率太高，影像内存相当大，容易出现下载失败，数据加载卡顿等问题；
无人机现场采集影像，内业建立航测数据处理流程，生产高清的1：1数字正射影像.tif格式文件；
通过global mapper软件，裁剪无人机正射影像数据的边界，并分别对以上三个数字产品进行地理校准；
在infraworks软件中，通过数据源工具下的raster命令，分别将三个.tif多源数据数据进行整合，构建三维真实地形模型，即所述三维GIS模型；
2)建立施工场布BIM模型
利用BIM核心建模软件，分别建立三维施工场布所需的构件库模型，如材料堆放区、停车区、临时围栏等；
在BIM核心建模软件中，导入.dwg格式施工用地红线边线；
根据标准化施工要求，将构件库整合成总体规划模型，并进行优化设计；
将模型输出格式为.dae的模型文件；
3)整合地形模型与BIM模型
在infraworks软件中，通过数据源工具栏下的3D Model命令，载入三维场布.dae模型文件，通过坐标匹配将大临设施模型与三维GIS模型融合起来；
结合三维地形模型的高程信息，在道路设计工具中，对施工便道进行选线设计，并在道路属性中修改道路样式，横纵坡优化；
框选场布周围的地形，将地形模型与BIM模型整体输出格式为.fbx的三维施工场布模型文件；
4)VR全集素材生产
通过lumion三维可视化软件，选址合适的地形素材，将格式.fbx的三维施工场布模型文件整合进来，对BIM模型的材质进行修改编辑；
在全景工具栏中，调整照片的视角并保存视点，在VR全景命令中，设置照片的品质为产品、立体眼镜为关闭、目标设备为通用VR设备、等角矩形分辨率为8192*4096；
将全景素材渲染输出至英文字符的文件夹中；
5)VR全景沙盘模型搭建
在全景制作软件中分别导入VR全景照片；
将全景照片转化为六面体模型，生产全景沙盘；
设置模型视角、切换方式、行走方式、热点文字标注、VR打开方式等；
6)VR全景沙盘发布
在将VR全景沙盘模型上传至云端，设置二维码的样式；
将二维码和网页链接进行发布，以供施工管理人员浏览。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于BIM和GIS的三维施工场布VR全景沙盘制作方法，其特征在于，具体方法如下：
1）多源数据搭建三维GIS模型
多源数据搭建三维GIS模型的具体方法如下：
通过网络地图软件下载施工区域内高精度的数字表面模型.tif格式文件和适中分辨率的数字正射影像.tif格式文件；
无人机现场采集影像，内业建立航测数据处理流程，生产高清的1：1数字正射影像.tif格式文件；
通过global mapper软件，裁剪无人机正射影像数据的边界，并分别对以上数字产品进行地理校准；
在infraworks软件中，通过数据源工具下的raster命令，分别将三个.tif多源数据进行整合，构建三维真实地形模型，即所述三维GIS模型；
2）建立施工场布BIM模型
利用BIM核心建模软件，分别建立三维施工场布所需的构件库模型；
在BIM核心建模软件中，导入.dwg格式施工用地红线边线；
根据标准化施工要求，将构件库整合成总体规划模型；
将模型输出格式为.dae的模型文件；
3）整合地形模型与BIM模型
在infraworks软件中，通过数据源工具栏下的3D Model命令，载入三维场布.dae模型文件，通过坐标匹配将大临设施模型与三维GIS模型融合起来；
结合三维地形模型的高程信息，在道路设计工具中，对施工便道进行选线设计，并在道路属性中修改道路样式，横纵坡优化；
框选场布周围的地形，将地形模型与BIM模型整体输出格式为.fbx的三维施工场布模型文件；
4）VR全集素材生产
通过lumion三维可视化软件，选址合适的地形素材，将格式.fbx的三维施工场布模型文件整合进来，对BIM模型的材质进行修改编辑；
在全景工具栏中，调整照片的视角并保存视点，在VR全景命令中，设置照片的品质为产品、立体眼镜为关闭、目标设备为通用VR设备、等角矩形分辨率为8192*4096；
将全景素材渲染输出至英文字符的文件夹中；
5）VR全景沙盘模型搭建
在全景制作软件中分别导入VR全景照片；
将全景照片转化为六面体模型，生产全景沙盘；
设置模型视角、切换方式、行走方式、热点文字标注、VR打开方式；
6）VR全景沙盘发布
在将VR全景沙盘模型上传至云端，设置二维码的样式；
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