CN110704934A - 一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法 - Google Patents

一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其包括以下步骤：S1、获取结构监测数据；S2、将结构网格化；S3、采用插值算法，计算各网格变形值；S4、通过颜色或放大变形值的方式显示所述结构的变形效果。本发明将结构监测数据采用变形色彩的三维可视化模型展现，减少监测人员对基坑变形情况核查的工作量，通过变形监测技术提高了结构监测数据判读的工作效率，减少了可能发生的人为遗漏；将BIM三维可视化技术与变形值色彩表达结合在一起，创造出了新的结构监测数据后处理模式和数据判读方式使基坑变形情况更加直观。

Description

一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法
技术领域
本发明涉及基坑结构模型技术领域，尤其涉及一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法。
背景技术
建筑信息模型(Bui lding Information Modeling，BIM)技术在土木工程领域快速推广，其在结构工程中的应用也在逐渐加深。通过BIM技术可以将结构的基本信息实现模型的可视化、参数化。随着基坑变形监测技术的发展，数据采集已经实现实时、自动化、无线传输等新技术，数据采集的数据量呈几何级增长，传统人工方法一般采用一天一测或者一天两测，当采用自动化监测新技术后实现了一天多测，海量的监测数据对监测数据的展示提出了挑战，新型的监测数据展示技术是未来的发展方向。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明提供的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其包括以下步骤：
S1、获取结构监测数据；
S2、将结构网格化；
S3、采用插值算法，计算各网格变形值；
S4、通过颜色或放大变形值的方式显示所述结构的变形效果。
进一步地，所述步骤S2具体包括：选择所述结构的一个面设置剖切线，对所述结构按照剖切线进行网格剖切，形成多个实体。
进一步地，所述结构的尺寸长B、宽为A，单个所述网格的长为b、宽度为a，所述a/A、b/B值均不高于1。
进一步地，所述步骤S3具体包括：
S31、所述结构按照剖切线进行网格剖切后，将收集到的结构监测数据与监测点所在位置的网格进行对应；
S32、将网格与对应的监测数据作为边界条件，对所述结构的其余位置未知监测数据的网格进行插值计算，将插值计算得到的监测数据赋予对应的网格。
进一步地，所述插值计算的方法为线性插值或二次曲线插值。
进一步地，所述步骤S4中，通过颜色方式显示结构变形效果包括：
S401、设置颜色渐变色带，通过所述色带的RGB值与变形监测值建立对应关系；
S402、将网格赋予变形监测值对应的RGB值。
进一步地，所述步骤S4中，通过放大变形值的方式显示结构变形效果包括：
S411、将变形监测值放大n倍，并将放大后的变形监测值形成单元格，所述单元格在垂直于所述结构的面上发生位移；
S412、将所述单元格赋予放大后的变形值。
进一步地，所述将变形监测值放大倍n的取值范围为1～+∞。
本发明的有益效果在于：
1)、可直观、高效展示结构实时变形监测数据，提高用户对工程监测数据的可视化体验；
2)、清晰地结构变形云图展示技术，有利于工程人员对整个实体结构变形的掌控，通过监测数据的快速响应与反馈，有利于对工程风险提前预控，保证工程安全；
3)、本方法适用面广，对各种工程结构类型均有良好的实用性，对于基坑工程地连墙、地上结构梁、板、柱都能适用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构网格化示意图；
图2是本发明的结构网格化尺寸标注示意图；
图3是本发明的色带的RGB值与变形监测值的对应关系图；
图4是本发明的单元格位移与变形监测值对应关系图；
图5是本发明的实施例一的矩形基坑示意图；
图6是本发明的实施例一的地连墙围护深层水平位移的实际监测值示意图；
图7是本发明的实施例一的地连墙围护深层水平位移的插值计算值示意图；
图8是本发明的实施例一的地连墙围护网格划分图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-2所示，本发明的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其包括以下步骤：
S1、获取结构监测数据；本发明中，需要统一监测数据的单位，监测数据应收集完整，保证实际布设的每个监测点都有监测数据，为实现结构变形监测趋势查看，另需保证每个监测点在多次监测时都能收集到监测数据，收集到的监测数据真实、可靠，能够反映结构的实际变形。
S2、将结构网格化；选择所述结构的一个面设置剖切线，对所述结构按照剖切线进行网格剖切，形成多个实体。所述结构的尺寸长B、宽为A，单个所述网格的长为b、宽度为a，本发明中，为保证云图效果良好，需要控制a/A、b/B的值在一定范围区间内，即结构实体的单个网格足够小，才能保证云图效果，优选地，所述a/A、b/B值均不高于1。
S3、采用插值算法，计算各网格变形值；
S4、通过颜色或放大变形值的方式显示所述结构的变形效果。
本发明的所述步骤S3具体包括：
S31、所述结构按照剖切线进行网格剖切后，将收集到的结构监测数据与监测点所在位置的网格进行对应；
S32、将网格与对应的监测数据作为边界条件，对所述结构的其余位置未知监测数据的网格进行插值计算，将插值计算得到的监测数据赋予对应的网格。优选地，本发明的所述插值计算的方法为线性插值或二次曲线插值。
参阅图3所示，所述步骤S4中，通过颜色方式显示结构变形效果包括：
S401、设置颜色渐变色带，通过所述色带的RGB值与变形监测值建立对应关系；如图3所示，对应的色带的RGB值与变形监测值一一对应，如：颜色1(R＝a1，G＝b1，B＝c1)、颜色2(R＝a2，G＝b2，B＝c2)，颜色3(R＝a3，G＝b3，B＝c3)分别对应所有变形监测值中的最小值、中间值与最大值，中间变形监测值对应的RGB值通过线性插值方法或者二次曲线拟合方法进行确定，可根据不同可视化效果进行选择。
S402、将网格赋予变形监测值对应的RGB值。具体地，在确认网格插值计算得到的监测数据对应的RGB值后，将对应的单个网格根据RGB值赋予色彩即可，然后通过全局视角查看整个结构模型，即可查看到结构体的变形云图，用户可以通过查看实体模型颜色来辨别结构体具体位置的变形大小，从而提前预控因结构变形过大导致的风险事件。
参阅图4所示，所述步骤S4中，通过放大变形值的方式显示结构变形效果包括：
S411、将变形监测值放大n倍，并将放大后的变形监测值形成单元格，所述单元格在垂直于所述结构的面上发生位移；鉴于最终展示效果，需要对n值的取值范围进行确认，结构位移变形取值单位为毫米，结构的尺度取值单位为米，本发明中，所述将变形监测值放大倍n的取值范围为1～+∞。
S412、将所述单元格赋予放大后的变形值。具体地，在确认网格插值计算得到的监测数据对应的变形值后，将对应的单个单元格根据放大后的变形值发生位移，然后通过全局视角查看整个结构模型，即可查看到结构体的变形效果，用户可以通过查看实体模型变形来辨别结构体具体位置的变形大小，从而提前预控因结构变形过大导致的风险事件。
实施例一：
参阅图5-8所示，以某矩形基坑为例，基坑还未开挖，基坑围护顶部圈梁平面轮廓为矩形，当基坑开挖后，顶部圈梁发生位移变形。圈梁埋设xi、xj、xk和yi、yj、yk等圈梁位移监测点，当圈梁变形后xi、xj、xk和yi、yj、yk等监测点发生位移至xi+1、xj+1、xk+1和yi+1、yj+1、yk+1，围护内部埋设多个深层水平位移测斜管。
1)获取结构监测数据：收集所有圈梁位移监测点、及深层水平位移监测点的监测数据，可根据已收集的监测数据拟合形成变形曲线。
2)采用插值算法，计算各网格变形值：将基坑一侧边界等间距划分，划分为20份，即a/A值为0.05，然后，根据已知的圈梁测值及深层水平位移监测数据，采用线性插值方法，计算出其余位置的深层水平位移监测数据。
3)选择颜色，设置颜色渐变色带，通过色带RGB值与变形监测值建立对应关系：颜色1(R＝255，G＝0，B＝0)、颜色2(R＝0，G＝255，B＝0)，颜色3(R＝0，G＝0，B＝255)分别对应所有变形监测值中的最小值、中间值与最大值，中间变形监测值对应的RGB值通过线性插值方法进行插值计算。
4)将结构“网格化”：沿着基坑地连墙深度方向进行网格划分40份，即b/B值为0.025。
5)将网格赋予变形监测值对应的RGB值：在确认网格插值计算得到的监测数据对应的RGB值后，将对应的单个网格根据RGB值赋予色彩即可，然后通过全局视角查看整个结构模型，即可查看到结构体的变形云图。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取结构监测数据；
S2、将结构网格化；
S3、采用插值算法，计算各网格变形值；
S4、通过颜色或放大变形值的方式显示所述结构的变形效果。
2.如权利要求1所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：选择所述结构的一个面设置剖切线，对所述结构按照剖切线进行网格剖切，形成多个实体。
3.如权利要求2所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述结构的尺寸长B、宽为A，单个所述网格的长为b、宽度为a，所述a/A、b/B值均不高于1。
4.如权利要求1所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S31、所述结构按照剖切线进行网格剖切后，将收集到的结构监测数据与监测点所在位置的网格进行对应；
S32、将网格与对应的监测数据作为边界条件，对所述结构的其余位置未知监测数据的网格进行插值计算，将插值计算得到的监测数据赋予对应的网格。
5.如权利要求4所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述插值计算的方法为线性插值或二次曲线插值。
6.如权利要求1所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过颜色方式显示结构变形效果包括：
S401、设置颜色渐变色带，通过所述色带的RGB值与变形监测值建立对应关系；
S402、将网格赋予变形监测值对应的RGB值。
7.如权利要求1所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过放大变形值的方式显示结构变形效果包括：
S411、将变形监测值放大n倍，并将放大后的变形监测值形成单元格，所述单元格在垂直于所述结构的面上发生位移；
S412、将所述单元格赋予放大后的变形值。
8.如权利要求7所述的基于BIM模型的Web端轻量化展示方法，其特征在于，所述将变形监测值放大倍n的取值范围为1～+∞。
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