CN110751728A - 具有bim建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种BIM建筑模型混合现实的显示装置，用于穿戴于观测者头部，所述具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备包括：显示器，用于显示图像；采集单元，用于采集现实信息；处理单元，用于获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元采集到的现实信息，并将采集单元采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像；本发明还公开一种BIM建筑模型混合现实的方法，本发明通过采集单元采集现实信息，控制模块将BIM建筑模型剔除现实信息后显示于显示器上，提高了建筑物的验收的效率。

Description

具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备及方法
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备及其方法。
背景技术
虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛，VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
目前，现有的BIM建筑模型是建筑工程师根据建筑信息创建的三维建筑模型，通过BIM建筑模型管理与项目相关的所有信息。当建筑即将完工时，需要与BIM建筑模型进行比对，确定建筑物内部构件的完整性，但是现有的BIM建筑模型大多存放于终端设备中，需要终端设备控制建筑模型变换角度与实际建筑进行比对工作，且需要人工比对差异，存在较大的误差，且效率低下，如何利用虚拟现实技术精准快速的完成比对工作，提高验收效率成为一大难题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备及其方法，用于通过虚拟现实技术精准快速的完成建筑验收比对工作。
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，用于穿戴于观测者头部，所述具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备包括：显示器，用于显示图像；采集单元，用于采集现实信息；处理单元，用于获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元采集到的现实信息，并将采集单元采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像。
本发明还提供一种BIM建筑模型混合现实的方法，应用于具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，其特征在于，所述BIM建筑模型混合现实的方法包括：步骤S1，通过采集单元采集现实信息；步骤S3，所述处理单元获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元采集到的现实信息，并将采集单元采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像。
本发明提供的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备及其方法，通过采集单元采集现实信息，处理单元将现实信息与BIM建筑模型比对确定匹配的目标模型部位，进而在目标模型部位的图像上剔除现实信息后显示在显示器上，实现准确查找建筑物缺失的构件，加快建筑物验收时的比对工作，提高了建筑物的验收效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，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是本发明一实施例中的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备的结构框图。
图2A是本发明一实施例中的一种BIM的示意图。
图2B是本发明一实施例中的一种虚拟现实设备的示意图。
图2C是本发明另一实施例中的一种虚拟现实设备的示意图。
图3是图1中采集单元的结构框图。
图4是图1中的处理单元的结构框图。
图5本图1中的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备的结构关系图。
图6是本发明一实施例中的一种BIM建筑模型混合现实的方法的流程图。
图7是图6中步骤S3的子流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，图1是本发明一实施例中的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备100的结构框图。
如图1所示，所述具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备100用于穿戴于观测者头部，具体包括：显示器10，用于显示图像；采集单元20，用于采集现实信息；处理单元30，用于获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元20采集到的现实信息，并将采集单元20采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器10显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像。
从而，本发明提供的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备100，通过采集单元采集现实信息，处理单元将现实信息与BIM建筑模型比对确定匹配的目标模型部位，进而在目标模型部位的图像上剔除现实信息后显示在显示器上，实现准确查找建筑物缺失的构件，加快建筑物验收时的比对工作，提高了建筑物的验收效率。
请参阅图2A至图3，图2A是本发明一实施例中的一种BIM示意图；图2B是本发明一实施例中的一种虚拟现实设备100的示意图；图2C是本发明另一实施例中的一种虚拟现实设备的示意图；图3是图1中采集单元20的结构框图。
在一些实施例中，所述现实信息包括观测者所处位置周围的环境图像，所述BIM建筑模型中包括了各个模型部位的图像信息，所述采集单元20包括设置于虚拟现实设备100上的摄像头21，所述摄像头21用于采集观测者所处位置周围的环境图像；所述处理单元30将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，确定匹配的图像信息对应的模型部位为目标模型部位。
其中，所述观测者是指穿戴虚拟现实设备100在建筑物中进行观测的人。
如图2A所示，所述BIM建筑模型是指工程师利用数字化技术建立的虚拟的建筑工程三维模型，所述模型提供了完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。建筑工程师根据平面设计图纸和实际情况按照1:1的比例建立BIM建筑工程三维模型。所述BIM建筑模型中包括BIM建筑工程三维模型和模型的各个部位、各个角度的虚拟化图像信息。
所述虚拟现实设备100是指利用虚拟现实技术将虚拟图像和现实相互结合的设备，例如，虚拟现实眼镜；在现实场景中，利用显示技术模拟出虚拟的图像；观测者主要通过配带在头部的虚拟现实眼镜，所述显示器10可为半透明的显示屏，设置于眼镜的镜框中，观测者可以透过显示器10看见现实场景也能够看到显示器10上显示的图像，处理单元30会根据显示场景模拟出虚拟图像显示于显示器10上，人眼将同时看到现实场景和显示器10显示的图像。
从而，本申请通过确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器10显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像，能够构造出虚拟图像和现实相互混合的功能体验。
如图2B所示，当所述虚拟现实设备100为虚拟现实眼镜时，所述显示器10设置于虚拟现实眼镜的镜框中，通过有线或无线的方式与所述处理单元30连接，所述处理单元30能够控制所述显示器10的亮度、颜色以及控制显示器10显示虚拟图像等；所述显示器10可采用半透光材料制作，便于观测者能够透过显示器10及镜片观测现实场景，使得虚拟图像能够与现实场景相融合，造成虚拟和现实混合显示的效果。
如图3所示，所述采集单元20包括设置于虚拟现实设备100的显示器10的中间位置的摄像头21。所述摄像头21的取景范围与人眼观看的视角范围可大致相同。所述处理单元30确定出的BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位对应的图像将大致与用户看到的现实场景相重合，通过控制所述显示器10显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像，所述显示器10显示的图像中的物件将出现在用户人眼看到的现实场景的对应部位，用于指示所述建筑物中的对应部位缺少所述物件。
所述采集单元20还包括设置于虚拟现实设备100内部的传感器23。所述传感器23包括三轴陀螺仪，所述三轴陀螺仪在重力作用下根据观测者的头部姿态变化进给运动，从而获取观测者的头部姿态信息；所述三轴陀螺仪设置于虚拟现实设备100内，通过有线或者无线的方式与所述处理单元30相连接，将采集到的头部姿态信息传送给处理单元30。所述头部姿态信息包括头部俯仰角度、头部倾斜角度，头部转动角度等头部偏移数据。
请参阅图4，图4是图1中的处理单元的结构框图。
如图4所示，所述处理单元30包括处理器31，所述处理器设置于所述虚拟现实设备100的内部；所述处理单元30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理单元30是所述具有BIM模型混合现实功能的虚拟现实设备100的数据处理中心，利用有线或者无线线路连接整个所述具有BIM模型混合现实功能的虚拟现实设备100的各个单元，用于对各个单元传送来的数据进行处理。
如图1所示，所述虚拟现实设备100还包括存储单元40，所述存储单元40用于存储工程师建立的BIM建筑工程三维模型(以下简称BIM建筑模型)以及BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息，并通过有线或者无线的方式与所述处理单元30相连接，协助处理单元30调用BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息；所述存储单元40还用于保存摄像头21采集的环境图像。所述存储单元40可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、多个磁盘存储单元40件、闪存器件、或其他易失性固态存储器。
请参阅图5，图5为本发明一实施例中的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备100的结构关系图。
具体的，所述观测者穿戴上虚拟现实设备100后，所述采集单元20通过摄像头21拍摄观测者所处位置周围的环境图像，并通过有线或者无线的方式传送给处理单元30。所述传感器23采集用户的头部姿态信息通过有线或者无线的方式传送给所述处理单元30。
所述处理单元30接收到摄像头21采集的环境图像后，调用存储单元40中存储的BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息，在处理器31中将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，找到与所述环境图像匹配的图像信息后，将与该图像信息对应的BIM建筑模型的部位作为目标模型部位。
在其他实施例中，所述处理单元30可以与服务器连接，所述BIM建筑模型以及预先保存的BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息存储于服务器中；所述建筑物具有多个地标性建筑构件，所述BIM建筑模型对应部位处也具有相同的地标性建筑构件，所述BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息中也具有相同的地标性建筑构件图像，处理单元30可先确定出采集单元采集的周围环境信息中的地标性建筑构件，然后可以查找到BIM建筑模型中与之对应的地标性建筑构件。
具体的，所述处理单元30接收到采集的环境图像后确定环境图像中的地标性建筑构件，根据地标性建筑构件从服务器下载对应具有地标性建筑构件的部分BIM建筑模型以及该部分BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息，并在处理器31中完成环境图像与图像信息的比对工作，确定匹配的图像信息后，在BIM建筑模型中对应确定目标模型部位。从而，减少了处理器31在对比图像信息过程中的工作量，提高了确定目标模型部位的效率。
如图2C所示，在其他实施例中，所述采集单元20还包括多个摄像头21，所述多个摄像头21分别设置于虚拟现实设备100的显示器10两端和中间的位置，所述显示器10两端的摄像头21与观测者的眼睛处于同一水平位置。所述多个摄像头21的物理参数完全相同，但相互之间呈一定角度设置。使得采集单元20采集到的环境图像具有可识别性。
其中，所述多个摄像头21包括设置于虚拟现实设备100顶部的全景摄像头，当所述观测者所处的位置无法拍摄环境图像，或眼镜附近的摄像头21拍摄的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比后，仍无法确定目标模型部位时，所述处理单元30控制开启虚拟现实设备100顶部的全景摄像头，采集观测者头顶的全景环境图像，并根据采集的观测者头顶的全景环境图像与所述BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，确定目标模型部位。
在其他实施例中，当所述观测者所处的位置无法拍摄环境图像，或眼镜附近的摄像头21拍摄的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行图像对比后无法确定目标模型部位时，所述处理单元30控制所述显示器10显示提示信息，提示观测者变换观测角度或环视四周环境，从而，控制摄像头21重新采集观测者周围的环境图像。
在一些实施例中，所述处理单元30将采集设备采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息对比，确定与采集的环境图像的匹配度大于预设匹配阈值的图像信息对应的模型部位为所述目标模型部位。
其中，所述预设匹配阈值是预先设置用于表明相似程度的数值，即当所述采集单元20采集的环境图像信息与所述BIM建筑模型中的图像信息相似度达到该数值时，表明所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息匹配成功，反之，匹配失败。例如，预设匹配阈值为70％。
所述目标模型部位是指在BIM建筑模型中与现实中的观测者所处位置对应相同的部位，从所述目标模型部位观测到的模型的图像信息与所述观测者的环境图像相同或相似。
具体的，所述处理单元30将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中的图像信息进行匹配得到相似值，当环境图像与BIM建筑模型中的图像信息经过匹配得到的相似值大于预设匹配阈值时，确定所述图像信息与所述摄像头21采集的环境图像相似，进而将该图像信息在BIM建筑模型中对应的具体部位作为目标模型部位。
在应用场景中，若所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中某个模型部位的图像信息进行匹配得到相似值为80％，所述预设匹配阈值为70％，则该模型部位为所述目标模型部位；若所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中某个模型部位的图像信息进行匹配得到相似值为60％，所述预设匹配阈值为70％，该模型部位不是所述目标模型部位。
在其他实施例中，所述虚拟现实设备100包括发声单元，用于发出警报声音或语音引导观测者改变观测角度便于采集环境图像。所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中多个模型部位的图像信息匹配得到的相似值均大于所述预设匹配阈值时，即环境图像与多个模型部位的图像信息均匹配成功，或所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中所有模型部位的图像信息匹配得到的相似值均小于所述预设匹配阈值时，既匹配失败；所述处理单元30通过显示器10和/或发声单元提醒用户改变观测角度重新采集环境图像。
在一些实施例中，所述处理单元30剔除所述目标模型部位对应的图像中与环境图像相同的部分，并控制显示器10显示剔除后剩余目标模型部位对应的图像。
其中，所述相同的部分是指所述目标模型部位的图像和所述环境图像上都存在的图像内容；所述相同的部分一般包括环境图像，所述环境图像也可以与所述目标模型部位的图像完全相同。
具体的，所述处理单元30的处理器31从BIM建筑模型中获取目标模型部位对应的图像信息，进而将所述目标模型部位对应的图像与环境图像进行对比，找出相同的部分，在所述目标模型部位对应的图像上将相同的部分剔除，所述处理单元30控制所述显示器10显示剔除后的目标模型部位对应的图像。
在其他实施例中，所述处理单元30根据虚拟现实设备100上的三轴陀螺仪采集的头部姿态信息进行计算，对剔除后的目标模型部位对应的图像的进行调整，使剔除后的目标模型部位对应的图像能够和观测者观测的环境图像角度保持一致，为观测者提供更细致的观测体验。
在其他实施例中，所述采集单元20包括设置于虚拟现实设备100四周的多个摄像头21，当观测者环顾四周时，所述摄像头21同时从不同角度拍摄大量的环境图像，并将环境图像通过有线或无线的方式传送给处理单元30；所述处理单元30根据环境图像测量周围环境构件的距离、高度等模型数据，并根据该模型数据建立观测者周围环境的三维模型，将该环境的三维模型与所述BIM建筑模型进行对比，在BIM建筑模型中查找与环境的三维模型匹配度大于预设匹配阈值的模型部位作为目标模型部位，并将所述环境模型与所述目标模型部位经过布尔求差计算，得到求差后的目标模型；将目标模型根据传感器23采集的观测者的头部姿态信息计算得到目标模型图像并显示于虚拟现实设备100的显示器10上。
从而，本发明通过采集模块的摄像头21采集环境图像，将环境图像与所述BIM建筑模型中各个模型部位的图像进行对比，确定观测者在BIM建筑模型中对应的目标模型部位，并将剔除相同部分后的图像显示在显示屏上，保留了目标模型部位的图像与环境图像的区别点，便于观测者区分现有的建筑物缺失的构件，提高了建筑物验收的效率。
请参阅图6，图6是本发明一实施例中的一种BIM建筑模型混合现实的方法的流程图。
如图6所示，本发明提供一种BIM模型混合现实的方法，应用于具有BIM模型混合现实功能的虚拟现实设备100，所述BIM模型混合现实的方法包括：
步骤S1，通过采集单元20采集现实信息；
步骤S3，所述处理单元30获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元20采集到的现实信息，并将采集单元20采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器10显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像。
请参阅图7，图7是图6中步骤S3的子流程图。
在一些实施例中，所述现实信息包括观测者所处位置周围的环境图像，所述BIM建筑模型中包括了各个模型部位的图像信息，所述采集单元20包括设置于虚拟现实设备100上的摄像头21，所述摄像头21用于采集观测者所处位置周围的环境图像；所述步骤S3包括：
步骤S31，所述处理单元30接收所述摄像头21采集的观测者所处位置周围的环境图像；
步骤S33，所述处理单元30将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，确定匹配的图像信息对应的模型部位为目标模型部位。
所述BIM建筑模型是指工程师利用数字化技术建立的虚拟的建筑工程三维模型，所述模型提供了完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。建筑工程师根据平面设计图纸和实际情况按照1:1的比例建立BIM建筑工程三维模型。所述BIM建筑模型中包括BIM建筑工程三维模型和模型的各个部位、各个角度的虚拟化图像信息。
具体的，所述观测者穿戴上虚拟现实设备100后，所述采集单元20通过摄像头21拍摄观测者所处位置周围的环境图像，并通过有线或者无线的方式传送给处理单元30。所述传感器23采集用户的头部姿态信息通过有线或者无线的方式传送给所述处理单元30。
所述处理单元30接收到摄像头21采集的环境图像后，调用存储单元40中存储的BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息，在处理器31中将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，找到与所述环境图像匹配的图像信息后，将与该图像信息对应的BIM建筑模型的部位作为目标模型部位。
在其他实施例中，所述处理单元30可以与服务器连接，所述BIM建筑模型以及预先保存的BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息存储于服务器中；所述建筑物具有多个地标性建筑构件，所述BIM建筑模型对应部位处也具有相同的地标性建筑构件，所述BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息中也具有相同的地标性建筑构件图像，处理单元30可先确定出采集单元采集的周围环境信息中的地标性建筑构件，然后可以查找到BIM建筑模型中与之对应的地标性建筑构件。
具体的，所述处理单元30接收到采集的环境图像后确定环境图像中的地标性建筑构件，根据地标性建筑构件从服务器下载对应具有地标性建筑构件的部分BIM建筑模型以及该部分BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息，并在处理器31中完成环境图像与图像信息的比对工作，确定匹配的图像信息后，在BIM建筑模型中对应确定目标模型部位。从而，减少了处理器31在对比图像信息过程中的工作量，提高了确定目标模型部位的效率。
如图2C所示，在其他实施例中，所述采集单元20还包括多个摄像头21，所述多个摄像头21分别设置于虚拟现实设备100的显示器10两端和中间的位置，所述显示器10两端的摄像头21与观测者的眼睛处于同一水平位置。所述多个摄像头21的物理参数完全相同，但相互之间呈一定角度设置。使得采集单元20采集到的环境图像具有可识别性。
其中，所述多个摄像头21包括设置于虚拟现实设备100顶部的全景摄像头21，当所述观测者所处的位置无法拍摄环境图像，或眼镜附近的摄像头21拍摄的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比后，仍无法确定目标模型部位时，所述处理单元30控制开启虚拟现实设备100顶部的全景摄像头21，采集观测者头顶的全景环境图像，并根据采集的观测者头顶的全景环境图像与所述BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，确定目标模型部位。
在其他实施例中，当所述观测者所处的位置无法拍摄环境图像，或眼镜附近的摄像头21拍摄的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行图像对比后无法确定目标模型部位时，所述处理单元30控制所述显示器10显示提示信息，提示观测者变换观测角度或环视四周环境，从而，控制摄像头21重新采集观测者周围的环境图像。
在一些实施例中，所述步骤S33包括：
所述处理单元30将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息对比，与所述采集的环境图像的匹配度大于预设匹配阈值的图像信息对应的模型部位为所述目标模型部位。
具体的，所述处理单元30将摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中的图像信息进行匹配得到相似值，当环境图像与BIM建筑模型中的图像信息经过匹配得到的相似值大于预设匹配阈值时，确定所述图像信息与所述摄像头21采集的环境图像相似，进而将该图像信息在BIM建筑模型中对应的具体部位作为目标模型部位。
在应用场景中，若所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中某个模型部位的图像信息进行匹配得到相似值为80％，所述预设匹配阈值为70％，则该模型部位为所述目标模型部位；若所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中某个模型部位的图像信息进行匹配得到相似值为60％，所述预设匹配阈值为70％，该模型部位不是所述目标模型部位。
在其他实施例中，所述虚拟现实设备100包括发声单元，用于发出警报声音或语音引导观测者改变观测角度便于采集环境图像。所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中多个模型部位的图像信息匹配得到的相似值均大于所述预设匹配阈值时，即环境图像与多个模型部位的图像信息均匹配成功，或所述摄像头21采集的环境图像与BIM建筑模型中所有模型部位的图像信息匹配得到的相似值均小于所述预设匹配阈值时，既匹配失败；所述处理单元30通过显示器10和/或发声单元提醒用户改变观测角度重新采集环境图像。
在一些实施例中，所述步骤S3包括：
步骤S35，所述处理单元30剔除所述目标模型部位对应的图像中与环境图像相同的部分，并控制显示器10显示剔除后剩余的目标模型部位对应的图像。
具体的，所述处理单元30的处理器31从BIM建筑模型中获取目标模型部位对应的图像信息，进而将所述目标模型部位对应的图像与环境图像进行对比，找出相同的部分，在所述目标模型部位对应的图像上将相同的部分剔除，所述处理单元30控制所述显示器10显示剔除后的目标模型部位对应的图像。
在其他实施例中，所述处理单元30根据虚拟现实设备100上的三轴陀螺仪采集的头部姿态信息进行计算，对剔除后的目标模型部位对应的图像的进行调整，使剔除后的目标模型部位对应的图像能够和观测者观测的环境图像角度保持一致，为观测者提供更细致的观测体验。
在其他实施例中，所述采集单元20包括设置于虚拟现实设备100四周的多个摄像头21，当观测者环顾四周时，所述摄像头21同时从不同角度拍摄大量的环境图像，并将环境图像通过有线或无线的方式传送给处理单元30；所述处理单元30根据环境图像测量周围环境构件的距离、高度等模型数据，并根据该模型数据建立观测者周围环境的三维模型，将该环境的三维模型与所述BIM建筑模型进行对比，在BIM建筑模型中查找与环境的三维模型匹配度大于预设匹配阈值的模型部位作为目标模型部位，并将所述环境模型与所述目标模型部位经过布尔求差计算，得到求差后的目标模型；将目标模型根据传感器23采集的观测者的头部姿态信息计算得到目标模型图像并显示于虚拟现实设备100的显示器10上。
本发明的一种BIM模型混合现实的方法应用于前述的一种具有BIM模型混合现实功能的虚拟现实设备100中，所执行的方法步骤与前述的一种具有BIM模型混合现实功能的虚拟现实设备100执行的功能相对应，更具体的描述可参考前述的一种具有BIM模型混合现实功能的虚拟现实设备100的相关内容。
本发明提供的一种BIM模型混合现实的方法可以在硬件、固件中实施，或者可以作为可以存储在例如CD、ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘的等计算机可读存储介质中的软件或计算机代码，或者可以作为原始存储在远程记录介质或非瞬时的机器可读介质上、通过网络下载并且存储在本地记录介质中的计算机代码，从而这里描述的方法可以利用通用计算机或特殊处理器或在诸如ASIC或FPGA之类的可编程或专用硬件中以存储在记录介质上的软件来呈现。如本领能够理解的，计算机、处理器、微处理器、控制器或可编程硬件包括存储器组件，例如，RAM、ROM、闪存等，当计算机、处理器或硬件实施这里描述的处理方法而存取和执行软件或计算机代码时，存储器组件可以存储或接收软件或计算机代码。另外，当通用计算机存取用于实施这里示出的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行这里示出的处理的专用计算机。其中，所述计算机可读存储介质可为固态存储单元40、存储卡、光碟等。所述计算机可读存储介质存储有程序指令而供计算机调用后执行图6至图7所示的一种BIM模型混合现实的方法。
其中，所述计算机可读存储介质也可即为前述的存储单元40。
本发明提供的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备100及其方法，通过采集单元采集现实信息，处理单元将现实信息与BIM建筑模型比对确定匹配的目标模型部位，进而在目标模型部位的图像上剔除现实信息后显示在显示器上，实现准确查找建筑物缺失的构件，加快建筑物验收时的比对工作，提高了建筑物的验收效率。
以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，用于穿戴于观测者头部，其特征在于，所述具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备包括：
显示器，用于显示图像；
采集单元，用于采集现实信息；
处理单元，用于获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元采集到的现实信息，并将采集单元采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像。
2.如权利要求1所述的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，其特征在于，所述现实信息包括观测者所处位置周围的环境图像，所述BIM建筑模型中包括了各个模型部位的图像信息，所述采集单元包括设置于虚拟现实设备上的摄像头，所述摄像头用于采集观测者所处位置周围的环境图像；所述处理单元将摄像头采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，确定匹配的图像信息对应的模型部位为目标模型部位。
3.如权利要求2所述的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，其特征在于，所述处理单元将采集设备采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息对比，确定与采集的环境图像的匹配度大于预设匹配阈值的图像信息对应的模型部位为所述目标模型部位。
4.如权利要求2所述的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，其特征在于，所述处理单元剔除所述目标模型部位对应的图像中与环境图像相同的部分，并控制显示器显示剔除后剩余目标模型部位对应的图像。
5.如权利要求1所述的一种具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，其特征在于，所述BIM建筑模型为根据设计图纸和实际情况按照1:1的比例建立的三维建筑模型。
6.一种BIM建筑模型混合现实的方法，应用于具有BIM建筑模型混合现实功能的虚拟现实设备，其特征在于，所述BIM建筑模型混合现实的方法包括：
步骤S1，通过采集单元采集现实信息；
步骤S3，所述处理单元获取预先建立的BIM建筑模型以及所述采集单元采集到的现实信息，并将采集单元采集的现实信息与BIM建筑模型进行对比，确定BIM建筑模型中的与所述现实信息匹配的目标模型部位，并控制所述显示器显示剔除对应匹配的现实信息后的目标模型部位对应的图像。
7.如权利要求6所述的一种BIM建筑模型混合现实的方法，其特征在于，所述现实信息包括观测者所处位置周围的环境图像，所述BIM建筑模型中包括了各个模型部位的图像信息，所述采集单元包括设置于虚拟现实设备上的摄像头，所述摄像头用于采集观测者所处位置周围的环境图像；所述步骤S3包括：
步骤S31，所述处理单元接收所述摄像头采集的观测者所处位置周围的环境图像；
步骤S33，所述处理单元将摄像头采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息进行对比，确定匹配的图像信息对应的模型部位为目标模型部位。
8.如权利要求7所述的一种BIM建筑模型混合现实的方法，其特征在于，所述步骤S33包括：
所述处理单元将摄像头采集的环境图像与BIM建筑模型中各个模型部位的图像信息对比，与所述采集的环境图像的匹配度大于预设匹配阈值的图像信息对应的模型部位为所述目标模型部位。
9.如权利要求7所述的一种BIM建筑模型混合现实的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S35，所述处理单元剔除所述目标模型部位对应的图像中与环境图像相同的部分，并控制显示器显示剔除后剩余的目标模型部位对应的图像。
10.如权利要求6所述的一种BIM建筑模型混合现实的方法，其特征在于，所述BIM建筑模型为根据设计图纸和实际情况按照1:1的比例建立的三维建筑模型。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111305077A (zh) * 2020-03-27 2020-06-19 中铁七局集团有限公司 一种基于混合现实（mr）技术的桥梁工程建设施工方法
CN111862771A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 江苏建筑职业技术学院 一种基于建筑信息模型的预制装配式结构施工同步指导系统和指导方法
CN115270277A (zh) * 2022-08-24 2022-11-01 深圳艺洲建筑工程设计有限公司 一种基于bim的建筑设计方法
CN115600301A (zh) * 2022-11-07 2023-01-13 深圳奥德康科技股份有限公司（Cn） 一种基于bim+vr的智能化装配管理方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105955463A (zh) * 2016-04-26 2016-09-21 王立峰 基于bim的vr虚拟感受系统
US20180197341A1 (en) * 2016-06-10 2018-07-12 Dirtt Environmental Solutions, Ltd. Mixed-reality architectural design environment
CN109271685A (zh) * 2018-08-30 2019-01-25 深圳市赛为智能股份有限公司 一种基于bim的城市更新改造数据存储方法及装置
CN109410327A (zh) * 2018-10-09 2019-03-01 鼎宸建设管理有限公司 一种基于bim和gis的三维城市建模方法
CN110211238A (zh) * 2019-05-20 2019-09-06 博彦科技（上海）有限公司 混合现实的显示方法、装置、系统、存储介质及处理器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105955463A (zh) * 2016-04-26 2016-09-21 王立峰 基于bim的vr虚拟感受系统
US20180197341A1 (en) * 2016-06-10 2018-07-12 Dirtt Environmental Solutions, Ltd. Mixed-reality architectural design environment
CN109271685A (zh) * 2018-08-30 2019-01-25 深圳市赛为智能股份有限公司 一种基于bim的城市更新改造数据存储方法及装置
CN109410327A (zh) * 2018-10-09 2019-03-01 鼎宸建设管理有限公司 一种基于bim和gis的三维城市建模方法
CN110211238A (zh) * 2019-05-20 2019-09-06 博彦科技（上海）有限公司 混合现实的显示方法、装置、系统、存储介质及处理器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111305077A (zh) * 2020-03-27 2020-06-19 中铁七局集团有限公司 一种基于混合现实（mr）技术的桥梁工程建设施工方法
CN111862771A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 江苏建筑职业技术学院 一种基于建筑信息模型的预制装配式结构施工同步指导系统和指导方法
CN115270277A (zh) * 2022-08-24 2022-11-01 深圳艺洲建筑工程设计有限公司 一种基于bim的建筑设计方法
CN115600301A (zh) * 2022-11-07 2023-01-13 深圳奥德康科技股份有限公司（Cn） 一种基于bim+vr的智能化装配管理方法及系统

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