CN111047696A - 一种三维空间规划放线的方法 - Google Patents

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CN111047696A CN201911247721.1A CN201911247721A CN111047696A CN 111047696 A CN111047696 A CN 111047696A CN 201911247721 A CN201911247721 A CN 201911247721A CN 111047696 A CN111047696 A CN 111047696A
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Abstract

一种三维空间规划放线的方法，涉及三维虚拟中的规划放线领域，其特征在于该方法包括：资料编码、场景构建、构建法规数据库、施工图分析、间距分析、层高分析生成层高分析图、形态分析输出空间形态图、结果输出形成成果报告。优点：首次在规划放线业务领域运用了三维技术研发的方法，该方法智能化程度高，数据及计算值精度高，结果具有很高的正确率，能科学的分析建设项目方案的适宜性和合法性；该方法还降低了巨大的人工制作成本，大大缩短了项目工期，提高了项目生产效率，具有显著的社会效益和很高的推广价值。

Description

一种三维空间规划放线的方法
技术领域
本发明涉及三维虚拟中的规划放线领域，特别涉及一种通过三维地理信息技术，快速建成项目施工设计的三维场景，精确表达建构筑物的空间位置、尺寸、距离、形态、色彩，分析判定建构筑物施工放线后是否满足规划法规条件的一种三维空间规划放线的方法。
背景技术
在三维地理信息技术高度发展的今天，关于空间分析模型图纸还没有相应的绘制标造成各报审单位提供的空间分析模型图的成果形式各异、内容简单、信息不全面，给规划审批工作的高效性及科学性，造成了一定影响。为进一步规范城市空间形态的规划管理和提高规划行政审批效率，一种三维空间规划放线的方法，制定统一的空间分析模型图纸绘制标准，开发配套的空间分析模型成图软件，辅助了用户判定建设项目规划实施是否满足规划法规要求。
发明内容
本发明实施例提供一种三维空间规划放线的方法，本发明方法：能够从三维空间中全方位分析建设项目设计方案建筑空间位置、大小尺寸、立面色彩、空间形态等多方面适宜性，智能分析比较设计方案设计指标是否满足法规要求，判定不符合法规要求的空间位置以及指标内容，最后自动生成三维规划放线报告图册文档。
本发明提供一种三维空间规划放线的方法，其中，该方法包括如下步骤：
资料编码：将工程项目所需要的空间数据，以及行业法规等资料进行编码分类，整理各类原始数据资料；
场景构建：提取编码之后的原始数据，按照法规要求，进行三维空间分析模型制作，对构建的每一个三维模型进行取名编码，最终形成三维空间分析场景；
构建法规数据库：提取编码之后的原始数据，进行规划放线相关法规指标数据的提取，构建成法律法规数据库；
施工图分析：提取编码之后的原始数据，进行规划设计效果图的提取，识别计算相机的位置和朝向，并在三维场景中进行视点定位，最终输出施工图；
间距分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，计算互相有影响的建筑，建立映射关系，提取法规指标参数，对待分析建筑以及关系建筑进行安全距离的计算，并绘制成安全范围，根据法规规定的限值进行安全判定，并将不合格的部位用红色线条标绘，最终输出间距分析图；
层高分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，运算获得建筑的体积，根据输入设计建筑面积参数，计算出层高系数，生成层高系数表格，并标绘三维场景和设置场景中的相机，最终生成层高分析图；
形态分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，根据输入的法规参数要求，计算出场景中的相机的方位，再对场景中的相机进行定位，最终输出空间形态图；
结果输出：将以上步骤中分析得到的结果图、表、文字，按照法规要求，编排成文档，形成成果报告。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述的场景构建步骤具体为：
周边的建构筑物三维模型构建，建设项目三维模型构建，三维场景集成；其中：
周边的建构筑物三维模型构建：提取地上数据原始资料，构建地上建构筑物体及三维地理要素；
建设项目三维模型构建：提取建设项目施工设计图纸资料原始数据，构建建设项目精细三维模型及项目景观；
三维场景集成：将地上三维模型数据库、建设项目三维模型数据库进行统一化集成展示。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述的构建法规数据库步骤具体为：法规分类，指标提取，法规建库；其中：
法规分类：提取规划放线相关的法规原始数据，进行指标、等级、类型的分类处理；
指标提取：提取指标限值数据，建立指标要求数据表格；
法规建库：提取前两步骤处理的结果，建立关系型法规数据库。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述的施工图分析步骤具体为：效果图识别，方位计算，施工图输出；其中：
效果图识别：提取效果图原始数据样本，识别特征信息，计算效果图出图时的相机位置信息，建立存储单元；
方位计算：根据识别出的效果图的特征信息，以及运算获得的位置等信息，运算获得视点的位置和方位，存储至映射关系的存储单元；
施工对比图输出：分别提取多张效果图映射信息数据和视点位置和方位数据，调整三维场景中的相机位置，确保三维场景可视范围和角度与效果图保持一致，进行大分辨率出图，最后将映射关系下的施工图和效果图并列合并至一张图上，进行显著的对比，形成最后的成果图。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述的间距分析步骤具体为：建筑识别，关系识别，间距分析，间距分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
关系识别：根据建筑数据的朝向、高度特征信息，搜索出出建筑与其有关系的建筑，建立一对多的映射关系；
间距分析：提取原始规划法规中的指标要求数据，按照要求，对目标建筑，按照与其建立好映射关系的建筑，分别计算安全距离，从而构成该目标建筑的一个安全距离范围，采用浅蓝色透明绘制；通过图形叠加计算，判定安全距离是否覆盖映与其有映射关系的建筑，若有覆盖，进行红色标绘以表示此处不合法规要求，其它绿地要素采用草绿色绘制；
间距分析图输出：分析出所有待建设的建筑安全范围后，调整相机位置，输出间距分析图成果。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述的层高分析步骤具体为：建筑识别，系数计算，层高分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
系数计算：分别提取建筑的三维模型数据，使用微积分方法计算出建筑空间体积，根据输入的设计时的建筑面积，计算出该建筑的层高系数；
层高分析图输出：三维场景中标注建筑名称，调整好视点的角度和方位，绘制层高推算分析统计表，突出不合法规的建筑，最终形成层高图，形成成果。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述的形态分析步骤具体为：建筑识别，形态分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
形态分析图输出：提取法规原始资料，根据法规要求，以及识别到的建筑三维模型，计算出以建筑为主体的视角位置和朝向，将相机按照计算出的参数进行摆放，最终输出表达建筑空间形态的图片，超出核定用地空间形态的部位采用红色标绘，空间分析模型采用半透明，形成成果图。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述所述效果图识别的具体步骤为：
效果图输入，提取原始的效果图数据，作为输入的原始图像数据。
效果图分析，提取效果图中的特征信息，分析效果图的视点和目标点的位置关系。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述所述方位计算的具体步骤为：
参数输入：获取效果图像上的已知点坐标数据，已知点满足投影点重合且空间位置不重合的映射关系点对，映射关系点对的数值范围≥3作为下一步计算的参数；
视点位置计算：根据已知点对坐标参数，以及参考点对所在空间直线都经过视点位置，根据几何共线方程求交点计算公式，计算提取效果图视点的位置坐标；
已知点根据点对关系，记为P0(x0,y0,z0)、P0′(x0′,y0′,z0′)，P1(x1,y1,z1)、P1′(x1′,y1′,z1′)，P2(x2,y2,z2)、P2′(x2′,y2′,z2′)，假设视点位置为E(x,y,z)，代入公式组成方程组：
Figure BDA0002308147750000041
……………………………
采用线性回归法解方程的方法，计算得出解E(x,y,z)，即为视点位置坐标；
其中：x,y,z为E点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x0,y0,z0为P0点
在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x′0,y′0,z′0为P′0点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x1,y1,z1为P1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x′1,y′1,z′1为P′1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x2,y2,z2为P2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x′2,y′2,z′2为P′2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值；
朝向方位计算：根据效果图的中心参考点的坐标参数，计算出视点朝向方位；
根据已知中心参考点，记坐标为C(xc,yc,zc)，则方位
Figure BDA0002308147750000051
计算公式：
Figure BDA0002308147750000052
其中：xc,yc,zc为点C在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,
Figure BDA0002308147750000053
表示的是方位矢量，xf,yf,zf是
Figure BDA0002308147750000054
空间直角坐标系中的三个维度坐标值。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料，作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码，建设项目拟建建筑采用绿色(RGB:0,255,0)绘制，周边建筑采用蓝色(RGB:0,0,255)绘制，其它要素采用黑色(RGB:0,0,0)绘制；
其中(RGB：0，255，0)表示绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,255)表示蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,0)表示黑颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述所述关系识别的具体步骤为：
建筑关系计算：提取编码建筑数据，计算建筑的朝向，长宽尺寸，高度，遍历搜索与该建筑有关系的建筑；
相关映射构建：根据计算得出的相关建筑，建立一对多的映射关系集合。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述间距分析的具体步骤为：
指标输入：提取法规规划指标限值数据及方法规则算法；
安全距离计算：运用法规要求的算法，对与拟建建筑有映射关系的所有建筑，分别计算拟建建筑的安全距离，同时，计算拟建建筑与规划控制线的距离，距离标绘严禁使用红色(RGB:255,0,0)，判定距离不合法规要求时才采用红色标绘；
安全范围绘制：根据分析出的该建筑的安全距离条件，绘制出闭合的安全范围多边形；
安全判定：将得到的安全范围多边形，同与其有映射关系的建筑轮廓进行叠加运算，得出相交部分判定为不合法规要求的部分；
结果标绘：将建设项目拟建建筑、周边建筑、绿地、间距投影及不合法规要求部分按照要求的颜色进行标绘；
其中的(RGB:137,194,227)表示浅蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:255,0,0)表示红颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:110,174,26)表示草绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述所述间距图输出的具体步骤为：
相机设置：根据场景图纸的尺寸范围，调整设置相机位置和方位；
间距图输出：通过相机，获取完整的间距分析图，最后输出到图片。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述系数计算的具体步骤为：
体积计算：分别提取编码建筑三维模型，分析计算建筑三维模型上每一个面盖住的空间体积；
建筑三维模型的每一个面细分之后变成三角形，每一个三角形面盖住的下面空间体可以分成几个三角棱柱，和两个四面体，因此整栋建筑体积V即为所有三角面盖住的下面空间体积的总和，每一个三角面盖住的空间体积记为Vi，每一个三角棱柱体积记为Zi，每两个四面体体积记为Ti和TN+i，N为三角面的个数，γi为该面的法线方向值，方向朝上值为1，方向朝下值为-1，则计算公式：
Figure BDA0002308147750000061
参数输入：提取原始设计资料中建筑的建筑面积，作为参数计算层高系数；
层高系数计算：根据计算出建筑三维模型包围体内的空间体积，以及输入的建筑设计建筑面积，计算得出层高系数；
单栋建筑的层高系数C的计算公式：
C＝V/Sj
其中Sj为该单栋建筑设计的总建筑面积。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码。
一种三维空间规划放线的方法，其中，所述形态图输出的具体步骤为：
相机方位计算：按照法规资料要求，计算出建筑体尺寸，计算出视角位置，计算出朝向；
相机定位：按照计算出来的视角位置和朝向，摆放相机；
形态图输出：根据法规要求的形态空间图，输出以建筑为主题的建筑空间形态图。
一种三维空间规划放线的方法，其中，周边的建构筑物三维模型包括：建设项目周边地上建构筑物、城市景观、基础配套设施；建设项目三维模型包括：建设项目建构筑物、建设项目景观、车库、安防、配套设施；施工分析图的内容包括：建筑工程设计方案效果图、规划实施效果图和图廓三大要素，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；间距分析图的内容包括：拟建建(构)筑物的可见轮廓线、首层轮廓线、建筑名称、楼层数、高度、编号、建筑使用性质、拟建建(构)筑物及其周边建(构)筑物间距投影、城市道路控制线退让、道路、绿地、场地、停车场、规划控制线、规划用地范围、绿地技术指标分析统计表、不满足技术规定值的建筑间距分析统计表、不满足技术规定值的建筑退让分析统计表、图例和图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；层高分析图的内容主要包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、标绘建构(筑)物编号名称、道路、绿地、停车位、相邻建(构)筑物、交通、水系、植被、场地、规划道路红线、四至道路名称、层高分析推算表、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；形态分析图的内容包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、建构筑物高度、道路、绿地、停车位、周边建(构)筑物、交通、桥梁、水系、植被、停车场、规划红线、拟建建(构)筑物退红距离、四至道路名称、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期。
本发明的优点：
本发明一种三维空间规划放线的方法首次在规划放线业务领域运用了三维技术研发的方法，该方法智能化程度高，数据及计算值精度高，结果具有很高的正确率，能科学的分析建设项目方案的适宜性和合法性；该方法还降低了巨大的人工制作成本，大大缩短了项目工期，提高了项目生产效率，具有显著的社会效益和很高的推广价值。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法的整体流程示意图；
图2为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中场景构建步骤的流程示意图；
图3为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中构建法规数据库步骤的流程示意图；
图4为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中施工图分析步骤的流程示意图；
图5为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中间距分析步骤的流程示意图；
图6为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中层高分析步骤的流程示意图；
图7为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中形态分析步骤的流程示意图。
图8为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中效果图识别步骤的流程示意图。
图9为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中方位计算步骤的流程示意图。
图10为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中建筑识别步骤的流程示意图。
图11为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中关系识别步骤的流程示意图。
图12为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中间距分析步骤的流程示意图。
图13为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中间距图输出步骤的流程示意图。
图14为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中系数计算步骤的流程示意图。
图15为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中建筑识别步骤的流程示意图。
图16为本发明的实施例提供的一种三维空间规划放线的方法中形态图输出步骤的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
图1为一种三维空间规划放线的方法的整体流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
资料编码：将工程项目所需要的空间数据，以及行业法规等资料进行编码分类，整理各类原始数据资料；
场景构建：提取编码之后的原始数据，按照法规要求，进行三维空间分析模型制作，对构建的每一个三维模型进行取名编码，最终形成三维空间分析场景；
构建法规数据库：提取编码之后的原始数据，进行规划放线相关法规指标数据的提取，构建成法律法规数据库；
施工图分析：提取编码之后的原始数据，进行规划设计效果图的提取，识别计算相机的位置和朝向，并在三维场景中进行视点定位，最终输出施工图；
间距分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，计算互相有影响的建筑，建立映射关系，提取法规指标参数，对待分析建筑以及关系建筑进行安全距离的计算，并绘制成安全范围，根据法规规定的限值进行安全判定，并将不合格的部位用红色线条标绘，最终输出间距分析图；
层高分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，运算获得建筑的体积，根据输入设计建筑面积参数，计算出层高系数，生成层高系数表格，并标绘三维场景和设置场景中的相机，最终生成层高分析图；
形态分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，根据输入的法规参数要求，计算出场景中的相机的方位，再对场景中的相机进行定位，最终输出空间形态图；
结果输出：将以上步骤中分析得到的结果图、表、文字，按照法规要求，编排成文档，形成成果报告。
如图2所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的场景构建步骤具体为：周边的建构筑物三维模型构建，建设项目三维模型构建，三维场景集成；其中：
周边的建构筑物三维模型构建：提取地上数据原始资料，构建地上建构筑物体及三维地理要素；
建设项目三维模型构建：提取建设项目施工设计图纸资料原始数据，构建建设项目精细三维模型及项目景观；
三维场景集成：将地上三维模型数据库、建设项目三维模型数据库进行统一化集成展示。
如图3所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的构建法规数据库步骤具体为：法规分类，指标提取，法规建库；其中：
法规分类：提取规划放线相关的法规原始数据，进行指标、等级、类型的分类处理；
指标提取：提取指标限值数据，建立指标要求数据表格；
法规建库：提取前两步骤处理的结果，建立关系型法规数据库。
如图4所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的施工图分析步骤具体为：效果图识别，方位计算，施工图输出；其中：
效果图识别：提取效果图原始数据样本，识别特征信息，计算效果图出图时的相机位置信息，建立存储单元；
方位计算：根据识别出的效果图的特征信息，以及运算获得的位置等信息，运算获得视点的位置和方位，存储至映射关系的存储单元；
施工对比图输出：分别提取多张效果图映射信息数据和视点位置和方位数据，调整三维场景中的相机位置，确保三维场景可视范围和角度与效果图保持一致，进行大分辨率出图，最后将映射关系下的施工图和效果图并列合并至一张图上，进行显著的对比，形成最后的成果图。
如图5所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的间距分析步骤具体为：建筑识别，关系识别，间距分析，间距分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
关系识别：根据建筑数据的朝向、高度特征信息，搜索出出建筑与其有关系的建筑，建立一对多的映射关系；
间距分析：提取原始规划法规中的指标要求数据，按照要求，对目标建筑，按照与其建立好映射关系的建筑，分别计算安全距离，从而构成该目标建筑的一个安全距离范围，采用浅蓝色透明绘制；通过图形叠加计算，判定安全距离是否覆盖映与其有映射关系的建筑，若有覆盖，进行红色标绘以表示此处不合法规要求，其它绿地要素采用草绿色绘制；
间距分析图输出：分析出所有待建设的建筑安全范围后，调整相机位置，输出间距分析图成果。
如图6所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的层高分析步骤具体为：建筑识别，系数计算，层高分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
系数计算：分别提取建筑的三维模型数据，使用微积分方法计算出建筑空间体积，根据输入的设计时的建筑面积，计算出该建筑的层高系数；
层高分析图输出：三维场景中标注建筑名称，调整好视点的角度和方位，绘制层高推算分析统计表，突出不合法规的建筑，最终形成层高图，形成成果。
如图7所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的形态分析步骤具体为：建筑识别，形态分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
形态分析图输出：提取法规原始资料，根据法规要求，以及识别到的建筑三维模型，计算出以建筑为主体的视角位置和朝向，将相机按照计算出的参数进行摆放，最终输出表达建筑空间形态的图片，超出核定用地空间形态的部位采用红色标绘，空间分析模型采用半透明，形成成果图。
如图8所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述所述效果图识别的具体步骤为：
效果图输入，提取原始的效果图数据，作为输入的原始图像数据。
效果图分析，提取效果图中的特征信息，分析效果图的视点和目标点的位置关系。
如图9所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述所述方位计算的具体步骤为：
参数输入：获取效果图像上的已知点坐标数据，已知点满足投影点重合且空间位置不重合的映射关系点对，映射关系点对的数值范围≥3作为下一步计算的参数；
视点位置计算：根据已知点对坐标参数，以及参考点对所在空间直线都经过视点位置，根据几何共线方程求交点计算公式，计算提取效果图视点的位置坐标；
已知点根据点对关系，记为P0(x0,y0,z0)、P0′(x0′,y0′,z0′)，P1(x1,y1,z1)、P1′(x1′,y1′,z1′)，P2(x2,y2,z2)、P2′(x2′,y2′,z2′)，假设视点位置为E(x,y,z)，代入公式组成方程组：
Figure BDA0002308147750000121
……………………………
采用线性回归法解方程的方法，计算得出解E(x,y,z)，即为视点位置坐标；
其中：x,y,z为E点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x0,y0,z0为P0点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x′0,y′0,z′0为P′0点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x1,y1,z1为P1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x′1,y′1,z′1为P′1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x2,y2,z2为P2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x′2,y′2,z′2为P′2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值；
朝向方位计算：根据效果图的中心参考点的坐标参数，计算出视点朝向方位；
根据已知中心参考点，记坐标为C(xc,yc,zc)，则方位
Figure BDA0002308147750000122
计算公式：
Figure BDA0002308147750000123
其中：xc,yc,zc为点C在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,
Figure BDA0002308147750000124
表示的是方位矢量，xf,yf,zf是
Figure BDA0002308147750000125
空间直角坐标系中的三个维度坐标值。
如图10所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料，作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码，建设项目拟建建筑采用绿色(RGB:0,255,0)绘制，周边建筑采用蓝色(RGB:0,0,255)绘制，其它要素采用黑色(RGB:0,0,0)绘制；
其中(RGB：0，255，0)表示绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,255)表示蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,0)表示黑颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
如图11所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述所述关系识别的具体步骤为：
建筑关系计算：提取编码建筑数据，计算建筑的朝向，长宽尺寸，高度，遍历搜索与该建筑有关系的建筑；
相关映射构建：根据计算得出的相关建筑，建立一对多的映射关系集合。
如图12所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述间距分析的具体步骤为：
指标输入：提取法规规划指标限值数据及方法规则算法；
安全距离计算：运用法规要求的算法，对与拟建建筑有映射关系的所有建筑，分别计算拟建建筑的安全距离，同时，计算拟建建筑与规划控制线的距离，距离标绘严禁使用红色(RGB:255,0,0)，判定距离不合法规要求时才采用红色标绘；
安全范围绘制：根据分析出的该建筑的安全距离条件，绘制出闭合的安全范围多边形；
安全判定：将得到的安全范围多边形，同与其有映射关系的建筑轮廓进行叠加运算，得出相交部分判定为不合法规要求的部分；
结果标绘：将建设项目拟建建筑、周边建筑、绿地、间距投影及不合法规要求部分按照要求的颜色进行标绘；
其中的(RGB:137,194,227)表示浅蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:255,0,0)表示红颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:110,174,26)表示草绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
如图13所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述所述间距图输出的具体步骤为：
相机设置：根据场景图纸的尺寸范围，调整设置相机位置和方位；
间距图输出：通过相机，获取完整的间距分析图，最后输出到图片。
如图14所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述系数计算的具体步骤为：
体积计算：分别提取编码建筑三维模型，分析计算建筑三维模型上每一个面盖住的空间体积；
建筑三维模型的每一个面细分之后变成三角形，每一个三角形面盖住的下面空间体可以分成几个三角棱柱，和两个四面体，因此整栋建筑体积V即为所有三角面盖住的下面空间体积的总和，每一个三角面盖住的空间体积记为Vi，每一个三角棱柱体积记为Zi，每两个四面体体积记为Ti和TN+i，N为三角面的个数，γi为该面的法线方向值，方向朝上值为1，方向朝下值为-1，则计算公式：
Figure BDA0002308147750000141
参数输入：提取原始设计资料中建筑的建筑面积，作为参数计算层高系数；
层高系数计算：根据计算出建筑三维模型包围体内的空间体积，以及输入的建筑设计建筑面积，计算得出层高系数；
单栋建筑的层高系数C的计算公式：
C＝V/Sj
其中Sj为该单栋建筑设计的总建筑面积。
如图15所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码。
如图16所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述形态图输出的具体步骤为：
相机方位计算：按照法规资料要求，计算出建筑体尺寸，计算出视角位置，计算出朝向；
相机定位：按照计算出来的视角位置和朝向，摆放相机；
形态图输出：根据法规要求的形态空间图，输出以建筑为主题的建筑空间形态图。
具体实施案例中：周边的建构筑物三维模型包括：建设项目周边地上建构筑物、城市景观、基础配套设施；建设项目三维模型包括：建设项目建构筑物、建设项目景观、车库、安防、配套设施；施工分析图的内容包括：建筑工程设计方案效果图、规划实施效果图和图廓三大要素，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；间距分析图的内容包括：拟建建(构)筑物的可见轮廓线、首层轮廓线、建筑名称、楼层数、高度、编号、建筑使用性质、拟建建(构)筑物及其周边建(构)筑物间距投影、城市道路控制线退让、道路、绿地、场地、停车场、规划控制线、规划用地范围、绿地技术指标分析统计表、不满足技术规定值的建筑间距分析统计表、不满足技术规定值的建筑退让分析统计表、图例和图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；层高分析图的内容主要包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、标绘建构(筑)物编号名称、道路、绿地、停车位、相邻建(构)筑物、交通、水系、植被、场地、规划道路红线、四至道路名称、层高分析推算表、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；形态分析图的内容包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、建构筑物高度、道路、绿地、停车位、周边建(构)筑物、交通、桥梁、水系、植被、停车场、规划红线、拟建建(构)筑物退红距离、四至道路名称、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期。
下面以一个具体实施案例进行说明：
实施例2：
图1为一种三维空间规划放线的方法的整体流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
资料编码：将工程项目以及周边地上建构筑物所需要的空间数据，建筑特征属性数据，施工效果图数据，以及规划行业法规等资料进行编码分类，整理各类原始数据资料。空间数据包括：地上三维点云数据编码DY-DS-00001.las，地上影像数据编码YX-DS-00001.jpg，地上房屋矢量数据编码FW-DS-00001.shp，地上地形图数据编码DX-DS-00001.dwg，项目施工图数据编码XM-SG-00001.dwg，项目施工效果图数据编码XM-XGT-00001.jpg。规划法规数据包括：建设项目空间分析模型绘制技术规范数据编码JSXM-JSGF-DB12-00001.doc，建设工程规划放线测量技术报告编制通则数据编码JSGC-JSBG-DB12-00001.doc，三维数字城市建模规范数据编码SC-JMGF-00001.doc。命名规则按照“-”符号划分成单元，“.”符号以后是文件类型的扩展名，所有编码中的最后单元数字为这类数据的编号，若有多个数据，在这个单元中进行数字的累加；
场景构建：提取编码之后的原始空间数据，按照法规原始数据制作规范要求，进行三维空间分析模型和周边现状三维模型数据的制作，对构建的每一个三维模型分类别进行取名编码，该编码独一无二，最终形成立体的三维空间分析场景，另外属性数据建立属性信息数据库，并设计软件访问接口；
构建法规数据库：提取编码之后的规划法规原始数据，进行规划放线相关法规指标数据的提取，构建成法律法规信息数据库，建立视图和存储过程，设计添加软件访问接口；
施工图分析：提取编码之后的原始数据，进行施工设计效果图及其参数读取，识别计算相机的位置和朝向，并在三维场景中进行定位和调整视口朝向，最终输出施工图；
间距分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，运算互相有遮挡关系的建筑，建立映射关系，然后从法规数据库提取法规指标参数，对待分析的建筑以及与关系建筑进行安全距离的计算，并绘制成安全范围，然后根据法规规定的允许范围进行安全判定，并将不合格的部位用红色线条标绘，最终输出间距分析图；
层高分析：提取编码之后的建筑特征原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，运算获得每栋建筑的空间体积，再根据输入设计的总建筑面积参数，计算出层高系数，反推建筑面积是否满足设计要求，然后生成层高系数表格，在三维场景中标注建筑的相关信息，设置场景中的相机位置朝向参数，获取场景截图，最终生成层高分析图；
形态分析：提取编码之后的三维场景和规划法规原始数据，在三维场景中识别到所有等待分析的三维建筑模型，根据输入的法规参数要求，运算出场景中需要调整的相机的位置和方位，并对相机进行定位和截图，最后输出空间形态图；
结果输出：将以上步骤中分析得到的结果图、表、文字，按照法规要求，自动编排成文档，形成最后的成果报告。
如图2所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的场景构建步骤具体为：周边的建构筑物三维模型构建，建设项目三维模型构建，三维场景集成；其中：
周边的建构筑物三维模型构建：提取地上数据原始资料，构建地上建构筑物体及三维地理要素；
建设项目三维模型构建：提取建设项目施工设计图纸资料原始数据，构建建设项目精细三维模型及项目景观；
三维场景集成：将地上三维模型数据库、建设项目三维模型数据库进行统一化集成，装载至三维软件渲染展示。
如图3所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的构建法规数据库步骤具体为：法规分类，指标提取，法规建库；其中：
法规分类：提取规划放线相关的法规、规范的原始数据，进行指标、等级、类型的分类处理；
指标提取：提取指标限值数据，建立指标要求数据表格；
法规建库：提取前两步骤处理的结果，建立关系型法规数据库，并设计添加数据库查询接口。
如图4所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的施工图分析步骤具体为：效果图识别，方位计算，施工图输出；其中：
效果图识别：提取效果图原始数据以及对应的坐标参数原始数据，识别特征信息，计算效果图出图时的相机位置信息，建立映射关系存储单元进行存储；
方位计算：根据识别出的效果图的特征信息，以及运算获得视点的位置和方位，存储至映射关系的存储单元；
施工对比图输出：分别提取多张效果图映射信息数据和视点位置和方位数据，提取三维场景原始数据，调整三维场景中的相机位置，确保三维场景可视范围和角度与效果图保持一致，进行大分辨率出图，最后将映射关系下的施工图和效果图并列拼接成一张图，进行显著的对比，形成最后的施工图与效果图的对比成果图。
如图5所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的间距分析步骤具体为：建筑识别，关系识别，间距分析，间距分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出待分析的建筑模型数据，并对这些建筑进行唯一编码，运算出建筑的长宽尺寸、朝向、高度，建立存储单元进行存储；
关系识别：根据建筑数据的尺寸、朝向、高度特征信息，检索出与其有关系的建筑，建立一对多的映射关系；
间距分析：提取原始规划法规中的指标要求数据，按照指标要求数据，对已经建立映射关系的目标建筑，按照与其建立好映射关系的建筑，分别计算安全距离，然后将安全距离，积分处理形成多边形面，从而构成该目标建筑的一个安全距离范围，并采用浅蓝色透明绘制；通过图形叠加计算，判定安全距离是否覆盖与其有映射关系的建筑，若有覆盖，进行红色标绘以表示此处不合法规要求，其它绿地要素采用草绿色绘制；
间距分析图输出：分析出所有待建设的建筑安全范围后，调整场景中的相机位置，截取场景图，最后输出间距分析图成果。
如图6所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的层高分析步骤具体为：建筑识别，系数计算，层高分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出待分析的建筑模型数据，并对这些建筑进行唯一编码，运算出建筑的长宽尺寸、朝向、高度，建立存储单元进行存储；
系数计算：分别提取场景中建筑的三维模型数据，使用微积分的思路方法，计算出每栋建筑的空间体积，根据输入设计时对应的总建筑面积，计算出该栋建筑的层高系数；
层高分析图输出：三维场景中进行标注建筑名称，调整好视点的相机角度和相机朝向，绘制层高推算分析统计表，使用红色突出不合法规的建筑项，最终形成层高图成果。
如图7所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的形态分析步骤具体为：建筑识别，形态分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出待分析的建筑模型数据，并对这些建筑进行唯一编码，运算出建筑的长宽尺寸、朝向、高度，建立存储单元进行存储；
形态分析图输出：提取法规原始资料，根据法规要求，以及识别到的建筑三维模型，计算出以建筑为主体的视角位置和朝向，将相机按照计算出的参数进行摆放，最终输出表达建筑空间形态的图片，超出核定用地空间形态的部位采用红色标绘，空间分析模型采用半透明，形成成果图。
如图8所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述的效果图识别的具体步骤为：
效果图输入，提取原始的效果图数据，作为输入的原始图像数据。
效果图分析，提取效果图中的特征信息，分析效果图的视点和目标点的位置关系。
如图9所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述方位计算的具体步骤为：
参数输入：获取效果图像上的已知点坐标数据，已知点满足投影点重合且空间位置不重合的映射关系点对，映射关系点对的数值范围≥3，作为下一步计算的依据；
视点位置计算：根据已知点对坐标参数，以及参考点对所在空间直线都经过视点位置，根据几何共线方程求交点计算公式，计算提取效果图视点的位置坐标；
已知点根据点对关系，记为P0(x0,y0,z0)、P0′(x0′,y0′,z0′)，P1(x1,y1,z1)、P1′(x1′,y1′,z1′)，P2(x2,y2,z2)、P2′(x2′,y2′,z2′)，假设视点位置为E(x,y,z)，代入公式组成方程组：
Figure BDA0002308147750000201
……………………………
采用线性回归法解方程的方法，计算得出解E(x,y,z)，即为视点位置坐标；
其中：x,y,z为E点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x0,y0,z0为P0点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x′0,y′0,z′0为P′0点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x1,y1,z1为P1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x′1,y′1,z′1为P′1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x2,y2,z2为P2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x′2,y′2,z′2为P′2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值；
朝向方位计算：根据效果图的中心参考点的坐标参数，计算出视点朝向方位；
根据已知中心参考点，记坐标为C(xc,yc,zc)，则方位
Figure BDA0002308147750000202
计算公式：
Figure BDA0002308147750000203
其中：xc,yc,zc为点C在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,
Figure BDA0002308147750000204
表示的是方位矢量，xf,yf,zf是
Figure BDA0002308147750000205
空间直角坐标系中的三个维度坐标值。
如图10所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料，作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码，建设项目拟建建筑采用绿色(RGB:0,255,0)绘制，周边建筑采用蓝色(RGB:0,0,255)绘制，其它要素采用黑色(RGB:0,0,0)绘制；
其中(RGB：0，255，0)表示绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,255)表示蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,0)表示黑颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
如图11所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述关系识别的具体步骤为：
建筑关系计算：提取编码建筑数据，计算建筑的朝向，长宽尺寸，高度，遍历搜索与该建筑有关系的建筑；
相关映射构建：根据计算得出的相关建筑，建立一对多的映射关系集合。
如图12所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述间距分析的具体步骤为：
指标输入：提取法规规划指标限值数据及方法规则算法；
安全距离计算：运用法规要求的算法，对与拟建建筑有映射关系的所有建筑，分别计算拟建建筑的安全距离，同时，计算拟建建筑与规划控制线的距离，距离标绘严禁使用红色(RGB:255,0,0)，判定距离不合法规要求时才采用红色标绘；
安全范围绘制：根据分析出的该建筑的安全距离条件，绘制出闭合的安全范围多边形；
安全判定：将得到的安全范围多边形，同与其有映射关系的建筑轮廓进行叠加运算，得出相交部分判定为不合法规要求的部分；
结果标绘：将建设项目拟建建筑、周边建筑、绿地、间距投影及不合法规要求部分按照要求的颜色进行标绘；
其中的(RGB:137,194,227)表示浅蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:255,0,0)表示红颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:110,174,26)表示草绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
如图13所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述间距图输出的具体步骤为：
相机设置：根据场景图纸的尺寸范围，调整设置相机位置和方位；
间距图输出：通过相机，获取完整的间距分析图，最后输出到图片。
如图14所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述系数计算的具体步骤为：
体积计算：分别提取编码建筑三维模型，分析计算建筑三维模型上每一个面盖住的空间体积；
建筑三维模型的每一个面细分之后变成三角形，每一个三角形面盖住的下面空间体可以分成几个三角棱柱，和两个四面体，因此整栋建筑体积V即为所有三角面盖住的下面空间体积的总和，每一个三角面盖住的空间体积记为Vi，每一个三角棱柱体积记为Zi，每两个四面体体积记为Ti和TN+i，N为三角面的个数，γi为该面的法线方向值，方向朝上值为1，方向朝下值为-1，则计算公式：
Figure BDA0002308147750000221
参数输入：提取原始设计资料中建筑的建筑面积，作为参数计算层高系数；
层高系数计算：根据计算出建筑三维模型包围体内的空间体积，以及输入的建筑设计建筑面积，计算得出层高系数；
单栋建筑的层高系数C的计算公式：
C＝V/Sj
其中Sj为该单栋建筑设计的总建筑面积。
如图15所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码。
如图16所示的一种三维空间规划放线的方法，其中所述形态图输出的具体步骤为：
相机方位计算：按照法规资料要求，计算出建筑体尺寸，计算出视角位置，计算出朝向；
相机定位：按照计算出来的视角位置和朝向，摆放相机；
形态图输出：根据法规要求的形态空间图，输出以建筑为主题的建筑空间形态图。
具体实施案例中：周边的建构筑物三维模型包括：建设项目周边地上建构筑物、城市景观、基础配套设施；建设项目三维模型包括：建设项目建构筑物、建设项目景观、车库、安防、配套设施；施工分析图的内容包括：建筑工程设计方案效果图、规划实施效果图和图廓三大要素，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；间距分析图的内容包括：拟建建(构)筑物的可见轮廓线、首层轮廓线、建筑名称、楼层数、高度、编号、建筑使用性质、拟建建(构)筑物及其周边建(构)筑物间距投影、城市道路控制线退让、道路、绿地、场地、停车场、规划控制线、规划用地范围、绿地技术指标分析统计表、不满足技术规定值的建筑间距分析统计表、不满足技术规定值的建筑退让分析统计表、图例和图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；层高分析图的内容主要包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、标绘建构(筑)物编号名称、道路、绿地、停车位、相邻建(构)筑物、交通、水系、植被、场地、规划道路红线、四至道路名称、层高分析推算表、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；形态分析图的内容包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、建构筑物高度、道路、绿地、停车位、周边建(构)筑物、交通、桥梁、水系、植被、停车场、规划红线、拟建建(构)筑物退红距离、四至道路名称、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期。
优点：本发明一种三维空间规划放线的方法首次在规划放线业务领域运用了三维技术研发的方法，该方法智能化程度高，数据及计算值精度高，结果具有很高的正确率，能科学的分析建设项目方案的适宜性和合法性；该方法还降低了巨大的人工制作成本，大大缩短了项目工期，提高了项目生产效率，具有显著的社会效益和很高的推广价值。
虽然通过实施例描绘了本发明实施例，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (17)

1.一种三维空间规划放线的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
资料编码：将工程项目所需要的空间数据，以及行业法规等资料进行编码分类，整理各类原始数据资料；
场景构建：提取编码之后的原始数据，按照法规要求，进行三维空间分析模型制作，对构建的每一个三维模型进行取名编码，最终形成三维空间分析场景；
构建法规数据库：提取编码之后的原始数据，进行规划放线相关法规指标数据的提取，构建成法律法规数据库；
施工图分析：提取编码之后的原始数据，进行规划设计效果图的提取，识别计算相机的位置和朝向，并在三维场景中进行视点定位，最终输出施工样图；
间距分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，计算互相有影响的建筑，建立映射关系，提取法规指标参数，对待分析建筑以及关系建筑进行安全距离的计算，并绘制成安全范围，根据法规规定的限值进行安全判定，并将不合格的部位用红色线条标绘，最终输出间距分析样图；
层高分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，运算获得建筑的体积，根据输入设计建筑面积参数，计算出层高系数，生成层高系数表格，并标绘三维场景和设置场景中的相机，最终生成层高分析样图；
形态分析：提取编码之后的原始数据，在三维场景中识别等待分析的建筑，根据输入的法规参数要求，计算出场景中的相机的方位，再对场景中的相机进行定位，最终输出空间形态样图；
结果输出：将以上步骤中分析得到的结果图、表、文字，按照法规要求，编排成文档，形成成果报告。
2.根据权利要求1所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于，所述的场景构建步骤具体为：周边的建构筑物三维模型构建，建设项目三维模型构建，三维场景集成；其中：
周边的建构筑物三维模型构建：提取地上数据原始资料，构建地上建构筑物体及三维地理要素；
建设项目三维模型构建：提取建设项目施工设计图纸资料原始数据，构建建设项目精细三维模型及项目景观；
三维场景集成：将地上三维模型数据库、建设项目三维模型数据库进行统一化集成展示。
3.根据权利要求1所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于，所述的构建法规数据库步骤具体为：法规分类，指标提取，法规建库；其中：
法规分类：提取规划防线相关的法规原始数据，进行指标、等级、类型的分类处理；
指标提取：提取指标限值数据，建立指标要求数据表格；
法规建库：提取前两步骤处理的结果，建立关系型法规数据库。
4.根据权利要求1所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述的施工图分析步骤具体为：效果图识别，方位计算，施工图输出；其中：
效果图识别：提取效果图原始数据样本，识别特征信息，计算效果图出图时的相机位置信息，建立存储单元；
方位计算：根据识别出的效果图的特征信息，以及运算获得的位置等信息，运算获得视点的位置和方位，存储至映射关系的存储单元；
施工对比图输出：分别提取多张效果图映射信息数据和视点位置和方位数据，调整三维场景中的相机位置，确保三维场景可视范围和角度与效果图保持一致，进行大分辨率出图，最后将映射关系下的施工图和效果图并列合并至一张图上，进行显著的对比，形成最后的成果图。
5.根据权利要求1所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述的间距分析步骤具体为：建筑识别，关系识别，间距分析，间距分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
关系识别：根据建筑数据的朝向、高度特征信息，搜索出出建筑与其有关系的建筑，建立一对多的映射关系；
间距分析：提取原始规划法规中的指标要求数据，按照要求，对目标建筑，按照与其建立好映射关系的建筑，分别计算安全距离，从而构成该目标建筑的一个安全距离范围，采用浅蓝色透明绘制；通过图形叠加计算，判定安全距离是否覆盖映与其有映射关系的建筑，若有覆盖，进行红色标绘以表示此处不合法规要求，其它绿地要素采用草绿色绘制；
间距分析图输出：分析出所有待建设的建筑安全范围后，调整相机位置，输出间距分析图成果。
6.根据权利要求1所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于，所述的层高分析步骤具体为：建筑识别，系数计算，层高分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
系数计算：分别提取建筑的三维模型数据，使用微积分方法计算出建筑空间体积，根据输入的设计时的建筑面积，计算出该建筑的层高系数；
层高分析图输出：三维场景中标注建筑名称，调整好视点的角度和方位，绘制层高推算分析统计表，突出不合法规的建筑，最终形成层高图，形成成果。
7.根据权利要求1所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于，所述的形态分析步骤具体为：建筑识别，形态分析图输出；其中：
建筑识别：提取三维场景原始数据，按照建筑数据的特征值信息，拣选出建筑数据，进行建筑编码；
形态分析图输出：提取法规原始资料，根据法规要求，以及识别到的建筑三维模型，计算出以建筑为主体的视角位置和朝向，将相机按照计算出的参数进行摆放，最终输出表达建筑空间形态的图片，超出核定用地空间形态的部位采用红色标绘，空间分析模型采用半透明，形成成果图。
8.根据权利要求4所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述所述效果图识别的具体步骤为：
效果图输入，提取原始的效果图数据，作为输入的原始图像数据。
效果图分析，提取效果图中的特征信息，分析效果图的视点和目标点的位置关系。
9.根据权利要求4所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述所述方位计算的具体步骤为：
参数输入：获取效果图像上的已知点坐标数据，已知点满足投影点重合且空间位置不重合的映射关系点对，映射关系点对的数值范围≥3作为下一步计算的参数；
视点位置计算：根据已知点对坐标参数，以及参考点对所在空间直线都经过视点位置，根据几何共线方程求交点计算公式，计算提取效果图视点的位置坐标；
已知点根据点对关系，记为P0(x0,y0,z0)、P0′(x0′,y0′,z0′)，P1(x1,y1,z1)、P1′(x1′,y1′,z1′)，P2(x2,y2,z2)、P2′(x2′,y2′,z2′)，假设视点位置为E(x,y,z)，代入公式组成方程组：
Figure FDA0002308147740000041
采用线性回归法解方程的方法，计算得出解E(x,y,z)，即为视点位置坐标；
其中：x,y,z为E点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x0,y0,z0为P0点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x0′,y0′,z0′为P0′点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x1,y1,z1为P1点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x1′,y1′,z1′为P1′点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值，x2,y2,z2为P2点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,x2′,y2′,z2′为P2′点在空间直角坐标系中的三个维度坐标值；
朝向方位计算：根据效果图的中心参考点的坐标参数，计算出视点朝向方位；
根据已知中心参考点，记坐标为C(xc,yc,zc)，则方位
Figure FDA0002308147740000042
计算公式：
Figure FDA0002308147740000043
其中：xc,yc,zc为点C在空间直角坐标系中的三个维度坐标值,
Figure FDA0002308147740000044
表示的是方位矢量，xf,yf,zf是
Figure FDA0002308147740000045
空间直角坐标系中的三个维度坐标值。
10.根据权利要求5所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料，作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码，建设项目拟建建筑采用绿色(RGB:0,255,0)绘制，周边建筑采用蓝色(RGB:0,0,255)绘制，其它要素采用黑色(RGB:0,0,0)绘制；
其中(RGB：0，255，0)表示绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,255)表示蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:0,0,0)表示黑颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
11.根据权利要求5所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述所述关系识别的具体步骤为：
建筑关系计算：提取编码建筑数据，计算建筑的朝向，长宽尺寸，高度，遍历搜索与该建筑有关系的建筑；
相关映射构建：根据计算得出的相关建筑，建立一对多的映射关系集合。
12.根据权利要求5所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述间距分析的具体步骤为：
指标输入：提取法规规划指标限值数据及方法规则算法；
安全距离计算：运用法规要求的算法，对与拟建建筑有映射关系的所有建筑，分别计算拟建建筑的安全距离，同时，计算拟建建筑与规划控制线的距离，距离标绘严禁使用红色(RGB:255,0,0)，判定距离不合法规要求时才采用红色标绘；
安全范围绘制：根据分析出的该建筑的安全距离条件，绘制出闭合的安全范围多边形；
安全判定：将得到的安全范围多边形，同与其有映射关系的建筑轮廓进行叠加运算，得出相交部分判定为不合法规要求的部分；
结果标绘：将建设项目拟建建筑、周边建筑、绿地、间距投影及不合法规要求部分按照要求的颜色进行标绘；
其中的(RGB:137,194,227)表示浅蓝颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:255,0,0)表示红颜色的红、绿、蓝三个颜色值，(RGB:110,174,26)表示草绿颜色的红、绿、蓝三个颜色值。
13.根据权利要求5所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述所述间距图输出的具体步骤为：
相机设置：根据场景图纸的尺寸范围，调整设置相机位置和方位；
间距图输出：通过相机，获取完整的间距分析图，最后输出到图片。
14.根据权利要求6所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述系数计算的具体步骤为：
体积计算：分别提取编码建筑三维模型，分析计算建筑三维模型上每一个面盖住的空间体积；
建筑三维模型的每一个面细分之后变成三角形，每一个三角形面盖住的下面空间体可以分成几个三角棱柱，和两个四面体，因此整栋建筑体积V即为所有三角面盖住的下面空间体积的总和，每一个三角面盖住的空间体积记为Vi，每一个三角棱柱体积记为Zi，每两个四面体体积记为Ti和TN+i，N为三角面的个数，γi为该面的法线方向值，方向朝上值为1，方向朝下值为-1，则计算公式：
Figure FDA0002308147740000061
参数输入：提取原始设计资料中建筑的建筑面积，作为参数计算层高系数；
层高系数计算：根据计算出建筑三维模型包围体内的空间体积，以及输入的建筑设计建筑面积，计算得出层高系数；
单栋建筑的层高系数C的计算公式：
C＝V/Sj
其中Sj为该单栋建筑设计的总建筑面积。
15.根据权利要求7所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述所述建筑识别的具体步骤为：
建筑特征输入：提取建筑特征原始资料作为搜索条件；
建筑编码：对满足条件的拟建建筑进行编码。
16.根据权利要求7所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：所述形态图输出的具体步骤为：
相机方位计算：按照法规资料要求，计算出建筑体尺寸，计算出视角位置，计算出朝向；
相机定位：按照计算出来的视角位置和朝向，摆放相机；
形态图输出：根据法规要求的形态空间样图，输出以建筑为主题的建筑空间形态图。
17.根据权利要求1-16所述的一种三维空间规划放线的方法，其特征在于：周边的建构筑物三维模型包括：建设项目周边地上建构筑物、城市景观、基础配套设施；建设项目三维模型包括：建设项目建构筑物、建设项目景观、车库、安防、配套设施；施工分析图的内容包括：建筑工程设计方案效果图、规划实施效果图和图廓三大要素，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；间距分析图的内容包括：拟建建(构)筑物的可见轮廓线、首层轮廓线、建筑名称、楼层数、高度、编号、建筑使用性质、拟建建(构)筑物及其周边建(构)筑物间距投影、城市道路控制线退让、道路、绿地、场地、停车场、规划控制线、规划用地范围、绿地技术指标分析统计表、不满足技术规定值的建筑间距分析统计表、不满足技术规定值的建筑退让分析统计表、图例和图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；层高分析图的内容主要包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、标绘建构(筑)物编号名称、道路、绿地、停车位、相邻建(构)筑物、交通、水系、植被、场地、规划道路红线、四至道路名称、层高分析推算表、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期；形态分析图的内容包括：三维场景中的拟建建(构)筑物、建构筑物高度、道路、绿地、停车位、周边建(构)筑物、交通、桥梁、水系、植被、停车场、规划红线、拟建建(构)筑物退红距离、四至道路名称、图廓，其中图廓包括报告编制单位名称、建设单位名称、工程名称、坐落地点、会签信息、图纸名称、图幅号信息、图纸编号和绘制日期。
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