CN111177829B - 基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法、系统和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于专业知识优先分块构建外脚手架的方法，包括识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，自动创建分块，确定分块的配置参数，捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，自动完成分块的创建，生成外脚手架模型。本发明提供了快捷、便利的分块绘制、编辑工具，让用户可以在三维模型基础上，高效地创建、修改复杂的外脚手架方案。提供了分块合理性检查功能，让用户编辑过程更加自由，可以事后自动修正或提示用户手动修好编辑过程中的错误。此外还大大简化了方案绘制工作量。

Description

基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法、系统和介质

技术领域

本发明属于工程建设领域和计算机软件领域，尤其涉及一种基于BIM技术以包含特定属性的分块的组合确定外脚手架方案设计的方法、系统和计算机可读存储介质。

背景技术

当前的工程实践中，建筑空间造型日趋丰富灵活，许多施工单位在外脚手架方案设计过程中，遇到问题是：传统的基于二维平面轮廓及其高度定义的设计方法，难以适应灵活多变的施工现场构造表达的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种基于分块的外脚手架分段的抽象表达，将外脚手架的设计模式扩展为三维单元的直观衔接，从而支持楼层平面轮廓转折凹凸多变，楼层高度错落多变的外脚手架方案设计场景。这可以帮助施工单位在外脚手架专项工程中，应用BIM技术提升设计速度、精细化方案推敲、提高设计方案的可实施性。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，包括：

步骤一、识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，当结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变时，优选专业知识和经验值进行分块；

步骤二、根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，所述分块编辑模式隔离项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为抽象的分块；

步骤三、自动创建分块，识别多个楼层轮廓，批量创建分块；

步骤四、设置分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数；

步骤五、确定分块的配置参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

步骤六、捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块，连续绘制的过程中分块自动连接；

步骤七、自动完成分块的创建、编辑和架体配置参数设置，完成分块编辑，并进行分块合理性检查；

步骤八、完成分块编辑并检查无误后，基于分块算法和架体配置参数值，进行构配件排布，生成外脚手架模型。

优选的，上述步骤二中外脚手架包括扣件式外脚手架和盘扣式外脚手架，所述分块模式包括扣件式分块编辑模式和盘扣式分块编辑模式。

优选的，上述不同架体类型对应不同的分块编辑模式入口，包含不同的分块参数、分类连接、架体配置参数的取值范围和默认值。

优选的，上述步骤四分块识别的配置参数包括楼层范围、全部楼层、当前楼层；所述楼层范围可通过起始楼层、终止楼层选择项目内2个标高，终止楼层的标高必须高于起始楼层；所述全部楼层为起始楼层为项目内最低标高，终止楼层为项目内最高标高；所述选择当前楼层为起始楼层等同终止楼层，指定单个标高。

优选的，上述步骤五具体为设置架体排数、架体排距确定分块的厚度参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块。

优选的，上述步骤六包括使用带偏移绘制定位线创建分块，绘制直线，预设放置分块的定位线为架体内轮廓，设定偏移值及与建筑距离，捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块。连续绘制的过程中分块自动连接。

优选的，上述步骤七绘制分块时，可以设置预设属性参数，包括但不限于架体排数、架体排距、底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移；所述架体排数、架体排距随项目保存，所述底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移随视图保存。

优选的，上述步骤八具体包括：

步骤8.1、进行分块偏移误差检查，每个分块过滤出与自身顶面、底面、端面有几何交集，但不满足分块连接条件的分块为一个组群；每个组群内，以分块外轮廓距离建筑边缘的远近排序，就近对齐分块的内、外轮廓到距离最大的分块；当前分块编辑模式内所有分块，从低到高依次进行偏移误差纠正；已经被纠正过一次的分块，后续只作为其他分块的对齐目标；

步骤8.2、进行过小分块检查，与其他分块不存在连接关系，且长度小于过短阈值的分块，被自动删除；

步骤8.3、进行包含分块交错检查，所述分块交错包括分块之间无连接，分块实体存在不为点、线的几何交集；以及分块之间有连接，但由于不同分块厚度、分块长度、连接角度等处于特定数值组合，扣减掉分块角部区域后，分块实体之间仍存在几何交集。

一种基于专业知识优先分块以构建外脚手架的系统，包括：

楼层外轮廓变化识别单元，用于识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，当结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变时，优选专业知识和经验值进行分块；

分块内轮廓线基础参照单元，用于设置参数作为分块内轮廓线的参照基础；

分块编辑模式设置单元，用于根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，所述分块编辑模式隔离项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为抽象的分块；

分块自动创建单元，用于自动创建分块，识别多个楼层轮廓，批量创建分块；

配置参数设置单元，用于设置分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数；

自动分块单元，用于确定分块的配置参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

分块自动连接单元，用于捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块，连续绘制的过程中分块自动连接；

分块合理性检查单元，用于自动完成分块的创建、编辑和架体配置参数设置，完成分块编辑，并进行分块合理性检查；

外脚手架模型生成单元，用于完成分块编辑并检查无误后，基于分块算法和架体配置参数值，进行构配件排布，生成外脚手架模型。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、让用户根据专业知识和经验判断，自由地定义、修改外脚手架的分块方案，获得定制化的结果。

2、提供了快捷、便利的分块绘制、编辑工具，让用户可以在三维模型基础上，高效地创建、修改复杂的外脚手架方案。

3、提供了分块合理性检查功能，让用户编辑过程更加自由，可以事后自动修正或提示用户手动修好编辑过程中的错误。

4、基于专业知识和经验判断，程序自动处理了分块三维连接错落节点的架体立杆、水平干拉通对齐关系，使得用户只用确定外脚手架分块的连接关系，就能获得合理的外脚手架排布结果。而以往架体交接的位置都需要单独绘制方案，目前的创建流程大大简化了方案绘制工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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示出了本发明基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法分块示意图；

图2示出了本发明基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法外脚手架示意图；

图3示出了本发明基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法弧形分块根据建筑外轮廓、拟合容差，自动离散成多段线示意图；

图4示出了本发明基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法楼层轮廓不同程度内凹示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实施例提供一种基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，包括：

步骤一、识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，当结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变时，优选专业知识和经验值进行分块；

步骤二、根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，所述分块编辑模式隔离项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为抽象的分块；

步骤三、自动创建分块，识别多个楼层轮廓，批量创建分块；

步骤四、设置分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数；

步骤五、确定分块的配置参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

步骤六、捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块，连续绘制的过程中分块自动连接；

步骤七、自动完成分块的创建、编辑和架体配置参数设置，完成分块编辑，并进行分块合理性检查；

步骤八、完成分块编辑并检查无误后，基于分块算法和架体配置参数值，进行构配件排布，生成外脚手架模型。

在一些实施例中，步骤二中外脚手架包括扣件式外脚手架和盘扣式外脚手架，所述分块模式包括扣件式分块编辑模式和盘扣式分块编辑模式。

在一些实施例中，不同架体类型对应不同的分块编辑模式入口，包含不同的分块参数、分类连接、架体配置参数的取值范围和默认值。

在一些实施例中，步骤四分块识别的配置参数包括楼层范围、全部楼层、当前楼层；所述楼层范围可通过起始楼层、终止楼层选择项目内2个标高，终止楼层的标高必须高于起始楼层；所述全部楼层为起始楼层为项目内最低标高，终止楼层为项目内最高标高；所述选择当前楼层为起始楼层等同终止楼层，指定单个标高。

在一些实施例中，步骤五具体为设置架体排数、架体排距确定分块的厚度参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块。

在一些实施例中，步骤六包括使用带偏移绘制定位线创建分块，绘制直线，预设放置分块的定位线为架体内轮廓，设定偏移值及与建筑距离，捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块。连续绘制的过程中分块自动连接。

在一些实施例中，步骤七绘制分块时，可以设置预设属性参数，包括但不限于架体排数、架体排距、底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移；所述架体排数、架体排距随项目保存，所述底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移随视图保存。

在一些实施例中，步骤八具体包括：

步骤8.1、进行分块偏移误差检查，每个分块过滤出与自身顶面、底面、端面有几何交集，但不满足分块连接条件的分块为一个组群；每个组群内，以分块外轮廓距离建筑边缘的远近排序，就近对齐分块的内、外轮廓到距离最大的分块；当前分块编辑模式内所有分块，从低到高依次进行偏移误差纠正；已经被纠正过一次的分块，后续只作为其他分块的对齐目标；

步骤8.2、进行过小分块检查，与其他分块不存在连接关系，且长度小于过短阈值的分块，被自动删除；

步骤8.3、进行包含分块交错检查，所述分块交错包括分块之间无连接，分块实体存在不为点、线的几何交集；以及分块之间有连接，但由于不同分块厚度、分块长度、连接角度等处于特定数值组合，扣减掉分块角部区域后，分块实体之间仍存在几何交集。

本发明还提供一种基于专业知识优先分块以构建外脚手架的系统的实施例，包括：

楼层外轮廓变化识别单元，用于识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，当结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变时，优选专业知识和经验值进行分块；

分块内轮廓线基础参照单元，用于设置参数作为分块内轮廓线的参照基础；

分块编辑模式设置单元，用于根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，所述分块编辑模式隔离项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为抽象的分块；

分块自动创建单元，用于自动创建分块，识别多个楼层轮廓，批量创建分块；

配置参数设置单元，用于设置分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数；

自动分块单元，用于确定分块的配置参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

分块自动连接单元，用于捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块，连续绘制的过程中分块自动连接；

分块合理性检查单元，用于自动完成分块的创建、编辑和架体配置参数设置，完成分块编辑，并进行分块合理性检查；

外脚手架模型生成单元，用于完成分块编辑并检查无误后，基于分块算法和架体配置参数值，进行构配件排布，生成外脚手架模型。

本发明提供一种计算机可读存储介质的实施例，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

在一些实施例中，需要进行分块的定义

1.本实施例的分块包含对外脚手架空间属性的抽象定义，具体包含：架体排数、架体排距、分块底部标高、分块底部偏移、分块高度、分块顶部标高、分块顶部偏移。分块自身区分内轮廓(实线表示)、外轮廓(虚线表示)，表达与建筑的相对方向关系。分块的这些属性有利于用户高效地创建、修改分块来确定外脚手架的空间范围。

2.本实施例的分块定义包含外脚手架方案设计逻辑和美观需求的抽象表达，支持一个外脚手架内包含不同架体排数、架体排距的分块；支持一个外脚手架内包含不同顶、底高度的分块，支持符合连接规则的多个分块合并后，再按外脚手架架体参数生成连、美观的立杆、水平杆、剪刀撑等构配件排布效果。

3.本实施例的分块包含对外脚手架搭设构造逻辑的抽象，弧形分块的属性参数包含3种排布方式：不离散、单跨离散、多跨离散；以及拟合容差，控制与建筑外轮廓的距离范围，自动生成折线拟合曲线(如图3所示)的排布效果。这有利于用户快速创建、修改符合现场搭建构造逻辑的外架排布方案。

4.本实施例的分块定义与外脚手架的架体类型相互关联，扣件式外脚手架、盘扣式外脚手架等不同选型，影响分块参数的合理性检查。这有利于用户在再设计初期对接施工构造要求。

在一些实施例中，需要进行分块的连接规则

1.本实施例的连接是多个满足一定几何条件的分块进行合并的规则，包含共面连接、成角连接两类连接规则。基于生成了连接关系后的分块确定立杆、水平杆序列的排布起点，有利于生成更加统一、连续、美观的外脚手架排布效果。

2.本实施例的分块连接规则包含内轮廓连接，当2个分块的内轮廓有相同端点且外轮廓的方向相同时，产生内轮廓连接。排数不同的分块内轮廓连接时，按排数较小的分块，从内向外连接生成分块的角部。

3.本实施例的分块连接规则包含外轮廓连接，当2个分块的外轮廓有相同端点且内轮廓的方向相同时，产生内轮廓连接。排数不同的分块外轮廓连接时，按排数较小的分块，从外向内连接生成分块的角部。

4.本实施例的分块连接规则包含内外轮廓连接，当1个分块的内轮廓与另1个分块的外轮廓共线，且共线的长度区间有交集时，产生内外轮廓连接。内外轮廓连接只存在共面连接。

在一些实施例中，需要进行分块的角部表达

1.本实施例的分块角部表达，是分块的连接规则的三维实体显示。按不同的分块连接关系，分块的角部表达有4种：矩形、四边形、五边形、三角形。这有利于用户检查分块的连接状态，预测基于分块生成的外脚手架在面面转折交接处的排布效果。

2.本实施例的分块角部表达，是基于2个分块生成的子对象，随着分块属性以及连接状态变换而更新。默认2个高度不同的分块进行连接时，分块角部的高度随绝对高度较大的分块生成，也可以切换分块角部高度的参考对象，设为绝对高度较小的分块。用户通过切换分块的角部高度，以便更加精确地控制外脚手架转折位置的空间搭建效果。

3.本实施例的分块角部表达，包含了对扣件式、盘扣式外脚手架体系在不同角度的二面角处，立杆、水平杆搭设逻辑的抽象。可通过切换分块角部表达的类型，切换架体构配件的排布算法。譬如：扣件式外脚手架在小于30°的锐角处常见的构造方式有3种，四边形分块角部，表示直接延伸角部两侧分块的外轮廓增设立杆；三角形分块角部，表示直接连接角部两侧分块的端部立杆布置水平杆；五边形分块角部，表示延伸角部一侧分块到到特定对齐位置后连接端部立杆布置水平杆。

在一些实施例中，需要进行分块的创建

1.本实施例的分块创建方式，包含基于建筑外轮廓识别算法的自动识别批量创建分块；识别创建多个分块时，自动生成分块之间的角部连接。

2.本实施例的建筑外轮廓识别算法，支持识别单个楼层的建筑外轮廓，也支持识别多个连续楼层的建筑外轮廓。轮廓处理包含以下3个步骤：

1)噪声处理：对较短的轮廓线段做合并简化；消除小的直角凹凸，让其保持垂直相交；

2)噪声后处理：首先将当前步骤的轮廓向外偏移后获得一个临时轮廓A，然后再将A向内偏移同样的距离获得一个新的轮廓B，对B再次进行噪声处理；消除轮廓线段中等长度的直角凹凸，并让其保持垂直相交；

3)向下拉通对齐：以下一楼层拉通对齐后的轮廓作为基础，在一个容差范围内，将上一层的轮廓向下对齐。连续楼层中最低的楼层，不需要与其他楼层拉通对齐。

3.本实施例的分块创建方式，包含手动绘制分块。提供4种“线”工具创建分块的“定位线”：直线、起点-终点-半径弧、矩形、拾取线(直线、弧线)。分块的“定位线”指的是使用分块的内轮廓，还是外轮廓所在的垂直平面相对于所绘制的路径或在绘图区域中指定的路径来定位分块。使用任何一种工具绘制分块时，可以预设定位线属性为分块的内轮廓/外轮廓，或空格键切换内外方向；可以输入一个距离，以指定分块的定位线与光标位置或选定的线或面之间的偏移，偏移方向由定位线控制点的创建顺序决定，遵守左手定律。

在一些实施例中，需要进行分块的编辑

1.本实施例的分块编辑，包含：分块修角、分块延伸/修剪、分块打断，这3个命令可以在平面、立面、剖面以及三维视图中使用。

2.本实施例的分块修角，区别于普通修角命令，拾取2个分块创建分块角部，按拾取到的第1个分块的内、外轮廓类型，决定创建的分块角部是内轮廓连接，还是外轮廓连接。

3.本实施例的分块延伸/修剪，区别于普通的延伸/修剪命令，根据被延伸/修剪分块的排数自动修正其长度，保证延伸/修剪后的分块之间不存在实体交错。

4.本实施例的分块打断，区别于普通的打断命令，预设打断间隔值为15mm，让打断的分块不再处于共面连接状态，并满足基于2个分块布置的立杆不会实体交错。

在一些实施例中，需要进行分块的合理性检查

1.分块合理性检查，包含分块交错检查。当分块的与分块角部之外的分块实体有交集，则判断存在分块交错。程序高亮提示交错的分块，让用户手动编辑进行修正。

2.分块合理性检查，包含过小分块检查。不与其他分块存在连接关系的独立分块，当自身长度＜过短阈值(默认值取立杆常规跨度的下限)则被判断为过小分块。程序自动清除过小分块。用户可以指定其他过短阈值。

3.本实施例的分块合理性检查，包含分块偏移误差检查。当2个分块的顶面、底面、端面有交集，且不存在连接关系时，会对这个分块进行偏移误差检查。偏移误差包含：角度误差、距离误差；按一定容差范围，自动纠正存在偏移误差的分块，以外轮廓距离建筑结构边缘更远的分块为基准，进行批量对齐。纠正分块偏移误差，可以解决建筑楼层之间模型的微小误差，导致识别建筑轮廓生成的分块在楼层之间没有连续的问题。

2.1.如结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变(图1和图2)，则优先用“专家模式”创建分块。使用扣件式外脚手架，则点击“扣件式专家模”，进入“扣件式分块编辑”模式；使用盘扣式外脚手架，则点击“盘扣式专家模式”，进入“盘扣式分块编辑”模式。

2.2.本发明的“分块编辑”模式是一个独立的编辑模式，隔离了项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为抽象的分块。无论是“快速排布”创建的简单外脚手架，还是“专家模式”创建的复杂外脚手架，都可以进入“分块编辑”模式继续编辑分块。不同架体类型对应不同的分块编辑模式入口，包含不同的分块参数、分类连接、架体配置参数的取值范围和默认值。譬如：盘扣式专家模式内，分块的架体排距默认值为900，且输入值必须为300的整数倍，默认非直角的分块之间，角部连接表达都是三角形。

2.3.进入分块编辑模式后，优先使用“自动创建分块”，识别多个楼层轮廓，批量创建分块：

2.3.1.设置分块识别的“高度范围”，可选项：楼层范围、全部楼层、当前楼层；此参数影响“起始楼层”、“终止楼层”的选择范围：选择“楼层范围”，可通过“起始楼层”、“终止楼层”选择项目内2个标高，“终止楼层”的标高必须高于“起始楼层”；选择“全部楼层”则默认“起始楼层”为项目内最低标高，“终止楼层”为项目内最高标高；选择“当前楼层”则“起始楼层”同“终止楼层”，指定单个标高；

2.3.2.当“高度范围”包含多个标高时，从高度大于0.6m的标高开始，依次向下与相邻标高的轮廓线取交集，得到该标高的楼层轮廓；起始楼层的楼层轮廓不需要向下求交集。

2.3.3.设置“与建筑距离”，根据1.3.3得到的每个标高的楼层轮廓，分别向外偏移得到分块的内轮廓线；每个标高分别创建分块，分块底部标高等于当前标高，分块顶部标高等于高度范围内相邻上一个标高；终止楼层为项目内最高的标高时，分块默认高度为3000mm；

2.3.4.设置“架体排数”、“架体排距”确定分块的厚度参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

2.4.在专家模式中，继续使用带偏移绘制定位线创建分块。由于不是所有建筑内部洞口都需布置外脚手架，识别建筑结构轮廓时，忽略了嵌套的内轮廓。绘制创建分块，可以在需要布置外脚手架的位置，如建筑中庭洞口，直接添加分块；还可以替换识别创建的分块中不符合设计预期的部位。

2.4.1.点击“直线”绘制命令，预设放置分块的“定位线”为“架体内轮廓”，“偏移值”及与建筑距离为300mm，捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块。连续绘制的过程中分块自动连接。

2.4.2.绘制分块时，可以设置预设属性参数：架体排数、架体排距、底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移；架体排数、架体排距随项目保存，底部标高等定位参数，随视图保存。分块的“顶部标高”不为“<空>”时，“高度”为只读参数，值为分块顶部与底部的高差；

2.4.3.切换视图，默认新的“底部标高”为当前视图工作楼层所选的标高，“底部偏移”值为0；“顶部标高”为“底部标高”上一个标高，“顶部偏移值”为0；“顶部标高”加“顶部偏移”必须大于“底部标高”加“底部偏移”；如当前视图的工作楼层为项目内最高的标高，则默认“顶部标高”为“<空>”，此时“顶部偏移值”失效，分块的“高度”激活，默认值为3000mm。

2.5.在分块编辑模式中，可以选中已经创建的分块，继续进行精细编辑。如图4中楼层轮廓不同程度内凹的位置1、位置2、位置3，为了追求外脚手架立面连续、美观的效果，施工方案编制需要外脚手架的外轮廓平直拉通，外脚手架的内轮廓与建筑结构外边缘的距离控制在250mm到500mm之间。

2.5.1.选中位置1处的水平分块，删除；使用分块修角命令，连接位置1较短的竖直分块与右侧外凸轮廓处的水平分块；新产生的直角连接的分块，与位置1处建筑结构外轮廓距离不大于500mm，满足设计要求。

2.5.2.选中位置2处的2个竖直短分块，删除；选中水平分块，修改“架体排数”值为3；“架体排距”值默值自动变为数列：900,900，分别控制从内向外的不同排立杆横距。此时分块内轮廓与建筑结构外边缘过近，修改“架体排距”的数列值为：800,900；使用对齐命令，对齐位置1处3排分块与相邻侧2排的分块，使得不同排数的分块外轮廓连接。

2.5.3.选中位置3的分块，使用分块打断命令，修改打断间隔预设值为0mm，捕捉内凹豁口左右两侧，将原来完整的分块切割为3个连续的分块；

2.5.4.选中2.5.3打断新生产的3个分块的中间1个，修改“架体排数”值为6，“架体排距”值默认自动变为数列：

900,900,900,900,900；修改“架体排距”的数列值为：

1200,1200,900,900,900；重复对齐步骤创建分块外轮廓连接。快速定义了一个用不同排数、排距的外脚手架填充建筑外轮廓凹洞的设计方案。

2.6.在分块编辑模式中，通过下拉菜单切换“架体配置参数”的选项，选择基于当前编辑模式定义的分块方案，排布立杆、水平杆、剪刀撑等构配件的架体配置参数设置。

2.7.在分块编辑中完成分块的创建、编辑和架体配置参数设置后，点击“确认”，完成分块编辑，程序自动开始进行分块合理性检查。

2.7.1.首先进行分块偏移误差检查，每个分块过滤出与自身顶面、底面、端面有几何交集，但不满足分块连接条件的分块为一个组群；每个组群内，以分块外轮廓距离建筑边缘的远近排序，就近对齐分块的内、外轮廓到距离最大的分块；当前分块编辑模式内所有分块，从低到高依次进行偏移误差纠正。已经被纠正过一次的分块，后续只作为其他分块的对齐目标。误差偏移检查完毕，弹出弱提示：共有XXX个分块完成自动纠正偏移误差。

2.7.2.接着进行过小分块检查，与其他分块不存在连接关系，且长度小于过短阈值的分块，被程序自动删除。随后弹出弱提示：共有XXX个过小分块被自动清除。

2.7.3.最后进行包含分块交错检查。分块交错的场景有以下两种：1、分块之间无连接，分块实体存在不为点、线的几何交集；2、分块之间有连接，但由于不同分块厚度、分块长度、连接角度等处于特定数值组合，扣减掉分块角部区域后，分块实体之间仍存在几何交集。程序弹窗报错：分块存在交错，无法生成架体，请检查高亮部分的正确性。点击：确定，回到分块编辑模式，自动跳转到有交错分块的平面视图，用户需手动修改分块；如检查结果中包含多组交错分块，程序弹出一个非模态面板，提示交错的分块组合，及其分布的视图列表。用户点击列表切换到相应平面视图，逐一进行分块手动编辑。

2.7.4.分块编辑模式，每次点击“确定”后都会进行上述分块合理性检查，直到不存在分块交错。

2.7.5.分块编辑模式，如果不想此次的保存编辑结果。点击“取消”，则回退分块编辑模式内所有操作，返回项目环境，恢复到进入分块编辑模式前的状态。

2.8.完成分块编辑后，基于分块概念方案和架体配置参数值，程序自动进行构配件排布，生成外脚手架模型。完成基于分块的外脚手架方案设计的复杂流程。

本发明还提供一种实施例，计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

此外，还可以提供一种服务器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、让用户根据专业知识和经验判断，自由地定义、修改外脚手架的分块方案，获得定制化的结果。

2、提供了快捷、便利的分块绘制、编辑工具，让用户可以在三维模型基础上，高效地创建、修改复杂的外脚手架方案。

3、提供了分块合理性检查功能，让用户编辑过程更加自由，可以事后自动修正或提示用户手动修好编辑过程中的错误。

4、基于专业知识和经验判断，程序自动处理了分块三维连接错落节点的架体立杆、水平干拉通对齐关系，使得用户只用确定外脚手架分块的连接关系，就能获得合理的外脚手架排布结果。而以往架体交接的位置都需要单独绘制方案，目前的创建流程大大简化了方案绘制工作量。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于所述方法包括：

步骤一、识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，当结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变时，通过专业知识和经验值进行分块；

步骤二、根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，所述分块编辑模式隔离项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为分块；其中，所述分块为对外脚手架空间属性的抽象定义；

步骤三、自动创建分块，识别多个楼层轮廓，批量创建分块；

步骤四、设置分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数；其中，所述分块识别的配置参数包括：楼层范围、全部楼层、当前楼层的高度范围，所述与建筑的配置参数包括：架体排数、架体排距、底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移；

步骤五、获取所述分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

步骤六、捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块，连续绘制的过程中分块自动连接；

步骤七、在完成创建分块、分块编辑和设置配置参数后，完成分块编辑，并进行分块合理性检查；其中，所述分块合理性检查包括：分块偏移误差检查、小分块检查、分块交错检查；

步骤八、在完成分块合理性检查后，基于分块算法和架体配置参数值，进行构配件排布，生成外脚手架模型。

2.根据权利要求1所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，所述步骤二中外脚手架包括扣件式外脚手架和盘扣式外脚手架，所述分块编辑模式包括扣件式分块编辑模式和盘扣式分块编辑模式。

3.根据权利要求1或2所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，不同架体类型对应不同的分块编辑模式入口，包含不同的分块参数、分类连接、架体配置参数的取值范围和默认值。

4.根据权利要求1所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，所述楼层范围可通过起始楼层、终止楼层选择项目内2个标高，终止楼层的标高必须高于起始楼层；

所述全部楼层为起始楼层为项目内最低标高，终止楼层为项目内最高标高；

所述当前楼层为起始楼层等同终止楼层，指定单个标高。

5.根据权利要求1所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，所述步骤五具体为设置架体排数、架体排距确定分块的厚度参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块。

6.根据权利要求1所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，所述步骤六包括使用带偏移绘制定位线创建分块，绘制直线，预设放置分块的定位线为架体内轮廓，设定偏移值及与建筑距离，捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块；连续绘制的过程中分块自动连接。

7.根据权利要求1所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，所述步骤七绘制分块时，可以设置预设属性参数，包括但不限于架体排数、架体排距、底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移；所述架体排数、架体排距随项目保存，所述底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移随视图保存。

8.根据权利要求1所述的基于专业知识优先分块以构建外脚手架的方法，其特征在于，所述步骤八具体包括：

步骤8.1、进行分块偏移误差检查，每个分块过滤出与自身顶面、底面、端面有几何交集，但不满足分块连接条件的分块为一个组群；每个组群内，以分块外轮廓距离建筑边缘的远近排序，就近对齐分块的内、外轮廓到距离最大的分块；当前分块编辑模式内所有分块，从低到高依次进行偏移误差纠正；已经被纠正过一次的分块，后续只作为其他分块的对齐目标；

步骤8.2、进行过小分块检查，与其他分块不存在连接关系，且长度小于过短阈值的分块，被自动删除；

步骤8.3、进行包含分块交错检查，所述分块交错包括分块之间无连接，分块实体存在不为点、线的几何交集；以及分块之间有连接，但由于不同分块厚度、分块长度、连接角度等处于特定数值组合，扣减掉分块角部区域后，分块实体之间仍存在几何交集。

9.一种基于专业知识优先分块以构建外脚手架的系统，包括：

楼层外轮廓变化识别单元，用于识别结构模型多个楼层外轮廓是否变化，当结构模型多个楼层之间外轮廓变化较大，造型体量复杂多变时，通过专业知识和经验值进行分块；

分块内轮廓线基础参照单元，用于设置参数作为分块内轮廓线的参照基础；

分块编辑模式设置单元，用于根据外脚手架的样式设置分块编辑模式，所述分块编辑模式隔离项目内分块之外其他图元，将需要编辑的外脚手架还原为分块；其中，所述分块为对外脚手架空间属性的抽象定义；

分块自动创建单元，用于自动创建分块，识别多个楼层轮廓，批量创建分块；

配置参数设置单元，用于设置分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数；其中，所述分块识别的配置参数包括：楼层范围、全部楼层、当前楼层的高度范围，所述与建筑的配置参数包括：架体排数、架体排距、底部标高、底部偏移、高度、顶部标高、顶部偏移；

自动分块单元，用于获取所述分块识别的配置参数以及与建筑的配置参数，依据内轮廓线和高度参数，批量创建多个楼层的多个分块，自动连接每个楼层的分块；

分块自动连接单元，用于捕捉建筑内部洞口的结构模型边线，连续绘制直线段，创建多个分块，连续绘制的过程中分块自动连接；

分块合理性检查单元，用于在完成创建分块、分块编辑和设置配置参数后，完成分块编辑，并进行分块合理性检查；其中，所述分块合理性检查包括：分块偏移误差检查、小分块检查、分块交错检查；

外脚手架模型生成单元，用于在完成分块合理性检查后，基于分块算法和架体配置参数值，进行构配件排布，生成外脚手架模型。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。

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