CN111859511B - 建筑模型生成立面施工图的方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑模型生成立面施工图的方法、装置，该方法包括：S101：获取建筑模型的剖切信息，根据剖切信息生成视角正交体，所述剖切信息包括剖切面、剖切轮廓和剖切高度；S102：根据视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型，通过视角正交体的视角方向获取建筑装饰模型的投影面，并获取投影面中建筑装饰模型的可视区域；S103：根据可视区域绘制建筑装饰模型在视角方向的投影轮廓，并对投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图。本发明能够直接根据三维模型生成二维图纸，无须手工绘制，绘制流程简单、便捷，且不容易出错，保证了三维模型与二维图纸的前后信息一致，提升了图纸绘制效率。

Description

建筑模型生成立面施工图的方法、装置

技术领域

本发明涉及二维图纸制作领域，尤其涉及一种建筑模型生成立面施工图的方法、装置。

背景技术

三维设计软件具有简单、便捷、直观等特点，极大提高了设计师生产力，基于三维模型生成渲染图、全景图、VR等，也极大提升了客户体验。然而，目前基于CAD二维图纸依旧是指导现场施工人员作业的主要方式。

且，由于目前没有成熟的建筑装修三维模型直接生成二维图纸的方案，导致设计师需搭建三维方案做渲染后，还要手绘CAD二维图纸，造成图纸绘制流程复杂、绘制繁琐、易出错、难以保证前后信息一致、效率低，一套完整的方案通常需要花费几天的时间。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种建筑模型生成立面施工图的方法、装置，根据剖切信息生成视角正交体，利用视角正交体的视角方向获取建装饰模型的投影轮廓，从而形成建筑装饰模型的立面施工图，能够直接根据三维模型生成二维图纸，无须手工绘制，绘制流程简单、便捷，且不容易出错，保证了三维模型与二维图纸的前后信息一致，提升了图纸绘制效率。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种建筑模型生成立面施工图的方法，所述方法包括：S101：获取建筑模型的剖切信息，根据所述剖切信息生成视角正交体；S102：根据所述视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型，通过所述视角正交体的视角方向获取所述建筑装饰模型的投影面，并获取所述投影面中的可视区域；S103：根据所述可视区域绘制所述建筑装饰模型在所述视角方向的投影轮廓，并对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图。

进一步地，所述获取建筑模型的剖切信息的步骤具体包括：获取所述建筑模型的待装饰区域，根据剖切要求或剖切指令获取所述待装饰区域的剖切信息。

根据所述剖切面、剖切轮廓和剖切高度形成与所述待装饰区域相交的视角正交体。

进一步地，所述根据所述视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型的步骤具体包括：将所述建筑模型与所述视角正交体进行三维布尔交运算以获取待立面投影的建筑装饰模型。

进一步地，所述通过所述视角正交体的视角方向获取所述建筑装饰模型的投影面的步骤具体包括：获取所述建筑装饰模型每个面的法向量与所述视角方向的逆向的夹角，并判断所述夹角是否小于90度；若是，则确定所述面为所述建筑装饰模型的投影面；若否，则确定所述面不为所述建筑装饰模型的投影面。

进一步地，所述获取所述投影面中的可视区域的步骤具体包括：将所述投影面按所述视角方向依次排序，按照逐渐远离所述视角方向的顺序，对待求取的投影面的轮廓与相对于所述投影面靠近所述视角方向的所有投影面求二维布尔差，根据所述二维布尔差获取所述待求取的投影面的可视区域。

进一步地，所述根据所述可视区域绘制所述建筑装饰模型在所述视角方向的投影轮廓的步骤具体包括：获取所述可视区域在所述视角方向的投影，根据所述投影以及所述建筑装饰模型对应的线型信息绘制所述建筑装饰模型的投影轮廓。

进一步地，所述对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图的步骤具体包括：获取所述投影轮廓对应的可视区域关联的材质和标注信息，根据所述材质和标注信息对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达。

进一步地，所述对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图的步骤之后还包括：获取所述立面施工图对应的剖切面的剖切面范围和定位坐标，根据所述定位坐标排版所述立面施工图。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种建筑模型生成立面施工图的装置，所述建筑模型生成立面施工图的装置包括处理器、存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器通过所述计算机程序执行如上所述的建筑模型生成立面施工图的方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：根据剖切信息生成视角正交体，利用视角正交体的视角方向获取建装饰模型的投影轮廓，从而形成建筑装饰模型的立面施工图，能够直接根据三维模型生成二维图纸，无须手工绘制，绘制流程简单、便捷，且不容易出错，保证了三维模型与二维图纸的前后信息一致，提升了图纸绘制效率。

附图说明

图1为本发明建筑模型生成立面施工图的方法一实施例的流程图；

图2为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中建筑模型一实施例的示意图；

图3为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中剖切信息一实施例的示意图；

图4为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中建筑模型的剖切面一实施例的示意图；

图5为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中待立面投影的建筑装饰模型一实施例的示意图；

图6为图5中建筑装饰模型根据视角方向和面的法向量提取出的投影面一实施例的示意图；

图7为本发明建筑模型生成立面施工图的装置一实施例的结构图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图1-6，其中，图1为本发明建筑模型生成立面施工图的方法一实施例的流程图；图2为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中建筑模型一实施例的示意图；图3为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中剖切信息一实施例的示意图；图4为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中建筑模型的剖切面一实施例的示意图；图5为本发明建筑模型生成立面施工图的方法中待立面投影的建筑装饰模型一实施例的示意图；图6为图5中建筑装饰模型根据视角方向和面的法向量提取出的投影面一实施例的示意图。结合附图1-6对本发明建筑模型生成立面施工图的方法作详细说明。

在本实施例中，建筑模型生成立面施工图的方法包括：

S101：获取建筑模型的剖切信息，根据剖切信息生成视角正交体，所述剖切信息包括剖切面、剖切轮廓和剖切高度。

在本实施例中，获取建筑模型的剖切信息的步骤具体包括：获取建筑模型的待装饰区域，根据剖切要求或剖切指令获取待装饰区域的剖切信息。

在建筑装修的立面施工图中，一般一份立面图纸表达一个房间内一个方向墙体朝向的投影信息。一套完整的建筑装修设计方案包含多个房间，为了能精准施工，通常有装修要求的房间，每个立面都需要生成一张立面图纸。一个简单的矩形房间，需要四个剖切面来表达完整立面信息，复杂轮廓的房间可能需要更多的立面才能表达清楚。

在获取二维图纸时，首先需要获取建筑模型中的待装饰区域，根据该待装饰区域计算从建筑模型的哪些位置剖切才能满足图纸要求，具体的剖切面、剖切位置、剖切高度可以依据剖切要求计算，也可以通过用户交互的方式接收输入的剖切指令，根据该剖切指令获取绘制用户想要的剖切面、剖切轮廓和剖切高度。通常，矩形剖切面轮廓能满足大部分立面情况，对与一些特殊场景，比如，立面图不想投影房间中的墙柱，或者投影时需要绕过某些模型，可以根据剖切需求或剖切指令使剖切面与剖切位置形成复杂多边形的剖切轮廓来满足需求。

在本实施例中，剖切要求可以根据预设规则生成，也可以为用户临时输入的，还可以根据待装饰区域的大小、形状以及需要装饰的对象进行设置，在此不做限定。

在本实施例中，根据剖切信息生成视角正交体的步骤具体包括：根据剖切面、剖切轮廓和剖切高度形成与待装饰区域相交的视角正交体。

在本实施例中，根据剖切位置、剖切面确定剖切轮廓，进而根据待装饰区域的高度确定视角正交体的高度，从而形成至少一面的轮廓为剖切轮廓，高度与待装饰区域的高度相对应的视角正交体。

S102：根据视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型，通过视角正交体的视角方向获取建筑装饰模型的投影面，并获取投影面中建筑装饰模型的可视区域。

在本实施例中，根据视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型的步骤具体包括：将建筑模型与视角正交体进行三维布尔交运算以获取待立面投影的建筑装饰模型。三维布尔交运算得到的模型为位于视角正交体对应的视角内的模型，这些模型需要参与立面投影计算。

在本实施例中，在三维布尔求交运算时，需要计算和记录求得的建筑装饰模型在三维布尔交前后的模型信息，其中，该模型信息包括模型类型、每个面的关联信息、模型包含的线的关联信息。比如一个墙体结构模型，三维布尔交后剪出了视角方向需要投影的模型，需要记录该模型原来的结构信息是一个墙体，记录该模型的每个面对应原来结构的哪个面。因为在建筑装修图中，墙、梁、柱、楼板、软装模型等，每类模型二维图纸轮廓的颜色、线型、图层，每个面的填充和标注等，需要根据模型类别和投影面所带材质绘制出不同的表现形式，所以对三维布尔交运算前后建筑装饰模型的模型信息进行记录很重要。

在本实施例中，通过视角正交体的视角方向获取建筑装饰模型的投影面的步骤具体包括：获取建筑装饰模型每个面的法向量与视角方向的逆向的夹角，并判断夹角是否小于90度；若是，则确定该面为建筑装饰模型的投影面；若否，则确定该面不为建筑装饰模型的投影面。

在一个具体的实施例中，如果正对一个方形体模型，那我们只能看到正对我们的那一个面，其他面都是不需要进行投影的，二维图形绘制、填充和标注时，只需要标注我们能看到的那一个面的，如果把方形体模型旋转一个角度，能看到的面就变成了两个或者三个。截取出所有视角方向内的建筑装饰模型后，我们需要计算出每个建筑装饰模型有哪些面是我们能看到的，即哪些面是需要参与投影的。建筑装饰模型的每个面，都有一个法向(三维向量)，我们的观察视角方向，也可以看做一个三维向量，在立面投影的可视区域内，方形体所有的面中，只有面向视角方向的面才是真实可见的，其符合面的法向和视角方向逆向的夹角小于90度，那这个面就是需要投影的，即如果面的法向量为视角方向逆向为遍历所有模型的面，只要满足：/>的面就是需要提取的投影面。如图6所示，它表示的就是图5中的建筑装饰模型在视角方向能看到的面。

在本实施例中，获取投影面中的可视区域的步骤具体包括：将投影面按视角方向依次排序，按照逐渐远离视角方向的顺序，对待求取的投影面的轮廓与相对于投影面靠近视角方向的所有投影面求二维布尔差，根据二维布尔差获取待求取的投影面的可视区域。

因相对于视角方向前后排列的投影面之间存在遮挡，在视角方向中后面的投影面会被前面的投影面遮挡住，有些投影面会被遮挡一部分，二维轮廓绘制添加材质填充时，只绘制剩余没被遮住部分，有些面可能被完全遮挡了，不参与绘制，如图3，投影面1会挡住后面的所有投影面，面3就不需要参与后续的图纸绘制。首先，按照视角方向，根据投影面的纵深值进行排序，靠近视角的排在前。然后依次求每个投影面的可视区域，第一个投影面完全可见，可视区域就是整个投影面的轮廓，靠后的投影面，其轮廓依次和前面所有投影面的轮廓求二维布尔差，求得的轮廓即为该投影面实际的可视区域，如果布尔差后轮廓为空，表示该投影面已经被前面的投影面完全挡住了，这些面直接丢弃，不再参与后续运算。

S103：根据可视区域绘制建筑装饰模型在视角方向的投影轮廓，并对投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图。

在本实施例中，根据可视区域绘制建筑装饰模型在视角方向的投影轮廓的步骤具体包括：获取可视区域在视角方向的投影，根据投影以及建筑装饰模型对应的线型信息绘制建筑装饰模型的投影轮廓。

在一个具体的实施例中，把每个投影面对应于同一视角方向的可视区域向该视角方向投影，得到二维多边形，如果投影面上有孔洞，会得到一个多环的多边形，否则得到的是只有一个外环的多边形。把这些二维的多边形用线段描绘出来，得到的就是建筑装饰模型在该视角方向的立面轮廓。对于计算生成的绘图数据，可以通过对各类cad软件二次开后，导入生成图纸，也可以通过其他绘图技术，如canvas、svg等生成最终的表现图纸。在装修施工图中，每类模型会有不同的线型表现，三维布尔交截取需要的建筑装饰模型时，记录了模型的模型信息，根据该模型信息，能获取每个投影面原来属于什么模型。例如对于墙体结构的面投影轮廓，可以根据实际标准需要，绘制轮廓线时添加墙体线的颜色、线型、线宽、图层、层级等，类似的，对于楼板、柱子等模型，添加楼板、柱子的线型信息。为了灵活和扩展性，可以把各类结构模型需要的线型信息提取成配置文件，便于更改和维护。这样的处理方式，对于所有的装修结构和模型都适用，每一个模型投影方向的可见面轮廓都能清晰表达。对于门窗、家具和一些其他软装模型，如果在立面图中，对模型内部的细节有更高的表达要求，可以采用图块绑定的处理方式，在建模时，为模型绑定图块，在步骤三中计算模型投影面时，如果模型已经有绑定好的图块，投影方向的轮廓直接采用图块。采用绑定图块的处理方式，在建模精度低的时候，能表现更多的信息，但是需要维护图块和模型的关联数据。

在本实施例中，对投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图的步骤具体包括：获取投影轮廓对应的可视区域关联的材质和标注信息，根据材质和标注信息对投影轮廓进行材质填充和标注信息表达。

在一个具体的实施例中，立面施工图中，除了建筑装饰模型的轮廓信息外，还要表达出每个投影的可视区域的装修材质，如墙面用的什么涂料、厨卫铺贴的什么砖、起铺点的位置、铺贴的范围等。现在的装修设计软件，一般都有自己的材质库，方案设计过程中，设计师可以灵活给每个模型表面换材，材质信息是关联在每个面上的。在前面的步骤中，已经计算出了所有朝向视角方向的投影面和每个投影面实际的可视区域(即投影区域)，获取每个投影面关联的材质，在投影面的投影区域添加该材质对应的填充，以及该材质的标注信息。具体每种材质是否需要填充、填充类型、填充比例、填充规格、材质的标注信息、标注样式等，可以和材质库配置在一起，便于更改，以后新增材质也方便扩张。除了材质填充和材质标注外，有些建筑装饰模型还有标注信息，用于说明是什么模型、是否配送、安装工艺等，这些信息可以在模型数据中定义相关字段说明，程序读取进行标注绘制。还有一类是建筑装饰模型自身的尺寸标注和安装定位标注，对于建筑装饰模型自身标注，一般是获取模型轮廓包围盒，标注模型长宽尺寸，对于定位尺寸，选择就近的墙、梁、柱、楼板、门、窗、孔洞等轮廓边缘进行定位标注，标注尺寸，尺寸样式、字体样式等可以统一配置，也可以根据标注模型类别和标注内容灵活定义。最后一类是图纸页面信息、图框信息、厂商说明等，这类信息每个厂商和公司要求不一样，需要根据实际需求进行部分定制。

在本实施例中，对投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图的步骤之后还包括：获取立面施工图对应的剖切面的剖切面范围和定位坐标，根据定位坐标排版立面施工图。

在实际方案中，可能需要一次性生成多个视角方向的立面施工图，为了图纸的打印，立面图纸需要进行排版。在计算剖切面时，可以一次性计算(绘制)出有剖切面，并按照图纸需求，对剖切面排序，然后对于每个剖切面，计算出剖切面范围和图纸剖切面的定位坐标，其中，每个剖切面对应的立面施工图的定位坐标，都需要在上一个剖切面对应的立面施工图的定位坐标上偏移该剖切面范围的距离，绘制线段、填充和标注时，都以立面施工图的定位坐标进行偏移，避免重叠。根据图纸视口的缩放比例和图纸规格(A4、A3等)，计算一张图纸能排列的图纸数量、排版图纸。

在一个具体的实施例中，共绘制了建筑装饰模型的8个剖切面，先按照图纸需求，对剖切面排序，例如按照逆时针方向，先排列客餐厅，再排列卫生间。然后根据每个剖切面对应的立面施工图的缩放比例，计算出一页A3或者A4图纸能排布的视口数量，尽量铺满页面。为了避免重叠，每一页图纸依次先后或向下偏移，错开排布。

一份完整的立面施工图除上述数据外，可能还包含其它的细节，但本发明所实现的表达内容，已经包含了立面图中的核心要素，其它的细节说明内容，通过微定制，装修施工需要的所有立面信息都可以完整、清晰、准确表达。依据相同的处理方式，可以处理、生成任意视角的内立面、外立面施工图。整个过程，对于装修立面施工图的生成是比较灵活和通用的，用户可以通过扩展剖切面大小，截取一个或多个房间，可以通过更改剖切面的轮廓，定义哪些模型需要被截取，可以通过调整视角正交体的范围，得到一层楼层、多层楼层或者某个特定区域的立面剖切面，通过坐标变换，还可以实现多个立面合并展平处理。

比起以往的手绘施工图，本方案通过三维模型数据直接生成二维图纸，减少了繁琐的绘图步骤，由以往的数天减少为数分钟，出图效率大幅提升；图纸的准确性、完整性、清晰性、规范性能得到保证；且充分利用三维模型数据，单一数据源能够确保施工图、渲染图、全景图以及与之相关的其他工程需求，如清单、表报等数据统一、更改一致。

有益效果：本发明建筑模型生成立面施工图的方法根据剖切信息生成视角正交体，利用视角正交体的视角方向获取建装饰模型的投影轮廓，从而形成建筑装饰模型的立面施工图，能够直接根据三维模型生成二维图纸，无须手工绘制，绘制流程简单、便捷，且不容易出错，保证了三维模型与二维图纸的前后信息一致，提升了图纸绘制效率。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种建筑模型生成立面施工图的装置，请参阅图7，图7为本发明建筑模型生成立面施工图的装置一实施例的结构图，结合图7对本发明建筑模型生成立面施工图的装置进行说明。

在本实施例中，建筑模型生成立面施工图的装置包括处理器、存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器通过所述计算机程序执行如上述实施例所述的建筑模型生成立面施工图的方法。

有益效果：本发明建筑模型生成立面施工图的装置根据剖切信息生成视角正交体，利用视角正交体的视角方向获取建装饰模型的投影轮廓，从而形成建筑装饰模型的立面施工图，能够直接根据三维模型生成二维图纸，无须手工绘制，绘制流程简单、便捷，且不容易出错，保证了三维模型与二维图纸的前后信息一致，提升了图纸绘制效率。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种建筑模型生成立面施工图的方法，其特征在于，所述方法包括：

S101：获取建筑模型的剖切信息，根据所述剖切信息生成视角正交体，所述剖切信息包括剖切面、剖切轮廓和剖切高度；

S102：根据所述视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型，通过所述视角正交体的视角方向获取所述建筑装饰模型的投影面，并获取所述投影面中的可视区域；

S103：根据所述可视区域绘制所述建筑装饰模型在所述视角方向的投影轮廓，并对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图；

所述根据所述视角正交体获取待立面投影的建筑装饰模型的步骤具体包括：

将所述建筑模型与所述视角正交体进行三维布尔交运算以获取待立面投影的建筑装饰模型；

所述通过所述视角正交体的视角方向获取所述建筑装饰模型的投影面的步骤具体包括：

获取所述建筑装饰模型每个面的法向量与所述视角方向的逆向的夹角，并判断所述夹角是否小于90度；

若是，则确定所述面为所述建筑装饰模型的投影面；

若否，则确定所述面不为所述建筑装饰模型的投影面；

所述获取所述投影面中的可视区域的步骤具体包括：

将所述投影面按所述视角方向依次排序，按照逐渐远离所述视角方向的顺序，对待求取的投影面的轮廓与相对于所述投影面靠近所述视角方向的所有投影面求二维布尔差，根据所述二维布尔差获取所述待求取的投影面的可视区域；

所述根据所述可视区域绘制所述建筑装饰模型在所述视角方向的投影轮廓的步骤具体包括：

获取所述可视区域在所述视角方向的投影，根据所述投影以及所述建筑装饰模型对应的线型信息绘制所述建筑装饰模型的投影轮廓。

2.如权利要求1所述的建筑模型生成立面施工图的方法，其特征在于，所述获取建筑模型的剖切信息的步骤具体包括：

获取所述建筑模型的待装饰区域，根据剖切要求或剖切指令获取所述待装饰区域的剖切信息。

3.如权利要求2所述的建筑模型生成立面施工图的方法，其特征在于，所述根据所述剖切信息生成视角正交体的步骤具体包括：

根据所述剖切面、剖切轮廓和剖切高度形成与所述待装饰区域相交的视角正交体。

4.如权利要求1所述的建筑模型生成立面施工图的方法，其特征在于，所述对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图的步骤具体包括：

获取所述投影轮廓对应的可视区域关联的材质和标注信息，根据所述材质和标注信息对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达。

5.如权利要求1所述的建筑模型生成立面施工图的方法，其特征在于，所述对所述投影轮廓进行材质填充和标注信息表达形成立面施工图的步骤之后还包括：

获取所述立面施工图对应的剖切面的剖切面范围和定位坐标，根据所述定位坐标排版所述立面施工图。

6.一种建筑模型生成立面施工图的装置，其特征在于，所述装置包括处理器、存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器通过所述计算机程序执行权利要求1-5任一项所述的建筑模型生成立面施工图的方法。