CN111967084A - 基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统 - Google Patents

基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统 Download PDF

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CN111967084A CN202010877516.XA CN202010877516A CN111967084A CN 111967084 A CN111967084 A CN 111967084A CN 202010877516 A CN202010877516 A CN 202010877516A CN 111967084 A CN111967084 A CN 111967084A
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Abstract

本发明实施例涉及一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统，通过对需要建模钢结构的参数数据进行参数化分析得到坐标数据，将坐标数据输入到revit软件生成钢结构的族样板文件和运行插件并依据族样板文件和坐标数据在运行插件中建立预制钢结构构件，并在revit软件中根据坐标数据和预制钢结构构件批量生成标准钢结构构件的钢结构BIM模型，减少手工建模工作量，提高设计模型质量，当钢结构BIM模型中钢结构的尺寸需要修改时，只需要调整相关参数，能实现钢结构构件的自动化预制加工和预制钢结构族图元的实时更新，解决了现有钢结构采用人工建立BIM模型，耗时长，且不能对已建模进行修改只能重新建模，工作量大的问题。

Description

基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统
技术领域
本发明涉及钢结构设计技术领域，尤其涉及一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统。
背景技术
装配式建筑蓬勃发展，装配式建筑的建造速度快，效率高，质量好，节省人力等优点，使得装配式建筑在中国得到广泛的推广与应用，符合我国建筑各行业未来发展的方向。尤其是钢结构的装配式建筑没有现场现浇节点，会让建筑的安装速度更快，施工质量更容易得到保证；相对于混凝土结构，钢结构自重更轻，基础造价更低；钢结构是可回收材料，更加绿色环保。
目前，在对钢结构构件进行建模时，大部分采用的是传统人工建模的BIM建模方法，利用结构软件进行结构分析，再根据结构软件导出的施工图进行建模。此人工建模的方式费时耗力，并且大多数建立的钢结构BIM模型结合建筑施工现场情况仍然需要重新进行模型的再建立和修改，工作量大。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统，用于解决现有钢结构构件采用人工建立BIM钢结构模型，耗费时间长，且不能对已建模进行修改只能重新建模，工作量大的技术问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，包括以下步骤：
S1.对钢结构的参数数据以图元模型为基础进行参数化分析，得到钢结构在所述图元模型中控制点的坐标数据；
S2.将所述坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件和运行插件；
S3.根据所述坐标数据、所述族样板文件和所述运行插件在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件；
S4.在revit软件中，将所述坐标数据和所述预制钢结构构件输入所述运行插件中批量生成钢结构BIM模型；
其中，所述图元模型为建筑施工场地中钢结构安装位置的钢结构BIM模型。
优选地，在步骤S1中，得到钢结构的图元模型中控制点的坐标数据具体步骤包括：
S11.根据钢结构的截面获取参数数据，并以钢结构的截面建立第一坐标，在所述第一坐标上得到参数数据的第一坐标数据；
S12.基于图元模型建立第二坐标，所述第二坐标上设置关键控制点；
S13.将所述第一坐标数据转换为在所述第二坐标上关键控制点的坐标数据，即是在所述图元模型中控制点的坐标数据；
其中，所述参数数据包括钢结构截面的长、宽、高以及钢结构的厚度。
优选地，在步骤S3中，建立预制钢结构构件的步骤包括：
S31.根据所述族样板文件在revit软件中选取模板文件；
S32.在所述模板文件中，根据所述坐标数据设置钢结构的参考平面、族轮廓构建成预制钢结构构件。
优选地，在步骤S3中，根据所述预制钢结构构件在所述revit软件中生成柱信息数据。
优选地，在步骤S4中，批量生成钢结构BIM模型的步骤包括：
S41.在revit软件中，建立项目文件，在所述项目文件中导入所述预制钢结构构件，得到预制钢结构族图元，其中，所述预制钢结构族图元包含有预制钢结构族类型；
S42.在revit软件中提取所述坐标数据并生成预制钢柱信息表；
S43.所述运行插件读取所述预制钢柱信息表并对所述项目文件的预制钢结构族类型以及所述预制钢柱信息表的信息数据进行检查，若检查无误，执行步骤S44；
S44.所述运行插件根据所述预制钢柱信息表的信息数据运行批量生成预制钢的钢结构BIM模型。
优选地，在步骤S43中，若检查有误，所述运行插件退出且revit软件发出警报。
本发明还提供一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模系统，包括参数处理单元、文件生成单元、预构件建立单元和模型构建单元；
所述参数处理单元，用于对钢结构的参数数据以图元模型为基础进行参数化分析，得到钢结构在所述图元模型中控制点的坐标数据；
所述文件生成单元，用于将所述坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件和运行插件；
所述预构件建立单元，用于根据所述坐标数据、所述族样板文件和所述运行插件在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件；
所述模型构建单元，用于在revit软件中，将所述坐标数据和所述预制钢结构构件输入所述运行插件中批量生成钢结构BIM模型；
其中，所述图元模型为建筑施工场地中钢结构安装位置的钢结构BIM模型。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
本发明还提供一种计算机程序，包括在程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行上述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
本发明还提供一种终端设备，包括处理器以及存储器：
所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：该基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统通过对需要建模钢结构的参数数据进行参数化分析得到坐标数据，将坐标数据输入到revit软件生成钢结构的族样板文件和运行插件并依据族样板文件和坐标数据在运行插件中建立预制钢结构构件，并在revit软件中根据坐标数据和预制钢结构构件批量生成标准钢结构构件的钢结构BIM模型，减少手工建模工作量，提高设计模型质量，当钢结构BIM模型中钢结构的尺寸需要修改时，只需要调整相关参数，就能实现钢结构构件的自动化预制加工和预制钢结构族图元的实时更新，解决了现有钢结构构件采用人工建立BIM钢结构模型，耗费时间长，且不能对已建模进行修改只能重新建模，工作量大的技术问题。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法的步骤流程图。
图2为本发明实施例所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法中revit软件代码编写的流程图。
图3为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法获取坐标数据的流程图。
图4a为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法钢梁钢结构的参数化分析图。
图4b为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法钢柱钢结构的参数化分析图。
图4c为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法钢板钢结构的参数化分析图。
图5为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法获取预制钢结构构件的流程图。
图5a为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢梁构件的界面设置图。
图5b为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢梁构件的运行效果图。
图5c为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢柱构件的界面设置图。
图5d为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢柱构件的运行效果图。
图5e为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢板构件的界面设置图。
图5f为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢板构件的运行效果图。
图6为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法批量生成钢结构BIM模型的流程图。
图6a为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法批量生成钢柱钢结构BIM模型的效果图。
图7为本发明实施例所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模系统的框架图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法及系统，能够批量生成标准的钢结构构件的钢结构BIM模型，减少手工建模工作量，提高设计模型质量，当钢结构BIM模型中钢结构的尺寸需要修改时，只需要调整相关参数，就能实现钢结构构件的自动化预制加工和预制钢结构族图元的实时更新，用于解决了现有钢结构构件采用人工建立BIM钢结构模型，耗费时间长，且不能对已建模进行修改只能重新建模，工作量大的技术问题。
实施例一：
图1为本发明实施例所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法的步骤流程图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，包括以下步骤：
S1.对钢结构的参数数据以图元模型为基础进行参数化分析，得到钢结构在图元模型中控制点的坐标数据；
S2.将坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件和运行插件；
S3.根据坐标数据、族样板文件和运行插件在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件；
S4.在revit软件中，将坐标数据和预制钢结构构件输入运行插件中批量生成钢结构BIM模型；
其中，图元模型为建筑施工场地中钢结构安装位置的钢结构BIM模型。
在本发明实施例的步骤S1中，主要是对需要进行建模的钢结构中参数分析，得到钢结构建模的数据信息，其中数据信息中包含有几何信息和位置关系信息。
需要说明的是，在本实施例中，钢结构建模的数据信息主要是通过坐标数据体现。
图2为本发明实施例所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法中revit软件代码编写的流程图。
在本发明实施例的步骤S2中，主要是通过revit软件提供钢结构建模的数据驱动建模所需要的运行环境、代码编写工具、运行插件等。
需要说明的是，在revit软件中构件进行参数化设置是基于在revit原有的族(系统自带)参数基础上的设计。如图2所示，例如在原族中钢柱的定位是底部与顶部标高所展现的是柱的标高层，而在数据驱动生成钢柱时需要的是坐标标高(0点为坐标原点)等坐标数据情况下，就要对构件进行二次参数化设计，用VS编写代码的流程并在C#中完成程序代码编写后，会生成一个插件解决方案dll文件(目的是为了生成dll可执行文件)，即是将坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件。之后通过revit软件的附加模块的外部工具子项中加载对应的程序，通过运行，可以执行自己编写(用VS编写的代码)的程序应用、读取dll文件生产运行插件。其中，Revit是Autodesk公司一套系列软件的名称。Revit系列软件是为建筑信息模型(BIM)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。
在本发明实施例的步骤S3中，主要是根据钢结构坐标数据中的几何信息和位置信息在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件。
需要说明的是，对钢结构的参数数据进行分析后，再利用revit软件中API接口实现对坐标数据的数据驱动，即是构建钢结构的族图元，生成标准化的预制钢结构构件。
在本发明实施例的步骤S4中，主要是通过revit的二次开发读取预制钢结构构件中的数据，并根据钢结构的坐标数据进行数据信息的识别在运行插件中自动精确批量的生成钢结构BIM模型。
本发明提供的一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法通过对需要建模钢结构的参数数据进行参数化分析得到坐标数据，将坐标数据输入到revit软件生成钢结构的族样板文件和运行插件并依据族样板文件和坐标数据在运行插件中建立预制钢结构构件，并在revit软件中根据坐标数据和预制钢结构构件批量生成标准钢结构构件的钢结构BIM模型，减少手工建模工作量，提高设计模型质量，当钢结构BIM模型中钢结构的尺寸需要修改时，只需要调整相关参数，就能实现钢结构构件的自动化预制加工和预制钢结构族图元的实时更新，解决了现有钢结构构件采用人工建立BIM钢结构模型，耗费时间长，且不能对已建模进行修改只能重新建模，工作量大的技术问题。
图3为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法获取坐标数据的流程图。
如图3所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，得到钢结构的图元模型中控制点的坐标数据具体步骤包括：
S11.根据钢结构的截面获取参数数据，并以钢结构的截面建立第一坐标，在第一坐标上得到参数数据的第一坐标数据；
S12.基于图元模型建立第二坐标，第二坐标上设置关键控制点；
S13.将第一坐标数据转换为在所述第二坐标上关键控制点的坐标数据，即是在图元模型中控制点的坐标数据；
其中，参数数据包括钢结构截面的长、宽、高以及钢结构的厚度。
在本发明实施例的步骤S11和步骤S12中，钢结构由型钢和钢板支撑的钢梁，钢柱，钢桁架等组成，装配式钢结构构件分简单断面型钢(方钢、圆钢、扁钢、角钢、六角钢)和复杂断面型钢(工字钢、槽钢、钢轨)，由于复杂断面型钢如工字钢，可看做由简单断面型钢拼装组合而成，因此在本实施例中是以简单断面型钢作为案例进行说明。
图4a为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法钢梁钢结构的参数化分析图，图4b为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法钢柱钢结构的参数化分析图，图4c为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法钢板钢结构的参数化分析图。
需要说明的是，对钢结构的参数化分析主要研究的是钢梁、钢柱和钢板。具体地，如图4a所示，钢梁可将其简化为规则的长方体，其参数化数据包括：截面尺寸的宽B和高H、侧面的长度L、左侧截面的中心点作为第一坐标的原点O、右侧截面中心点作为第二坐标的原点O’、在第二坐标上钢梁截面关键控制点A、B、C、D。如图4b所示，钢柱可将其简化为规则的长方体，其参数化数据包括：截面尺寸的长L和宽B、侧面的高度H、截面底部中心点作为第一坐标的原点O、顶部的中心点作为第二坐标的原点O’、在第二坐标上钢柱基底截面的关键控制点A、B、C、D。如图4c所示，钢板是基于面驱动的图元模型，可将其简化为规则的长方体，其参数化数据包括：截面尺寸的长L和宽B，钢板的厚度H、图元底面中心点作为第一坐标的原点O、图元顶面中心点作为第二坐标的原点O’、在第二坐标中钢板图元底面关键控制点为A、B、C、D。
在本发明实施例的步骤S13中，主要以第二坐标为基准将第一坐标上的钢结构上的数据进行转换，得到图元模型的控制点的坐标数据。
需要说明的是，通过参数化分析钢结构的图元模型，可以得出钢梁在图元模型中的关键控制点都与第一坐标基准点的联系，钢梁所有关键点的坐标都可由基准点推导演绎而来，各控制点的坐标如下表1所示。其中，以截面的宽度B方向为X轴方向，以截面的高度H方向为Z轴方向，以侧面的长度L方向为Y轴方向，以ei作为i(i＝X，Y，Z)轴方向的单位向量，可以得到钢梁在图元模型中控制点的坐标数据；同理可知，对于钢柱如下表2所示，以截面的长度B方向为X轴方向，以截面的宽度L方向为Y轴方向，以立面的高度H方向为Z轴方向，以ei作为i(i＝X，Y，Z)轴方向的单位向量，可以得到钢柱在图元模型中控制点的坐标数据；对于钢板如下表3所示，以板面的长度B方向为X轴方向，以板面的宽度L方向为Y轴方向，以板的高度H方向为Z轴方向，以ei作为i(i＝X，Y，Z)轴方向的单位向量，可以得到钢板在图元模型中控制点的坐标数据。
表1为钢梁的图元模型各关键点坐标及控制方程表
Figure BDA0002653058550000091
表2为钢柱的图元模型各关键点坐标及控制方程表
关键控制点 xi yi zi 控制方程
O x0 y0 z0 O
O′ x0 y0 z0+H O+ez*(z0+H)
A x0-B/2 y0+L/2 z0 O+ex*(x0-B/2)+ey*(y0+L/2)
B x0+B/2 y0+L/2 z0 O+ex*(x0+B/2)+ey*(y0+L/2)
C x0-B/2 y0-L/2 z0 O+ex*(x0-B/2)+ey*(y0-L/2)
D x0+B/2 y0-L/2 z0 O+ex*(x0+B/2)+ey*(y0-L/2)
表3为钢板的图元模型各关键点坐标及控制方程表
关键控制点 xi yi zi 控制方程
O x0 y0 z0 O
O′ x0 y0 z0+H O+ez*(z0+H)
A x0-B/2 y0+L/2 z0 O+ex*(x0-B/2)+ey*(y0+L/2)
B x0+B/2 y0+L/2 z0 O+ex*(x0+B/2)+ey*(y0+L/2)
C x0-B/2 y0-L/2 z0 O+ex*(x0-B/2)+ey*(y0-L/2)
D x0+B/2 y0-L/2 z0 O+ex*(x0+B/2)+ey*(y0-L/2)
图5为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法获取预制钢结构构件的流程图，图5a为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢梁构件的界面设置图，图5b为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢梁构件的运行效果图，图5c为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢柱构件的界面设置图，图5d为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢柱构件的运行效果图，图5e为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢板构件的界面设置图，图5f为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法数据驱动生成预制钢板构件的运行效果图。
如图5所示，在步骤S3中，建立预制钢结构构件的步骤包括：
S31.根据族样板文件在revit软件中选取模板文件；
S32.在模板文件中，根据坐标数据设置钢结构的参考平面、族轮廓构建成预制钢结构构件。其中，在步骤S3中，根据预制钢结构构件在revit软件中生成柱信息数据。
需要说明的是，为实现预制钢结构构件族的数据驱动生成，利用C#语言对revit软件公制钢梁的族样板文件进行二次开发，即是得到族样板文件，并在运行插件的关键控制点窗体根据坐标数据设置(如尺寸、参数信息的添加等)。以钢梁为例的预制钢结构构件运行插件代码运行结果分别如图5a和图5b所示，同理，以钢柱为例的预制钢结构构件运行插件代码运行结果分别如图5c和图5d所示，以钢板为例的预制钢结构构件运行插件代码运行结果分别如图5e和图5f所示。
在本发明实施例的步骤S31中，模板文件的选取是根据所需创建的图元模型的类型而确定的，不同的图元有不同的特点(如钢柱是基于点的图元，钢梁是基于线的图元，钢板是基于面的图元)，选择一个合适的模板文件极大地方便了用户进行参数化设计和数据驱动生成族图元模型。通常，在创建标准化预制钢结构构件(钢柱构件)时优先选择公制常规模型模板文件。
需要说明的是，在revit软件的API中采用以下核心代码实现设置工作环境是在钢柱模板文件中执行：
if(！isRightTemplate(BuiltInCategory.OST_StructuralColumns))
{
Util.ErrorMsg("请打开公制钢柱模板文件")；
return Result.Failed；
}。
在本发明实施例的步骤S32中，主要是在revit软件的模板文件中设置参考平面、族轮廓构建成预制钢结构构件。构建成预制钢结构构件过程中需要将构件与参考平面进行关联，即是将生成的构件对齐在指定的参考面，形成约束，实现钢结构构件的参数化驱动。
具体地，参考平面指的是设置一参考平面作为准确定位每一个面的位置和参考原点一个作用，便于定位，设置参考平面主要用处在于有效地控制预制钢结构构件的每一个平面，对钢结构尺寸进行关联与约束，实现协同修改。族轮廓可以通过对钢柱族进行数学模型分析与参数化研究进行说明，可以认为钢柱族的本质就是一个沿着Z轴方向(长宽不变，拉伸高)拉伸的族图元(模型)，数据驱动是通过关键控制点的坐标去生成相应的闭合轮廓，然后生成拉伸族轮廓的目的。在阻轮廓生成后，通过输入钢柱底截面的四个关键控制点坐标，来生成对应的截面形状，钢柱的拉伸终点高度是通过OO′的高度h确定的，在对Revit二次开发时，通过钢柱的高度数据即可完成拉伸的过程。因不同尺寸的钢柱属于不同的柱族类型，由此通过数据驱动方式，只需要改变钢柱关键控制点的坐标数据(如坐标值和高度值)即可实现对图元模型的快速修改，从而生成不同类型的钢柱族图元，同理对于钢梁和钢板也是如此。
需要说明的是是，在revit软件的API中采用以下核心代码实现对钢柱族的轮廓创建：
CurveArrArray createProfileRectangle()
{CurveArray pLoop＝_rvtApp.Create.NewCurveArray()；
for(int i＝0；i<nVerts；++i)
{Line line＝Line.CreateBound(pts[i],pts[i+1])；
pLoop.Append(line)；}
CurveArrArray pProfile＝_rvtApp.Create.NewCurveArrArray()；
pProfile.Append(pLoop)；
return pProfile；}。
图6为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法批量生成钢结构BIM模型的流程图，图6a为本发明实施例所述基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法批量生成钢柱钢结构BIM模型的效果图。
如图6所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S4中，批量生成钢结构BIM模型的步骤包括：
S41.在revit软件中，建立项目文件，在项目文件中导入预制钢结构构件，得到预制钢结构族图元，其中，预制钢结构族图元包含有预制钢结构族类型；
S42.在revit软件中提取坐标数据并生成预制钢柱信息表；
S43.运行插件读取预制钢柱信息表并对项目文件的预制钢结构族类型以及预制钢柱信息表的信息数据进行检查，若检查无误，执行步骤S44；
S44.运行插件根据预制钢柱信息表的信息数据运行批量生成预制钢的钢结构BIM模型。
在本发明是实施例中，批量化生成钢结构BIM模型，是通过revit软件的二次开发，读取需要构建钢结构模型的坐标数据，首先将数据驱动建立的预制钢结构构件导入到revit的项目文件中，通过代码识别和过滤与预制钢柱信息表相同名称的预制钢结构族图元，并将其提取出来，放置在预制钢柱信息表的表格里面规定的位置，从而实现钢结构BIM模型的生成。在revit的API接口中通过以下关键代码实现识别、过滤和提取参数化预制钢结构族图元：allColumnTypes＝FilterUtil.FilterType(revitDoc,typeof(ColumnType)).Cast<Colu mnType>().ToList()。
在本发明实施例的步骤S42中，预制钢柱信息表包括钢结构的截面尺寸、钢结构底的中心点坐标、钢结构底标高及顶标高、旋转角等参数数据。
在本发明实施例的步骤S43中，运行插件会自动识别预制钢柱信息表中不同列的信息，运行插件在运行过程中，会自动检查项目文件中是否缺少相应的预制钢结构族类型，亦或者是预制钢柱信息表信息存在缺失、错误。若发现存在错误，会提示用户项目文件中不存在该预制钢结构族类型(圆柱，方柱，异形柱)或者表格信息有误。
需要说明的是，在revit软件的API接口中通过以下关键代码实现自动提取预制钢柱信息表的信息：
public static DataTable OpenCSV(string filePath)
{for(int i＝0；i<columnCount；i++)
{tableHead[i]＝tableHead[i].Replace("\"","")；
DataColumn dc＝new DataColumn(tableHead[i])；
dt.Columns.Add(dc)；}}。
在本发明实施例中，在步骤S43中，若检查有误，运行插件退出且revit软件发出警报。
需要说明的是，在revit软件中API接口通过以下关键代码实现自动报错预警：
TaskDialog.Show("Revit","项目文件中缺少相应的预制钢柱类型")；
TaskDialog.Show("Revit","预制钢柱信息表存在数据的缺失或者错误")。
在本发明实施例的步骤S44中，在运行插件排查完存在的错误之后，运行插件就开始将预制钢柱信息表的表格里面的数据批量转化成钢结构BIM模型。
需要说明的是，在revit软件API接口中通过以下关键代码实现将表格数据批量转化成族实例：
FamilyInstancefi＝doc.Create.NewFamilyInstance(tmplineandang.point_1,mytype,diLevel,strucureType)。
实施例二：
图7为本发明实施例所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模系统的框架图。
如图7所示，本发明实施例还提供一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模系统，包括参数处理单元10、文件生成单元20、预构件建立单元30和模型构建单元40；
参数处理单元10，用于对钢结构的参数数据以图元模型为基础进行参数化分析，得到钢结构在图元模型中控制点的坐标数据；
文件生成单元20，用于将坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件和运行插件；
预构件建立单元30，用于根据坐标数据、族样板文件和运行插件在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件；
模型构建单元40，用于在revit软件中，将坐标数据和预制钢结构构件输入运行插件中批量生成钢结构BIM模型；
其中，图元模型为建筑施工场地中钢结构安装位置的钢结构BIM模型。
在本发明实施例中，实施例二系统中单元是对应实施例一方法中步骤设置的，实施例一方法中的步骤已经详细阐述了，再此对于实施例二系统中的单元不再详细阐述。
实施例三：
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
实施例四：
本发明实施例还提供一种计算机程序，包括在程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行上述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
实施例五：
本发明实施例还提供一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器：
存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在设备中的执行过程。
设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器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)、现成可编程门阵列(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。
存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、方法和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对钢结构的参数数据以图元模型为基础进行参数化分析，得到钢结构在所述图元模型中控制点的坐标数据；
S2.将所述坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件和运行插件；
S3.根据所述坐标数据、所述族样板文件和所述运行插件在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件；
S4.在revit软件中，将所述坐标数据和所述预制钢结构构件输入所述运行插件中批量生成钢结构BIM模型；
其中，所述图元模型为建筑施工场地中钢结构安装位置的钢结构BIM模型。
2.根据权利要求1所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，其特征在于，在步骤S1中，得到钢结构的图元模型中控制点的坐标数据具体步骤包括：
S11.根据钢结构的截面获取参数数据，并以钢结构的截面建立第一坐标，在所述第一坐标上得到参数数据的第一坐标数据；
S12.基于图元模型建立第二坐标，所述第二坐标上设置关键控制点；
S13.将所述第一坐标数据转换为在所述第二坐标上关键控制点的坐标数据，即是在所述图元模型中控制点的坐标数据；
其中，所述参数数据包括钢结构截面的长、宽、高以及钢结构的厚度。
3.根据权利要求1所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，其特征在于，在步骤S3中，建立预制钢结构构件的步骤包括：
S31.根据所述族样板文件在revit软件中选取模板文件；
S32.在所述模板文件中，根据所述坐标数据设置钢结构的参考平面、族轮廓构建成预制钢结构构件。
4.根据权利要求3所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，其特征在于，在步骤S3中，根据所述预制钢结构构件在所述revit软件中生成柱信息数据。
5.根据权利要求1所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，其特征在于，在步骤S4中，批量生成钢结构BIM模型的步骤包括：
S41.在revit软件中，建立项目文件，在所述项目文件中导入所述预制钢结构构件，得到预制钢结构族图元，其中，所述预制钢结构族图元包含有预制钢结构族类型；
S42.在revit软件中提取所述坐标数据并生成预制钢柱信息表；
S43.所述运行插件读取所述预制钢柱信息表并对所述项目文件的预制钢结构族类型以及所述预制钢柱信息表的信息数据进行检查，若检查无误，执行步骤S44；
S44.所述运行插件根据所述预制钢柱信息表的信息数据运行批量生成预制钢的钢结构BIM模型。
6.根据权利要求5所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法，其特征在于，在步骤S43中，若检查有误，所述运行插件退出且revit软件发出警报。
7.一种基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模系统，其特征在于，包括参数处理单元、文件生成单元、预构件建立单元和模型构建单元；
所述参数处理单元，用于对钢结构的参数数据以图元模型为基础进行参数化分析，得到钢结构在所述图元模型中控制点的坐标数据；
所述文件生成单元，用于将所述坐标数据输入revit软件中生成钢结构的族样板文件和运行插件；
所述预构件建立单元，用于根据所述坐标数据、所述族样板文件和所述运行插件在revit软件中建立标准化的预制钢结构构件；
所述模型构建单元，用于在revit软件中，将所述坐标数据和所述预制钢结构构件输入所述运行插件中批量生成钢结构BIM模型；
其中，所述图元模型为建筑施工场地中钢结构安装位置的钢结构BIM模型。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-6任意一项所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
9.一种计算机程序，其特征在于，包括在程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行如权利要求1-6任意一项所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器：
所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-6任意一项所述的基于数据驱动装配式钢结构的参数化建模方法。
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