CN112015268A

CN112015268A - 基于bim的虚实交互的交底方法及装置、系统和存储介质

Info

Publication number: CN112015268A
Application number: CN202010702757.0A
Authority: CN
Inventors: 赵磊; 俆兵; 唐钒
Original assignee: Chongqing Feikezhidi Technology Co ltd
Current assignee: Chongqing Feikezhidi Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-12-01

Abstract

本申请涉及一种基于BIM的虚实交互的交底方法及装置、系统和存储介质，涉及混合现实交互方法，尤其是涉及一种BIM模型的应用方法；其包括获取预展示信息，并发送至用于将其投影展示的投影装置，所述预展示信息包括BIM施工模型；确定虚实交互触发信息，所述虚实交互触发信息包括手势信息和/或预确定的指示单元的指示信息；获取手指和/或指示单元的三维空间坐标，并记为指示坐标；获取投影区域的图像并判断是否含有虚实交互触发信息；是，则根据指示坐标发送预设定的控制指令至投影装置；否，则结束。本申请可提高施工交底的效果。

Description

基于BIM的虚实交互的交底方法及装置、系统和存储介质

技术领域

本申请涉及混合现实交互方法，尤其是涉及一种BIM模型的应用方法。

背景技术

在建筑施工企业中的技术交底，是指在某一单位工程开工前，或一个分项工程施工前，由相关专业技术人员向参与施工的人员进行的技术性交待，其目的是使施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施和安全等方面有一个较详细的了解，以便于科学地组织施工，避免技术质量等事故的发生。

现有的，交底方法大多还是由技术人员打印出图纸，再由技术人员拿着图纸向施工人员做讲解；受图纸复杂度和施工人员素质等影响，实际交底效果相对不佳且业主需要了解项目时体验相对较差，因此本申请提出一种新的技术方案。

发明内容

为了提高施工交底效果，本申请提供一种基于BIM的虚实交互的交底方法及装置、系统和存储介质。

第一方面，本申请提供一种基于BIM的虚实交互的交底方法，采用如下的技术方案：

一种基于BIM的虚实交互的交底方法，包括：

获取预展示信息，并发送至用于将其投影展示的投影装置，所述预展示信息包括BIM施工模型；

确定虚实交互触发信息，所述虚实交互触发信息包括手势信息和/或预确定的指示单元的指示信息；

获取手指和/或指示单元的三维空间坐标，并记为指示坐标；

获取投影区域的图像并判断是否含有虚实交互触发信息；

是，则根据指示坐标发送预设定的控制指令至投影装置；

否，则结束。

通过采用上述技术方案，当需要做施工交底时，设计单位等可将制成的BIM模型给工作人员，由工作人员通过投影装置进行投影展示；后续，讲解人员一边指着投影做讲解，一边通过比划手势等输出虚实交互触发信息，触发虚实交互；之后，根据手指/或指示单元在投影上的位置，对应发送控制指令到投影装置即可调节投影内容；相对于现有的交底方式，本申请相对更为清晰和直观，从而交底效果相对更佳且业主的体验也相对较佳。

优选的，所述获取手指的三维空间坐标包括在一个间隔时间T内获取一个手指的一次指示坐标，所述间隔时间T和一个手指均为预确定。

通过采用上述技术方案，可减小利用手指做控制时，其他手指带来的干扰，减小误控制几率。

优选的，还包括获取投影出的BIM施工模型上多个位置的三维空间坐标，并分别记为B1…Bn，n为非0整数；

所述根据指示坐标发送控制指令至投影装置包括判断指示坐标是否和某一个Bn相同；

是，则发送控制指令至投影装置，所述控制指令包括对投影放大、缩小、向左转动N°或向右转动N°，所述N为预设定的非0数值；

否，结束。

通过采用上述技术方案，本申请对投影的控制基于坐标对比实现，所以控制相对更为准确，从而展示效果相对更佳。

第二方面，本申请提供一种虚实交互装置，采用如下的技术方案：

一种虚实交互装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，配置适配的投影装置和影像捕捉装置后，即可高效、智能化的执行基于BIM的虚实交互的交底方法，有效提高施工交底效果和用户使用体验。

第三方面，本申请提供一种虚实交互系统，采用如下的技术方案：

一种虚实交互系统，包括分别连接于如上述虚实交互装置的投影装置和影像捕捉装置，所述影像捕捉装置包括多个摄像头，所述投影装置的投影区落在摄像头的拍摄范围内。

通过采用上述技术方案，可高效、智能化的执行基于BIM的虚实交互的交底方法，有效提高施工交底效果和用户使用体验。

优选的，还包括指示单元，所述指示单元包括穿戴式主体以及固定于穿戴主体且发光的指示体。

通过采用上述技术方案，指示单元以穿戴的方式和用户连接；同时其可采用光亮作信息输出，即作为指示信息。

优选的，所述穿戴主体包括基体以及用于将基体固定于手指的连接件，所述连接件包括固定于基体的魔术贴、粘胶块、拉绳和纽扣中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，指示单元可相对便捷的完成穿戴；同时，因为其置于手指上，所以其光亮后，还可很好的配合手指作投影调节控制，辅助更为精确的计算手指的三维空间坐标。

优选的，所述指示体包括固定于基体的灯具以及串联于灯具的开关件。

通过采用上述技术方案，本申请以灯具做信息输出；使用时，用户可通过开关件控制灯具亮灭，做信息输出。

优选的，所述开关件包括薄膜开关且其位于手指的指肚一侧。

通过采用上述技术方案，用户穿戴指示单元后，可单手便捷的对其控制。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，在将计算机可读存储介质连接于处理器后，只需再配置适配的投影装置和影像捕捉装置后，即可高效、智能化的执行基于BIM的虚实交互的交底方法，有效提高施工交底效果和用户使用体验。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

将BIM施工模型通过投影装置展示，讲解人员可一边讲解，一边用手指/指示单元点在投影上的某个位置，而投影则根据手指/指示单元的三维坐标对应调节，从而本申请可虚实结合，更直观、清晰的向人们展示施工交底内容，有效提高施工交底效果和体验。

附图说明

图1是一个实施例的流程框图；

图2是一个实施例的指示单元穿戴后的结构示意图；

图3是一个实施例的指示单元的结构示意图。

附图标记说明：1、穿戴主体；11、基体；12、连接件；2、指示体；21、灯具；22、开关件。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

BIM可以理解为由完全充足的信息构成的、用以支持生命周期管理的，并可由电脑程序直接解释的工程信息模型。

当前，为了减少工程施工过程中的（人力、物力）浪费，在多个阶段会应用BIM技术，例如：项目设计阶段：管线优化、结构分析；施工建设阶段：施工模拟、方案优化、施工安全、进度控制等等。

本申请实施例公开一种基于BIM的虚实交互施工交底方法，参照图1，包括：

获取预展示信息，并发送至用于将其投影展示的投影装置，其中预展示信息包括BIM施工模型，BIM模型由设计单位等制成；

确定虚实交互触发信息，虚实交互触发信息包括手势信息和/或预确定的指示单元的指示信息；例如：手势信息包括用手比划出的“OK”；指示信息包括灯具的亮、灭或灯色的变换；

获取手指和/或指示单元的三维空间坐标，并记为指示坐标；

获取投影区域的视频/图像并判断是否含有虚实交互触发信息；

是，则根据指示坐标发送预设定的控制指令至投影装置；

否，则结束。

为方便上述方法的执行，工作人员可选定一个房间作为交互室，在交互室内安装投影装置。

投影装置可选择市面上常见的投影仪做平面投影展示，也可为了投影展示效果，而选择3D投影设备；若选择3D投影设备，则选择交互室的中部区域构建投影区。此时，以交互室的中心为坐标原点构建三轴坐标系。

后续，可通过影像捕捉装置拍摄投影区的图像，例如：影像捕捉装置包括多个摄像头，多个摄像头和坐标原点横向平齐，至少一个摄像头正式投影区，至少一个摄像头侧视投影区；在获取投影区的正视图和侧视图后，先计算出手指/指示单元在图像上的坐标，再根据适配的比例尺（工作人员验证得到）即可计算手指和/或指示单元的实际三维空间坐标，即指示坐标。

后续，以手指为主做说明。

实施原理：

工作人员将设计单位等制成的BIM模型发送至投影装置，由其投影展示；后续，讲解人员先移动至投影区边侧，再通过手势或指示单元触发上述方法执行，接着一边讲解，一边用手指点在投影的各个位置；然后，根据手指的三维空间坐标发送预设定的控制指令至投影装置，使其对应的调节投影内容即可；其中控制指令包括对投影放大、缩小、向左转动N°或向右转动N°， N为预设定的非0数值，例如：N=5。

根据上述内容，在施工交底过程中，设计单位等可将BIM模型更为直观、清晰向业主和施工人员展示，施工交底效果相对更佳。

本方法所述获取手指的三维空间坐标，其更具体的为在一个间隔时间T内获取一个手指的一次指示坐标；间隔时间T和一个手指均为预确定，例如：T=3s；一个手指选定为食指。

根据上述内容，可减小利用手指做控制时受到干扰的几率，减小误控制几率。

为进一步提高交互和展示的准确性，在根据指示坐标发送预设定的控制指令至投影装置之前，还需要：获取投影出的BIM施工模型上多个位置的三维空间坐标，并分别记为B1…Bn，n为非0整数。

此时，根据指示坐标发送预设定的控制指令这一步骤更具体的包括判断指示坐标是否和某一个Bn相同；是，则发送控制指令至投影装置；否，结束。

本申请实施例公开一种虚实交互装置，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。

本申请实施例公开一种虚实交互系统，包括如上述内容所述的投影装置、影像捕捉装置以及虚实交互装置，投影装置和影像捕捉装置分别连接于虚实交互装置，且投影装置的投影区落在摄像头的拍摄范围内，以保证基于BIM的虚实交互的交底方法顺畅执行，提高交底效果。

为提高本申请的应用效果，本申请优先在相应某一手指上佩戴指示单元来触发虚实交互和控制。

参照图2和图3，指示单元包括穿戴主体1以及固定于穿戴主体1且发光的指示体2，其中穿戴主体1包括基体11，基体11为以柔性布料制成的指套；在基体11上固定有连接件12，连接件12包括魔术贴、粘胶块、拉绳和纽扣中的一种或多种，例如：拉绳和纽扣的结合，拉绳的一端缝合于基体11上，另一端固定母扣，而公扣则固定于基体11上。

使用时，先将指套（基体11）戴在手指上，再通过上述连接件12捆绑固定即可。

指示体2包括灯具21以及串联于灯具21的开关件22，灯具21可选择LED灯，其以软基板固定于指套上且位于手指的指甲上；在指套的靠近指肚的一侧固定一纽扣电池盒，开关件22固定于电池盒上并选择薄膜开关。

此时，可以灯亮为虚实交互触发信息；佩戴指示单元的手指为控制用手指，影像捕捉装置捕捉光亮点计算手指所在的三维空间坐标，有效提高虚实交互的准确性。

同时，因为开关件22设置于指肚一侧，所以指示单元可单手便捷的操作，从而使用效果相对更佳。

本申请实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种基于BIM的虚实交互的交底方法，其特征在于，包括：

获取手指和/或指示单元的三维空间坐标，并记为指示坐标；

获取投影区域的图像并判断是否含有虚实交互触发信息；

是，则根据指示坐标发送预设定的控制指令至投影装置；

否，则结束。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的虚实交互的交底方法，其特征在于：所述获取手指的三维空间坐标包括在一个间隔时间T内获取一个手指的一次指示坐标，所述间隔时间T和一个手指均为预确定。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的虚实交互的交底方法，其特征在于：还包括获取投影出的BIM施工模型上多个位置的三维空间坐标，并分别记为B1…Bn，n为非0整数；

否，结束。

4.一种虚实交互装置，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至3中任一种方法的计算机程序。

5.一种虚实交互系统，其特征在于：包括分别连接于如权利要求4所述虚实交互装置的投影装置和影像捕捉装置，所述影像捕捉装置包括多个摄像头，所述投影装置的投影区落在摄像头的拍摄范围内。

6.根据权利要求5所述的虚实交互系统，其特征在于：还包括指示单元，所述指示单元包括穿戴主体（1）以及固定于穿戴主体（1）且发光的指示体（2）。

7.根据权利要求6所述的虚实交互系统，其特征在于：所述穿戴主体（1）包括基体（11）以及用于将基体（11）固定于手指的连接件（12），所述连接件（12）包括固定于基体（11）的魔术贴、粘胶块、拉绳和纽扣中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的虚实交互系统，其特征在于：所述指示体（2）包括固定于基体（11）的灯具（21）以及串联于灯具（21）的开关件（22）。

9.根据权利要求8所述的虚实交互系统，其特征在于：所述开关件（22）包括薄膜开关且其位于手指的指肚一侧。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至3中任一种方法的计算机程序。