CN112182717B - 基于bim的假山模型深化设计方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种基于BIM的假山模型深化设计方法、装置及存储介质，其方法包括：对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻；将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型；基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型；根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据；本公开能够提高假山设计的精细度，提高假山整体设计的效率。
Description
技术领域
本发明属于BIM假山技术领域，特别涉及一种基于BIM的假山模型深化设计方法。
背景技术
假山是园林中以造景为目的，用土、石等材料构筑的山。假山具有多方面的造景功能，如构成园林的主景或地形骨架，划分和组织园林空间，布置庭院、驳岸、护坡、挡土，设置自然式花台。还可以与园林建筑、园路、场地和园林植物组合成富于变化的景致，借以减少人工气氛，增添自然生趣，使园林建筑融汇到山水环境中。因此，假山成为表现中国自然山水园的特征之一。
一般情况下，在制备假山的过程中，需要针对假山所在的场景进行实际设计，在设计的过程中根据对现场的场景布置假山的设计信息，在获取设计信息后再在根据设计信息完成假山图纸的设计，但是传统的设计方法中，会出现现场的场景数据获取不清楚，设计师在设计过程中往往需要大篇幅的修改设计图纸，造成设计速度过慢、设计的图纸中数据不精确，且设计师很难在布置完成假山的设计方案后检查出不合理的布置细节；此外，二维手工设计的假山在调整过程中展示的效果不明显，指导性差，容易造成安装过程中错装，造成材料浪费，耽误工程时间。
发明内容
本发明提供一种基于BIM的假山模型深化设计方法，能够提高假山设计的精细度，提高假山整体设计的效率。其具体技术方案如下。
一种基于BIM的假山模型深化设计方法，所述基于BIM的假山模型深化设计方法包括以下步骤：
对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻；
将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型；
基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型；
根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据。
作为具体的技术方案，所述对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型之前还包括：
通过对假山进行概念性设计，制作比例的缩小版的假山造型的泡沫雕刻的所述假山实体比例模型；
所述概念性设计包括整体造型与纹理、假山的主题颜色。
作为具体的技术方案，所述将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型包括：
将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行数据整理并输出通用格式数据，将所述通用格式数据与各专业模型进行碰撞检测并修改、完善。
作为具体的技术方案，所述碰撞检测内容包括：假山与建筑墙体连接处是否有碰撞、假山与建筑屋面的连接处及屋面机电管线是否碰撞、假山与机电管线是否有碰撞、假山与结构面的连接处是否有碰撞；所述各专业模型包括：建筑模型、结构模型、机电管线模型。
作为具体的技术方案，所述将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型还包括：
将所述三维电子扫描模型导入数据处理系统，根据预设切片标准对所述三维电子扫描模型进行网片切割；
所述预设切片标准包括：设置规格参数、切割次数N次，以及根据对第N次网片切割后的所述三维电子扫描模型网片进行规格参数判断，对于不符合所述规格参数的网片进行再次切割形成所述假山网片模型。
作为具体的技术方案，所述根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据包括：
通过在数据处理系统中对所述各区域网片模型中的单片网片模型的X轴、Y轴、Z轴指定间距并去切除所述单片网片模型的结构网格线，处理出所述单片网片模型的边筋和内径，去除所述单片网片模型的冗余的钢筋，提取出所述假山网片钢筋模型。
作为具体的技术方案，所述根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据还包括：
提取各所述假山网片钢筋模型中的钢筋的三维钢筋模型，将所述三维钢筋模型转换成钢筋机的可读数据并生成钢筋标识码。
作为具体的技术方案，所述根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据还包括：
根据所述假山网片钢筋模型、所述三维钢筋模型、所述可读数据和所述钢筋标识码生成所述工程指导数据。
在本发明的另一方面，提供一种基于BIM的假山模型深化设计方法的处理装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行上述中任一所述方法。
在本发明的另一方面，提供一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行上述中任一所述方法。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
在本发明实施例中，通过对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻，能够使得扫描的数据真实有效，便于数据的录入和易于进行电子雕刻；通过将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型，能够精细模型的数据使得模型贴合实际数据，降低模型参数缺失情况；通过基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型，能够快捷生成所需的数据，促进设计过程加快，达到快速完善设计效果，减少时间成本；通过根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据，能够使得工作人员能够清楚的了解假山的安装过程，减少工作人员安装过程中的误操作行为，提高工作效率。
本发明实施例的基于BIM的假山模型深化设计方法，大大提高了假山的整体仿真度，提高了假山整体设计的效率，减少设计过程的数据失误率，提供了清晰的工程指导以提高施工效率，缩短施工周期。
附图说明
图1为本发明实施例中的基于BIM的假山模型深化设计方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提供一种基于BIM的假山模型深化设计方法、装置及存储介质，如图1所示，其方法包括：对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻；将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型；基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型；根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据；本公开能够提高假山设计的精细度，提高假山整体设计的效率。
在本发明实施例中，提供一种基于BIM的假山模型深化设计方法，包括：
S10：对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻。
在本发明实施例中，假山实体比例模型的制作方式具很多种样式，或通过石膏雕刻制作，或通过泡沫雕刻制作，或通过水泥结合物雕刻制作等等，在本实施例中，所采用的假山实体比例模型一般通过泡沫雕刻制造，泡沫雕刻制作的优势在于泡沫材料较于轻便，方便使用，成本低，在雕刻的过程中若出现失误的时候能够易于补充修改。在本实施例中，在完成雕刻假山实体比例模型后，通过使用3D扫描仪器对假山实体比例模型进行外整体的三维扫描，并将三维扫描得到的三维数据信息输入到数据处理系统中进行处理，通过在数据处理系统中对三维数据信息整理生成对应于假山实体比例模型的三维电子扫描模型，然后根据设计的实际情况并对三维电子模型实行电子雕刻，得到所需的三维电子模型。
在本发明实施例中，在制作假山实体比例模型之前，还包括通过对假山进行概念性设计，制作比例的缩小版的假山造型的泡沫雕刻的所述假山实体比例模型；在本实施例中，根据不同的假山应用场景的风格与主题要求对假山进行概念性的设计，并对概念性的设计加以优化，形成实际所需的假山设计，然后再通过使用泡沫制作假山模型并对该模型进行电子雕刻。
在本发明实施例中，对于假山实体比例模型的概念性设计包括整体造型与纹理、假山的主题颜色等设计的因素，在整个设计的过程中，由于根据场景等主要因素的观念不一致，因此会在设计的过程中不断的调整和设计最适合的假山，在这些可见因素的影响下，对于假山的整体造型需要不断的调整修改，直到选出最适合的一个整体模型后，对该模型进行根据设计要素的主题颜色调整修改，直到设计为确定的概念性设计定稿；在本另一实施例中，前期通过假山概念性设计，制作一定比例的缩小版的假山造型的泡沫雕刻实体模型；此假山实体泡沫雕刻模型由创意团队对假山外形进行验收，主要是对假山的整体造型与纹理、假山的主题颜色等进行验收，验收通过后对假山实体泡沫雕刻模型进行整体三维扫描，扫描完将储存为三维电子扫描模型。
在本发明实施例中，关于通过三维扫描获取的三维信息来创建假山的三维电子扫描模型，其初期可运用数据处理系统，其中数据处理系统一般为Sketch Up等软件，来快速创建矩形的简单的三维电子扫描模型。
在本发明实施例中，通过BIM技术的的一个可视化，将三维电子扫描模型导入到数据处理系统中，数据处理系统可为Zbrush处理系统，通过使用Zbrush处理系统更加直观的对假山复杂的造型进行对细节的电子雕刻。该过程能够提高所设计的假山以及相应场景的数据处理，减少传统手工中材料浪费的问题，能够降低人工损耗，同时减少人为误差。
S20：将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型。
在本发明实施例中，三维电子扫描模型在根据设计因素、场景因素等条件等条件的影响下完成电子雕刻后，由于电子雕刻的过程中，可能会出现某些关于三维电子扫描模型的参数不符合实际的需求，或者说可能会出现真实的误差，需要对进行电子雕刻后的三维电子扫描模型进行专业的碰撞测试来检测电子雕刻后的实际参数是否正确，在检测通过之后，再对电子雕刻后的三维电子扫描模型进行切割形成假山网片模型，以进一步细化模型的参数和设计；在数据处理软件中将雕刻好的模型进行碰撞测试处理，可优化模型，调整模型的尺寸，对错误的位置进行修正，避免模型与实际的建筑结构发生冲突，提前发现问题，确保假山的准确性与可实施性。该过程能够减少人为设计假山的尺度误差，提高假山设计的精细度。
其中，在本发明实施例中，将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行数据整理并输出通用格式数据，将所述通用格式数据与各专业模型进行碰撞检测并修改、完善；在本实施例中，由于在同一个数据处理系统中对三维电子扫描模型进行电子雕刻，因此该电子雕刻后的数据只有一种类型，而所需进行碰撞测试的其他各专业模型是存储在于不同的数据处理系统中，因此需要将完成电子雕刻后的三维电子扫描模型进行通用的格式处理，使得各个数据处理系统都能够对其进行读取和修改，在各个所需导入的数据处理系统中进行各专业模型的碰撞测试后，对其不同点和误差点进行修改和完善。
在本发明实施例中，碰撞检测内容包括：假山与建筑墙体连接处是否有碰撞、假山与建筑屋面的连接处及屋面机电管线是否碰撞、假山与机电管线是否有碰撞、假山与结构面的连接处是否有碰撞；所述各专业模型包括：建筑模型、结构模型、机电管线模型；在本发明实施例中，不限于上述的碰撞测试内容和各专业模型，可根据实际的需要使用不同的碰撞测试内容和各专业模型。
在本发明实施例中，将所述三维电子扫描模型导入数据处理系统，根据预设切片标准对所述三维电子扫描模型进行网片切割；在本发明实施例中，在对假山电子雕刻模型与各专业碰撞检测及修整完毕后，将此模型导入数据处理系统中对其假山电子雕刻模型进行网片切割，其切割的标准为已根据实际参数设置并保存在数据处理系统中的预设切片标准，该标准可根据不同的设计场景进行修改和保存，便于后续的设计过程对其进行调取和使用；该处的数据处理系统为犀牛软件。
在本发明实施例中，所述预设切片标准包括：设置规格参数、切割次数N次，以及根据对第N次网片切割后的所述三维电子扫描模型网片进行规格参数判断，对于不符合所述规格参数的网片进行再次切割形成所述假山网片模型。在本实施例中，其切片标准的规格参数为2.25*2.25*2m，而且考虑到假山造型的不规则，凹凸不平，按照规格进行网片切割后会有部分的模型的边角及交叉切后形成的小碎片，可根据假山造型的实际情况或者施工需求对三维电子扫描模型进行二次、三次N次处理，在此过程中，不断进行规格参数判断，对于太大的网片可与相邻网片合并成一个网片按照原则去重新切割，最终经过N次处理形成假山网片模型。该过程能够减少人为设计假山的尺度误差，提高假山设计的精细度。
S30：基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型。
其中，在本发明实施例中，对三维假山网片模型进行文件格式与其他各专业互通的文件格式设置，并将处理后的三维假山网片模型发送到其他数据处理系统中根据三维的假山网片模型进行二次结构设计与node point 点定位（指：次钢构和网片交错的点）。将假山网片模型整理后输出各区域的dwg网片模型，用于施工安装图。在该过程中，能够提高对假山设计的工作效率，提高假山设计的精细度。
S40：根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据。
在本发明实施例中，通过在数据处理系统中对所述单片网片模型的X轴、Y轴、Z轴指定间距并去切除所述单片网片模型的结构网格线，处理出所述单片网片模型的边筋和内径，去除所述单片网片模型的冗余的钢筋，提取出所述假山网片钢筋模型。在本实施例中，坐标系包括二维、三维、四维等各维段的坐标系，根据假山的处理模型的需要而设计相应的坐标系；在本发明实施例中，设立坐标系可在数据处理系统中依照模型的尺寸建立坐标系，在本发明实施例中设计X、Y、Z三个轴向的坐标系，通过设立的坐标系能够将现有的处理模型按照工作需求进行分割，同时生成相应的若干安装图，通过各个安装图能够组合该处理模型。在本发明实施例中，创建与钢筋夹具尺寸相同间距的分割线对数字模型进行网片分割。在该过程中，能够提高对假山设计的工作效率，提高假山设计的精细度。
在本发明实施例中，提取各所述假山网片钢筋模型中的钢筋的三维钢筋模型，将所述三维钢筋模型转换成钢筋机的可读数据并生成钢筋标识码。
在本发明实施例中，根据所述假山网片钢筋模型、所述三维钢筋模型、所述可读数据和所述钢筋标识码生成所述工程指导数据。
在本发明实施例中，同时在数据处理系统中按照单片网片的X轴、Y轴、Z轴指定间距去切除网片的结构网格线，分出边筋和内径，筛选不需要的钢筋进行删除，提取假山网片钢筋模型；提取各单片网片的钢筋的三维钢筋模型，转换成钢筋机可读的文件格式到钢筋机进行生产网片钢筋，其生成每根钢筋都带有二维码，用于加工生产图、控制图与现场生产；通过对各个加工生产图、控制图进行标记，通过将标记过的加工生产图、控制图进行按序列排列输出加工图，加工图能够指导工作人员完成假山的安装；该过程能够提高工程的安装效率。
在本发明实施例中，还包括根据所述加工图建立实体操作流程图，可包括根据图纸的先后顺序，对各个图纸进行注释编号，方便后续按照工作。
在本发明实施例中，通过对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻，能够使得扫描的数据真实有效，便于数据的录入和易于进行电子雕刻；通过将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型，能够精细模型的数据使得模型贴合实际数据，降低模型参数缺失情况；通过基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型，能够快捷生成所需的数据，促进设计过程加快，达到快速完善设计效果，减少时间成本；通过根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据，能够使得工作人员能够清楚的了解假山的安装过程，减少工作人员安装过程中的误操作行为，提高工作效率。
本发明实施例的基于BIM的假山模型深化设计方法，大大提高了假山的整体仿真度，提高了假山整体设计的效率，减少设计过程的数据失误率，提供了清晰的工程指导以提高施工效率，缩短施工周期。
以上实施例仅为充分公开而非限制本发明，凡基于本发明的创作主旨、未经创造性劳动的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。
Claims (7)
1.一种基于BIM的假山模型深化设计方法，其特征在于，所述基于BIM的假山模型深化设计方法包括以下步骤：
对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型，并对所述三维电子模型实行电子雕刻；
将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型；所述将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型包括：将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行数据整理并输出通用格式数据，将所述通用格式数据与各专业模型进行碰撞检测并修改、完善；所述碰撞检测内容包括：假山与建筑墙体连接处是否有碰撞、假山与建筑屋面的连接处及屋面机电管线是否碰撞、假山与机电管线是否有碰撞、假山与结构面的连接处是否有碰撞；所述各专业模型包括：建筑模型、结构模型、机电管线模型；
所述将电子雕刻完成的所述三维电子扫描模型进行碰撞检测后进行网片切割形成假山网片模型还包括：将所述三维电子扫描模型导入数据处理系统，根据预设切片标准对所述三维电子扫描模型进行网片切割；所述预设切片标准包括：设置规格参数、切割次数N次，以及根据对第N次网片切割后的所述三维电子扫描模型网片进行规格参数判断，对于不符合所述规格参数的网片进行再次切割形成所述假山网片模型；
基于所述假山网片模型进行二次结构设计与点定位，并对所述假山网片模型输出各区域网片模型；
根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述对假山实体比例模型进行三维扫描生成三维电子扫描模型之前还包括：
通过对假山进行概念性设计，制作比例的缩小版的假山造型的泡沫雕刻的所述假山实体比例模型；
所述概念性设计包括整体造型与纹理、假山的主题颜色。
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据包括：
通过在数据处理系统中对所述各区域网片模型中的单片网片模型的X轴、Y轴、Z轴指定间距并去切除所述单片网片模型的结构网格线，处理出所述单片网片模型的边筋和内径，去除所述单片网片模型的冗余的钢筋，提取出所述假山网片钢筋模型。
4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据还包括：
提取各所述假山网片钢筋模型中的钢筋的三维钢筋模型，将所述三维钢筋模型转换成钢筋机的可读数据并生成钢筋标识码。
5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述根据对所述各区域网片模型进行整理并提取假山网片钢筋模型，基于所述假山网片钢筋模型生成工程指导数据还包括：
根据所述假山网片钢筋模型、所述三维钢筋模型、所述可读数据和所述钢筋标识码生成所述工程指导数据。
6.一种基于BIM的假山模型深化设计方法的处理装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求1-5任一所述方法。
7.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-5任一所述方法。
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