CN113052023A - Cad图纸解析方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Cad图纸解析方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN113052023A CN202110269156.XA CN202110269156A CN113052023A CN 113052023 A CN113052023 A CN 113052023A CN 202110269156 A CN202110269156 A CN 202110269156A CN 113052023 A CN113052023 A CN 113052023A
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廖卫龙
魏启赟
王映漾
陈闻雷
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Abstract

本发明涉及计算机辅助设计领域，公开了一种CAD图纸解析方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：读取待解析的CAD图纸以及对应的绘图交换文件；解析绘图交换文件，得到绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次解析各段信息，得到绘图交换文件承载的多个图元信息；根据图元信息，识别CAD图纸中的带语义图元，构建图元库；通过预置标准几何库依次将图元信息转化为对应的几何信息；通过预置功能分区识别模型，对CAD图纸进行语义识别，得到CAD图纸中的各功能分区；基于图元库、各功能分区和几何信息，绘制CAD图纸对应的带语义的几何图纸。本发明实现了在移动端上解析CAD图纸得到带语义且可编辑的几何图纸，提升了使用CAD图纸进行施工的便捷性。

Description

CAD图纸解析方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机辅助设计领域，尤其涉及一种CAD图纸解析方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design，自动计算机辅助设计)软件是伴随着建筑行业数字化而产生的一种图纸编辑软件，可以通过读取DXF(Drawing InterchangeFormat，绘图交换文件)、DWT(Dreamweaver Template，网页模板文件)和DWG(DraWinG，绘图文件格式)等绘图交换文件对CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)图纸进行解析。现在市面上的设计师可以通过PC端的AutoCAD软件编辑DXF和DWG格式的CAD图纸。
随着互联网和移动互联网时代的开启，越来越多的现场施工和设计场景需要在平板电脑、手机、笔记本电脑上展示和编辑CAD图纸，因此基于单机软件技术架构的CAD图纸解析技术就体现出了严重的设备可携带型欠佳的短板；并且由于云计算的兴起，大量设计单位和施工单位将图纸信息存储在了服务器上，未来的云服务CAD图纸编辑也是大势所趋。故综上所述，现有的CAD图纸无法在移动端上进行解析和编辑。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有的CAD图纸无法在移动端上进行解析和编辑的技术问题。
本发明第一方面提供了一种CAD图纸解析方法，包括：
读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息包括：
根据所述段信息的标识信息，依次确定所述各段信息的数据类型；
依次选取与所述各段信息的数据类型相匹配的预置解析方法，对所述各段信息进行解析，得到所述各段信息的组码信息；
根据所述各段信息的组码信息，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息包括：
根据所述图元信息的标识信息，依次确定所述各图元信息的图元数据类型；
基于预置标准几何库，依次匹配与所述各图元信息的图元数据类型相对应的几何数据类型；
根据所述各几何数据类型对应的几何逻辑，依次从所述各图元信息中提取对应的图元参数；
采用预置格式依次对所述各图元信息对应的图元参数进行封装，得到所述各图元信息对应的几何信息。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述采用所述带语义图元构建图元库包括：
收集所述带语义图元对应的图元数据集，并根据所述图元数据集，将所述带语义图元转化为对应的二进制数据流；
根据所述带语义图元的类型，将对应的二进制数据流分类写入预置数据库中，得到所述带语义图元对应的图元库。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区包括：
将所述CAD图纸输入预置功能分区识别模型，其中，所述功能分区识别模型包括生成器和判别器；
通过所述生成器提取所述CAD图纸中各分区的相对特征和绝对特征，以及通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系构建分区特征矩阵；
通过所述判别器根据所述各分区的相对特征和绝对特征，在所述特征矩阵上进行各分区的特征聚合，得到所述各分区的功能类别概率；
通过所述判别器根据所述各分区的最大功能类别概率，确定所述CAD图纸中的各功能分区。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系构建分区特征矩阵包括：
通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，将所述CAD图纸转换为对应的N阶邻接矩阵；
通过所述生成器将所述邻接矩阵中的各列元素相加，得到N个数值，并根据所述N个数值，生成对应的N阶度矩阵；
通过所述生成器将所述度矩阵和所述邻接矩阵进行相减，得到分区特征矩阵。
可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，在所述通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息之后，还包括：
根据所述几何信息，采用预置绘图库进行几何图形绘制，生成所述CAD图纸对应的几何图纸；
依次对所述CAD图纸中的图元和所述几何图纸中的几何图形进行比对验证，并输出比对验证结果。
本发明第二方面提供了一种CAD图纸解析装置，包括：
读取模块，用于读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
解析模块，用于对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
转换模块，用于根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
识别模块，用于通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
绘制模块，用于基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述解析模块包括第一解析单元和第二解析单元，所述第二解析单元用于：
根据所述段信息的标识信息，依次确定所述各段信息的数据类型；
依次选取与所述各段信息的数据类型相匹配的预置解析方法，对所述各段信息进行解析，得到所述各段信息的组码信息；
根据所述各段信息的组码信息，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息。
可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述转换模块包括构建单元和转换单元，所述转换单元用于：
根据所述图元信息的标识信息，依次确定所述各图元信息的图元数据类型；
基于预置标准几何库，依次匹配与所述各图元信息的图元数据类型相对应的几何数据类型；
根据所述各几何数据类型对应的几何逻辑，依次从所述各图元信息中提取对应的图元参数；
采用预置格式依次对所述各图元信息对应的图元参数进行封装，得到所述各图元信息对应的几何信息。
可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，所述构建单元包括识别子单元和第一构建子单元，所述第一构建子单元用于：
收集所述带语义图元对应的图元数据集，并根据所述图元数据集，将所述带语义图元转化为对应的二进制数据流；
根据所述带语义图元的类型，将对应的二进制数据流分类写入预置数据库中，得到所述带语义图元对应的图元库。
可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述识别模块包括：
输入单元，用于将所述CAD图纸输入预置功能分区识别模型，其中，所述功能分区识别模型包括生成器和判别器；
生成单元，用于通过所述生成器提取所述CAD图纸中各分区的相对特征和绝对特征，以及通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，构建分区特征矩阵；
判别单元，用于通过所述判别器根据所述各分区的相对特征和绝对特征，在所述特征矩阵上进行各分区的特征聚合，得到所述各分区的功能类别概率；
确定单元，用于通过所述判别器根据所述各分区的最大功能类别概率，确定所述CAD图纸中的各功能分区。
可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述生成单元还包括提取子单元和第二构建子单元，所述第二构建子单元用于：
通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，将所述CAD图纸转换为对应的N阶邻接矩阵；
通过所述生成器将所述邻接矩阵中的各列元素相加，得到N个数值，并根据所述N个数值，生成对应的N阶度矩阵；
通过所述生成器将所述度矩阵和所述邻接矩阵进行相减，得到分区特征矩阵。
可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，CAD图纸解析装置还包括：
生成模块，用于根据所述几何信息，采用预置绘图库进行几何图形绘制，生成所述CAD图纸对应的几何图纸；
验证模块，用于依次对所述CAD图纸中的图元和所述几何图纸中的几何图形进行比对验证，并输出比对验证结果。
本发明第三方面提供了一种CAD图纸解析设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述CAD图纸解析设备执行上述的CAD图纸解析方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的CAD图纸解析方法。
本发明提供的技术方案中，对CAD图纸进行三方面的解析：第一方面是从对CAD图纸对应的绘图交换文件中解析出CAD图纸承载的图元信息，并根据图元信息识别出CAD图纸中的带语义图元以用于构建图元库；第二方面是将CAD软件专用的图元信息转化为移动端可查看和编辑的几何信息；第三方面是通过功能分区识别模型识别出CAD图纸中的各功能分区；在转换得到的几何信息基础上进行图元语义的识别，比如门、窗、墙等，以及功能分区的识别，比如卧室、客厅、厨房等，实现CAD图纸在移动端上的解析、展示和可编辑。
附图说明
图1为本发明实施例中CAD图纸解析方法的一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中CAD图纸解析方法的另一个实施例示意图；
图3为本发明实施例中分区特征矩阵构建的一个实施例示意图；
图4为本发明实施例中CAD图纸解析装置的一个实施例示意图；
图5为本发明实施例中CAD图纸解析装置的另一个实施例示意图；
图6为本发明实施例中CAD图纸解析设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种CAD图纸解析方法、装置、设备及存储介质，读取待解析的CAD图纸以及对应的绘图交换文件；解析绘图交换文件，得到绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次解析各段信息，得到绘图交换文件承载的多个图元信息；根据图元信息，识别CAD图纸中的带语义图元，构建图元库；通过预置标准几何库依次将图元信息转化为对应的几何信息；通过预置功能分区识别模型，对CAD图纸进行语义识别，得到CAD图纸中的各功能分区；基于图元库、各功能分区和几何信息，绘制CAD图纸对应的带语义的几何图纸。本发明实现了在移动端上解析CAD图纸得到带语义且可编辑的几何图纸，提升了CAD图纸修改和采用CAD图纸施工的便捷性。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，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。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中CAD图纸解析方法的第一个实施例包括：
101、读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
可以理解的是，本发明的执行主体可以为CAD图纸解析装置，还可以是终端或者服务器，具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
本实施例中，CAD图纸中包含图元展示形状(下称图元)，是CAD图纸中图形绘制的最小细粒度单位，可以是线段、多线段、复合线段、曲线、多边形、圆形、圆环形、椭圆、样条曲线、螺旋线，分割面等，通过图元可以绘制成不同的图形物件，比如沙发、桌子、椅子、墙、们等。
绘图交换文件包括DXF、DWT和DWG等类型格式的文件，可以通过读取DXF、DWG和DWT等类型绘图交换文件来解析并展示对应的CAD图纸。
102、对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
本实施例中，通过解析绘图交换文件，可以得到绘图交换文件中存储的各类型段信息，各类型段信息均存储在绘图交换文件中，故通过对段信息的存储字段进行顺序读取，即可得到对应的段信息，其中，每个段信息均独立存储在一个文件夹内，例如在解析DXF文件时，得到的段信息至少包括以下内容，存储的文件夹名称以及对应类型的段信息类型如下所示：
DIMSTYLE：标注样式表；
LAYER：图层表；
LTYPE：线型表；
BLOCKS段：包含构成图形物件中每个块参照的块定义和图形图元；
ENTITIES段：包含图形中的图形对象(图元)，其中包括块参照(插入图元)。
本实施例中，在解析得到多个段信息后，可通过各段信息存储文件夹的名称，依次对对应的段信息进行顺序解析，并主要获取绘图交换文件承载的图元信息，解析得到的图元信息至少包括以下类型的图元信息：线段(Line)、多线段(Polyline)、复合线段(Multiline)、曲线(Curved Objects)、多边形(Arc)、圆形(Circle)、圆环形(Donut)、椭圆(Ellipse)、样条曲线(Spline)、螺旋线(Helix)，分割面(Region)，其中，不同类型的图元信息均存储在一个独立的文件夹内，并使用括号内的英文名称进行表示。
在转换过程中，根据段信息的文件名称，确定即将转换的图元信息的类型(图元信息对应的文件名称进行表示)，比如当需要对文件名称为LWPOLYLINE的段信息进行解析时，即可确定其解析得到的图元信息为Polyline。
103、根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
本实施例中，工程师在绘制CAD图纸时，可能对图元进行标注、或者对图元对应的图层进行描述，此类图元即为带语义图元，通过图元的标注信息和图层的描述信息，可以确定对应图元的语义信息，比如图元A为墙、图元B为门、图元C为窗等；然后对不同类型的带语义图元进行归类，统一存储带语义图元，在不同存储分区存储不同类型的带语义图元，即可得到对应的图元库。
本实施例中，可以通过常规的标准几何库或者自定义的预先构建的标准几何库将不同类型的图元信息转化为几何信息，图元信息是绘图交换文件的存储格式，在不同名称文件夹中存储有对应类型的图元信息，几何信息则是常规的图形几何格式，在不同名称的文件夹中存储有对应类型的几何信息；在对两者不同的存储格式进行转换时，可根据图元信息对应的文件名称，在标准几何库中找到相匹配的文件名称，并按照几何信息的标准转化方法，将图元信息中的各描述字段转化为对应的几何信息，比如文件名称为Polyline的图元信息在标准几何库中对应LineString，则根据Polyline转化为LineString的标准转化方法，进行转化即可。
104、通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
本实施例中，CAD图纸中通过墙、门、窗等划分成多个分区，预置功能分区识别模型先对CAD图纸中的各个分区进行图像分割，得到独立的多个分区；然后提取各个分区特征，比如分区的面积、方位、朝向等，并通过各分区特征，将各分区以一个特征矩阵进行表示；最后通过特征矩阵的特征聚合，对CAD图纸中的各个分区进行语义识别，识别出每个分区的功能用途，即可得到CAD图纸的各功能分区。
功能分区识别模型可以通过神经网络模型例如Unet模型、CNNs模型(Convolutional Neural Networks,卷积神经网络)模型、FCN(Fully ConvolutionalNetwork,全卷积神经网络)，或者生成对抗模型(Generative adversarial networks，GAN)进行搭建。其中，优选采用生成对抗模型，进一步通过模型中的判别器隐式地对结果进行限制，比如语义识别得到的墙线为连续且为直线，也可以进一步将墙线转化为矢量，用于分区特征的提取。
105、基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
本实施例中，可以采用自定义封装的Matplotlib绘图库或者JTS(空间数据算法)绘图库，绘画出几何信息的承载的几何图形，即可得到CAD图纸对应的几何图纸，其中，几何图纸相对于CAD图纸，几何图纸展示的仅为纯几何图形，然后在几何图形上与之对应的带语义图元和功能分区，对几何图形进行进一步的语义标注，即可得到带语义的几何图形。
本发明实施例中，对CAD图纸进行三方面的解析：第一方面是从对CAD图纸对应的绘图交换文件中解析出CAD图纸承载的图元信息，并根据图元信息识别出CAD图纸中的带语义图元以用于构建图元库；第二方面是将CAD软件专用的图元信息转化为移动端可查看和编辑的几何信息；第三方面是通过功能分区识别模型识别出CAD图纸中的各功能分区；在转换得到的几何信息基础上进行图元语义的识别，比如门、窗、墙等，以及功能分区的识别，比如卧室、客厅、厨房等，实现CAD图纸在移动端上的解析、展示和可编辑。
请参阅图2，本发明实施例中CAD图纸解析方法的第二个实施例包括：
201、读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
202、对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
本实施例中，每个段信息包含有对应的组码数据，不同的段信息其组码数据不同，在对每个段信息进行解析时，先通过识别到该标识信息，在根据标识信息进行进一步的段信息解析，其中，段信息的标识信息可以为存储该段信息的文件名称，并定义在段信息的最前端。
进一步的，段信息解析具体包括以下步骤：
(1)根据所述段信息的标识信息，依次确定所述各段信息的数据类型；
(2)依次选取与所述各段信息的数据类型相匹配的预置解析方法，对所述各段信息进行解析，得到所述各段信息的组码信息；
(3)根据所述各段信息的组码信息，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息。
具体的，比如段信息的标识信息为LWPOLYLINE，则该段信息包含的组码数据包括：子类标记(AcDbPolyline)、顶点数(90)、多段线标志(位码，缺省值为0)、关闭或开放、常量宽度、标高、厚度、顶点坐标、起始宽度、结束宽度、凸度、拉伸方向、三维矢量等，则依次对各组码数据进行解析，即可得到对应的Polyline类型的图元信息，通过图元信息内容各组码数据，可以唯一表示一个图元。
203、根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
本实施例中，对CAD图纸中的各带语义图元进行数据格式转换，并归类存入预置数据库的相应分区中，即完成图元库的构建，具体步骤如下所示：
(1)收集所述带语义图元对应的图元数据集，并根据所述图元数据集，将所述带语义图元转化为对应的二进制数据流；
(2)根据所述带语义图元的类型，将对应的二进制数据流分类写入预置数据库中，得到所述带语义图元对应的图元库。
具体的，对于已经被工程师定义语义的带语义图元，转化为对应的bytes二进制数据流，比如对于Polyline类型的图元，具体可以将多线段的连接处提取为线段节点，采用String连接多线段中各线段节点的多个节点坐标(x，y)，将各节点坐标转化为bytes二进制流，以作为该多线段图元的bytes二进制流。最后将不同类型的带语义图元对应的二进制数据流写入预置数据库的对应分区内，例如家具、墙、窗、门、等。
本实施例中，将CAD图纸专用的图元信息转化为其他图片读取软件可以读取的常规几何信息，具体如下所示：
(1)根据所述图元信息的标识信息，依次确定所述各图元信息的图元数据类型；
(2)基于预置标准几何库，依次匹配与所述各图元信息的图元数据类型相对应的几何数据类型；
(3)根据所述各几何数据类型对应的几何逻辑，依次从所述各图元信息中提取对应的图元参数；
(4)采用预置格式依次对所述各图元信息对应的图元参数进行封装，得到所述各图元信息对应的几何信息。
具体的，例如图元信息的标识信息为Polyline，即可确定图元信息的图元类型为多线段，通过标准几何库即可匹配到与Polyline对应的LineString几何数据类型，再根据处理Polyline转换LineString的几何逻辑，即依次将子类标记、顶点数、多段线标志、关闭或开放、常量宽度、标高、厚度、顶点坐标、起始宽度、结束宽度、凸度、拉伸方向、三维矢量等图元数据类型的图元参数自动转换为对应的几何图形结构数据，并封装为对应的几何信息。
204、根据所述几何信息，采用预置绘图库进行几何图形绘制，生成所述CAD图纸对应的几何图纸；
本实施例中，可以采用自定义封装的Matplotlib绘图库或者JTS(空间数据算法)绘图库，绘画出几何信息的承载的几何图形，即可得到CAD图纸对应的几何图纸，其中，几何图纸相对于CAD图纸，几何图纸展示的仅为纯几何图形。
205、依次对所述CAD图纸中的图元和所述几何图纸中的几何图形进行比对验证，并输出比对验证结果；
本实施例中，可以通过对比程序统计几何图纸中各类型图元信息和各类型几何信息的数量和坐标，比如图元信息中的线段、多线段、复合线段、曲线、多边形、圆形、圆环形、椭圆、样条曲线、螺旋线，分割面，是否存在对应类型的几何信息，以验证在图元信息和几何信息的转化过程中，是否发生转化失败或者转化错误；并根据对比的结果，比如各类型的图元信息和几何信息完全一致/不一致，和图元信息在CAD图纸中的图元坐标与对应几何信息几何图纸中的几何图形坐标一致/不一致，生成对应的验证报告，以供用户对CAD图纸的读取结果进行初步检验。
206、通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
本实施例中，利用功能分区识别模型对CAD图纸进行图像分割，并通过对图像分割的各部分进行语义识别，以确定CAD图纸中的各功能分区，具体流程如下所示：
(1)将所述CAD图纸输入预置功能分区识别模型，其中，所述功能分区识别模型包括生成器和判别器；
(2)通过所述生成器提取所述CAD图纸中各分区的相对特征和绝对特征，以及通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系构建分区特征矩阵；
(3)通过所述判别器根据所述各分区的相对特征和绝对特征，在所述特征矩阵上进行各分区的特征聚合，得到所述各分区的功能类别概率；
(4)通过所述判别器根据所述各分区的最大功能类别概率，确定所述CAD图纸中的各功能分区。
具体的，预置功能分区识别模型是一个生成对抗网络，包括一个生成器和判别器，其中，生成器的作用包括：各分区的绝对特征包括分区的尺寸、面积、面积占比等，各分区的相对特征包括各分区之间的相对位置例如房间的相对方位(分区A在分区B的南边)、窗户的位置、门的朝向等；然后通过各分区门的位置，确定各分区之间的连接关系；再通过一个分区特征举证来表示CAD图纸各分区的连接关系；判别器的作用包括：最后在特征举证在进行各分区的特征聚合，即可得到各分区的最大概率类别，比如矩阵中分区C处于南边，尺寸约为2.5m*3m的矩形，面积为8m2，门朝内，窗户朝外，则可以预测分区C各类别的概率从大至小分别为：卧室、厨房、厕所、杂物间、客厅；最终，分区C的最大概率类别为卧室，即可确定CAD图纸中的分区C为卧室；以此类推，直达识别出CAD图纸中的各个功能分区时停止。
进一步的，特征矩阵的构建流程具体如下所示：
(1)通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，将所述CAD图纸转换为对应的N阶邻接矩阵；
(2)通过所述生成器将所述邻接矩阵中的各列元素相加，得到N个数值，并根据所述N个数值，生成对应的N阶度矩阵；
(3)通过所述生成器将所述度矩阵和所述邻接矩阵进行相减，得到分区特征矩阵。
具体的，如图3所述，生成器还可以进一步地根据连接关系，绘制简化图301，然后将图转化为对应的N邻接矩阵302，再将邻接矩阵中的各列元素相加，得到N个数值，并将N个数值放置在一个N阶零矩阵的对角线上，得到对应的N阶度矩阵303，并将邻接矩阵302和度矩阵303相减，即可得到一个N阶拉普拉斯矩阵，并将拉普拉斯矩阵作为分区特征矩阵。
207、基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
本发明实施例进一步说明了在移动端上通过段信息的标识信息，采用预置解析方法解析段信息的组码信息，得到对应的图元信息，并通过图元信息的标识信息，通过对应的几何逻辑提取图元信息中的几何信息，实现了CAD图纸的几何信息解析；另一方面还介绍了通过二进制数据流作为图元库的数据存储格式，以便于后面对几何图纸的标记；最后还介绍了通过功能分区识别模型识别出CAD图纸中的各功能分区，用于对几何图纸对应分区的标记；通过上述手段，在解析CAD图纸得到几何图纸的基础上，还对几何图纸进行语义标注，实现了CAD图纸在移动端上的高度解析和可编辑性。
上面对本发明实施例中CAD图纸解析方法进行了描述，下面对本发明实施例中CAD图纸解析装置进行描述，请参阅图4，本发明实施例中CAD图纸解析装置一个实施例包括：
读取模块401，用于读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
解析模块402，用于对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
转换模块403，用于根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
识别模块404，用于通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
绘制模块405，用于基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
本发明实施例中，对CAD图纸进行三方面的解析：第一方面是从对CAD图纸对应的绘图交换文件中解析出CAD图纸承载的图元信息，并根据图元信息识别出CAD图纸中的带语义图元以用于构建图元库；第二方面是将CAD软件专用的图元信息转化为移动端可查看和编辑的几何信息；第三方面是通过功能分区识别模型识别出CAD图纸中的各功能分区；在转换得到的几何信息基础上进行图元语义的识别，比如门、窗、墙等，以及功能分区的识别，比如卧室、客厅、厨房等，实现CAD图纸在移动端上的解析、展示和可编辑。
请参阅图5，本发明实施例中CAD图纸解析装置的另一个实施例包括：
读取模块401，用于读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
解析模块402，用于对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
转换模块403，用于根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
识别模块404，用于通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
绘制模块405，用于基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
具体的，所述解析模块402包括第一解析单元4021和第二解析单元4022，所述第二解析单元4022用于：
根据所述段信息的标识信息，依次确定所述各段信息的数据类型；
依次选取与所述各段信息的数据类型相匹配的预置解析方法，对所述各段信息进行解析，得到所述各段信息的组码信息；
根据所述各段信息的组码信息，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息。
具体的，所述转换模块403包括构建单元4031和转换单元4032，所述转换单元4032用于：
根据所述图元信息的标识信息，依次确定所述各图元信息的图元数据类型；
基于预置标准几何库，依次匹配与所述各图元信息的图元数据类型相对应的几何数据类型；
根据所述各几何数据类型对应的几何逻辑，依次从所述各图元信息中提取对应的图元参数；
采用预置格式依次对所述各图元信息对应的图元参数进行封装，得到所述各图元信息对应的几何信息。
具体的，所述构建单元4031包括识别子单元40311和第一构建子单元40312，所述第一构建子单元40312用于：
收集所述带语义图元对应的图元数据集，并根据所述图元数据集，将所述带语义图元转化为对应的二进制数据流；
根据所述带语义图元的类型，将对应的二进制数据流分类写入预置数据库中，得到所述带语义图元对应的图元库。
具体的，所述识别模块404包括：
输入单元4041，用于将所述CAD图纸输入预置功能分区识别模型，其中，所述功能分区识别模型包括生成器和判别器；
生成单元4042，用于通过所述生成器提取所述CAD图纸中各分区的相对特征和绝对特征，以及通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，构建分区特征矩阵；
判别单元4043，用于通过所述判别器根据所述各分区的相对特征和绝对特征，在所述特征矩阵上进行各分区的特征聚合，得到所述各分区的功能类别概率；
确定单元4044，用于通过所述判别器根据所述各分区的最大功能类别概率，确定所述CAD图纸中的各功能分区。
具体的，所述生成单元4042还包括提取子单元40421和第二构建子单元40422，所述第二构建子单元40422用于：
通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，将所述CAD图纸转换为对应的N阶邻接矩阵；
通过所述生成器将所述邻接矩阵中的各列元素相加，得到N个数值，并根据所述N个数值，生成对应的N阶度矩阵；
通过所述生成器将所述度矩阵和所述邻接矩阵进行相减，得到分区特征矩阵。
具体的，CAD图纸解析装置还包括：
生成模块406，用于根据所述几何信息，采用预置绘图库进行几何图形绘制，生成所述CAD图纸对应的几何图纸；
验证模块407，用于依次对所述CAD图纸中的图元和所述几何图纸中的几何图形进行比对验证，并输出比对验证结果。
本发明实施例进一步说明了在移动端上通过段信息的标识信息，采用预置解析方法解析段信息的组码信息，得到对应的图元信息，并通过图元信息的标识信息，通过对应的几何逻辑提取图元信息中的几何信息，实现了CAD图纸的几何信息解析；另一方面还介绍了通过二进制数据流作为图元库的数据存储格式，以便于后面对几何图纸的标记；最后还介绍了通过功能分区识别模型识别出CAD图纸中的各功能分区，用于对几何图纸对应分区的标记；通过上述手段，在解析CAD图纸得到几何图纸的基础上，还对几何图纸进行语义标注，实现了CAD图纸在移动端上的高度解析和可编辑性。
上面图4和图5从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的CAD图纸解析装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中CAD图纸解析设备进行详细描述。
图6是本发明实施例提供的一种CAD图纸解析设备的结构示意图，该CAD图纸解析设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)610(例如，一个或一个以上处理器)和存储器620，一个或一个以上存储应用程序633或数据632的存储介质630(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器620和存储介质630可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质630的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对CAD图纸解析设备600中的一系列指令操作。更进一步地，处理器610可以设置为与存储介质630通信，在CAD图纸解析设备600上执行存储介质630中的一系列指令操作。
CAD图纸解析设备600还可以包括一个或一个以上电源640，一个或一个以上有线或无线网络接口650，一个或一个以上输入输出接口660，和/或，一个或一个以上操作系统631，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图6示出的CAD图纸解析设备结构并不构成对CAD图纸解析设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种CAD图纸解析设备，所述CAD图纸解析设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中的所述CAD图纸解析方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述CAD图纸解析方法的步骤。
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，装置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。
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(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、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CAD图纸解析方法，其特征在于，所述CAD图纸解析方法包括：
读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
2.根据权利要求1所述的CAD图纸解析方法，其特征在于，所述依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息包括：
根据所述段信息的标识信息，依次确定所述各段信息的数据类型；
依次选取与所述各段信息的数据类型相匹配的预置解析方法，对所述各段信息进行解析，得到所述各段信息的组码信息；
根据所述各段信息的组码信息，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息。
3.根据权利要求1所述的CAD图纸解析方法，其特征在于，所述通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息包括：
根据所述图元信息的标识信息，依次确定所述各图元信息的图元数据类型；
基于预置标准几何库，依次匹配与所述各图元信息的图元数据类型相对应的几何数据类型；
根据所述各几何数据类型对应的几何逻辑，依次从所述各图元信息中提取对应的图元参数；
采用预置格式依次对所述各图元信息对应的图元参数进行封装，得到所述各图元信息对应的几何信息。
4.根据权利要求1所述的CAD图纸解析方法，其特征在于，所述采用所述带语义图元构建图元库包括：
收集所述带语义图元对应的图元数据集，并根据所述图元数据集，将所述带语义图元转化为对应的二进制数据流；
根据所述带语义图元的类型，将对应的二进制数据流分类写入预置数据库中，得到所述带语义图元对应的图元库。
5.根据权利要求1所述的CAD图纸解析方法，其特征在于，所述通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区包括：
将所述CAD图纸输入预置功能分区识别模型，其中，所述功能分区识别模型包括生成器和判别器；
通过所述生成器提取所述CAD图纸中各分区的相对特征和绝对特征，以及通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系构建分区特征矩阵；
通过所述判别器根据所述各分区的相对特征和绝对特征，在所述特征矩阵上进行各分区的特征聚合，得到所述各分区的功能类别概率；
通过所述判别器根据所述各分区的最大功能类别概率，确定所述CAD图纸中的各功能分区。
6.根据权利要求5所述的CAD图纸解析方法，其特征在于，所述通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系构建分区特征矩阵包括：
通过所述生成器根据所述各分区之间的连接关系，将所述CAD图纸转换为对应的N阶邻接矩阵；
通过所述生成器将所述邻接矩阵中的各列元素相加，得到N个数值，并根据所述N个数值，生成对应的N阶度矩阵；
通过所述生成器将所述度矩阵和所述邻接矩阵进行相减，得到分区特征矩阵。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的CAD图纸解析方法，其特征在于，在所述通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息之后，还包括：
根据所述几何信息，采用预置绘图库进行几何图形绘制，生成所述CAD图纸对应的几何图纸；
依次对所述CAD图纸中的图元和所述几何图纸中的几何图形进行比对验证，并输出比对验证结果。
8.一种CAD图纸解析装置，其特征在于，所述CAD图纸解析装置包括：
读取模块，用于读取待解析的CAD图纸以及所述CAD图纸对应的绘图交换文件；
解析模块，用于对所述绘图交换文件进行解析，得到所述绘图交换文件中存储的多个段信息，并依次对所述各段信息进行解析，得到所述绘图交换文件承载的多个图元信息；
转换模块，用于根据所述图元信息，识别所述CAD图纸中的带语义图元，并采用所述带语义图元构建图元库，以及通过预置标准几何库依次将所述图元信息转化为对应的几何信息；
识别模块，用于通过预置功能分区识别模型，对所述CAD图纸进行语义识别，得到所述CAD图纸中的各功能分区；
绘制模块，用于基于所述图元库、所述各功能分区和所述几何信息，绘制所述CAD图纸对应的带语义的几何图纸。
9.一种CAD图纸解析设备，其特征在于，所述CAD图纸解析设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述CAD图纸解析设备执行如权利要求1-7中任一项所述的CAD图纸解析方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的CAD图纸解析方法。
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