CN113065180A

CN113065180A - Gim解析方法和装置、设备及存储介质

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Publication number: CN113065180A
Application number: CN202010001541.1A
Authority: CN
Inventors: 秦安; 彭德林; 王光
Original assignee: Beijing Bochao Time Software Co ltd
Current assignee: Beijing Bochao Time Software Co ltd
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2040-01-02
Also published as: CN113065180B

Abstract

本申请公开了一种GIM解析方法，该方法包括：获取GIM文件，解压GIM文件得到参数信息，其中，参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息，根据头部信息得到GIM类型，依据GIM规范和GIM类型构建工程层级关系，遍历工程层级关系，依据顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置，在渲染位置添加各个层级的图元信息，使用Unity引擎进行渲染后呈现即完成了GIM的解析。通过这种方法，得以解决Unity渲染GIM的繁琐步骤及加载GIM速度慢、渲染占用内存大等问题，将GIM文件的解析及转换直至渲染合并为一个操作，提高了操作效率；同时为人机交互提供了更多的可能性，例如修改属性，渲染效果实时修正。

Description

GIM解析方法和装置、设备及存储介质

技术领域

本公开涉及建筑信息模型系统技术领域，尤其涉及一种GIM解析方法和装置、设备及存储介质。

背景技术

目前的GIM文件需要先经过特有的软件进行解析转换，转换成特定的格式，然后再使用的特定的渲染程序读取解析结果。Unity想要渲染GIM工程比较困难。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种GIM解析方法，包括：

获取GIM文件；

解压GIM文件得到参数信息；其中，所述参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息；

根据所述头部信息得到所述GIM类型；

依据GIM规范和所述GIM类型构建工程层级关系；

遍历所述工程层级关系，依据所述顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置；

在所述渲染位置添加各个层级的所述图元信息。

在一种可能的实现方式中，所述顶点信息包括球体的参数、椭球体的参数、长方体的参数、圆台体的参数、圆柱体的参数和偏移矩形台的参数中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，所述GIM类型包括变电类型和输电类型。

在一种可能的实现方式中，所述遍历工程层级关系时，使用多叉树遍历所有层级，进行深度优先搜索；

其中，依据所述顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置包括：

将各层级的顶点信息进行处理操作得到矩阵；其中，所述处理操作包括位移、缩放和旋转中的至少一种；

将所述各层级的矩阵采用左乘方法叠加得到所述渲染位置。

在一种可能的实现方式中，依据GIM规范和所述GIM类型构建工程层级关系包括：

依据所述GIM规范和所述GIM类型选择工程层级结构，遍历所述GIM文件中所有的系统和设备并构建工程层级关系；

所述工程层级关系包括：一级工程、二级工程、三级工程、四级设备系统、五级部件系统、设备、模型组合和模型。

在一种可能的实现方式中，依据7z格式解压GIM文件得到参数信息。

根据本公开的一方面，提供了一种GIM解析装置，其特征在于，包括文件解压模块、工程层级关系构建模块、渲染位置计算模块和图元添加模块；

所述文件解压模块，被配置为获取GIM文件；

解压GIM文件得到参数信息；其中，所属参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息；

所述工程层级关系构建模块，被配置为根据所述头部信息得到所述GIM类型；

依据GIM规范和所述GIM类型构建工程层级关系；

所述渲染位置计算模块，被配置为遍历所述工程层级关系，依据所述顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置；

所述图元添加模块，被配置为在所述渲染位置添加各个层级的图元信息。

在一种可能的实现方式中，所述渲染位置计算模块包括深度优先搜索单元、矩阵处理单元和渲染位置获取单元；

深度优先搜索单元，被配置为使用多叉树遍历所有层级，进行深度优先搜索；

矩阵处理单元，被配置为将各层级的顶点信息进行处理操作得到矩阵；其中，所述处理操作包括位移、缩放和旋转中的至少一种；

渲染位置获取单元，被配置为将所述各层级的矩阵采用左乘方法叠加得到所述渲染位置。

根据本公开的另一方面，提供了一种GIM解析设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。

通过获取GIM文件，解压GIM文件得到参数信息，其中，参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息，根据头部信息得到GIM类型，依据GIM规范和GIM类型构建工程层级关系，遍历工程层级关系，依据顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置，在渲染位置添加各个层级的图元信息，使用Unity引擎进行渲染后呈现即完成了GIM的解析。通过这种方法以解决Unity渲染GIM的繁琐步骤及加载GIM速度慢、渲染占用内存大等问题，将GIM文件的解析及转换直至渲染合并为一个操作，提高了操作效率；同时为人机交互提供了更多的可能性，例如修改属性，渲染效果实时修正。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的GIM解析方法的流程图；

图2示出本公开实施例的GIM解析方法的总流程图；

图3示出本公开实施例的GIM解析方法中工程层级关系示意图；

图4示出本公开实施例的GIM解析装置的框图；

图5示出本公开实施例的GIM解析设备的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的GIM解析方法的流程图。如图1所示，该GIM解析方法包括：

步骤S100，获取GIM文件，解压GIM文件得到参数信息；其中，参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息，步骤S200，根据头部信息得到GIM类型，步骤S300，依据GIM规范和GIM类型构建工程层级关系，步骤S400，遍历工程层级关系，依据顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置，步骤S500，在渲染位置添加各个层级的图元信息。

具体的，参见图1，首先执行步骤S100，获取GIM文件，解压GIM文件得到参数信息，其中，参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息。

在一种可能的实现方式中，参见图2，执行步骤S100，在Unity引擎中加载GIM解析插件，从存储设备获得需要的GIM文件，并使用GIM解析插件进行解析，即以第三方软件解压GIM文件，可以得到其中的各项参数信息，参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息，头部信息包含了GIM文件的类型信息，顶点信息即为GIM文件中各种三维模型的顶点信息，图元信息即为各个模型的基本图形元素，其中，基本图形元素包括球体、椭球体、长方体、圆台体、圆柱体和偏移矩形台。例如：从硬盘中获取GIM文件，用第三方解压软件以7z格式对GIM文件进行解压，解压完成后得到GIM文件的参数信息，其中参数信息包括头部信息，图元信息和顶点信息，其中，头部信息包含GIM文件的类型标识，可以根据类型标识判断GIM文件的类型，例如判断GIM文件是变电类型或者输电类型，图元信息即为基本的图形元素，包含球体、椭球体、长方体、圆台体、圆柱体和偏移矩形台，顶点信息即为各个模型的顶点坐标，其中各个模型的顶点坐标计算公式为：

球体参数包括半径、中心位置，通过公式来计算球体的表面顶点。各个顶点坐标公式如下：

顶点X＝半径xsin(方位角)xcos(俯仰角)

顶点Y＝半径xsin(方位角)xsin(俯仰角)

顶点Z＝半径xcos(方位角)

椭球体的参数包括极半径、赤道半径、横切高。各个顶点计算公式如下：

顶点X＝极半径xsin(方位角)xcos(俯仰角)

顶点Y＝赤道半径xsin(方位角)xsin(俯仰角)

顶点Z＝横切高xcos(方位角)

长方体的参数包括长、宽、高。各个顶点计算公式为：

顶点X＝方向x长/2

顶点Y＝方向x宽/2

顶点Z＝方向x高

圆台体的参数包括顶面直径、底面直径、高度

顶面圆的顶点坐标计算公式：

顶点X＝顶面半径xsin(方位角)

顶点Y＝顶面半径xcos(方位角)

顶点Z＝高度

底面圆的顶点坐标计算公式：

顶点X＝底面半径xsin(方位角)

顶点Y＝底面半径xcos(方位角)

顶点Z＝0

圆柱体的参数包括半径、高，顶点计算公式

顶点X＝半径xsin(方位角)

顶点Y＝半径xcos(方位角)

顶点Z＝高度或0

偏移矩形台的参数包括顶面长、顶面宽、底面长、底面宽、高度、顶面中心相对底面中心的X方向偏移量、顶面中心相对底面中心的Y方向偏移量

顶面矩形的坐标计算公式

顶点X＝方向x顶面长/2+顶面中心相对底面中心的X方向偏移量/2

顶点Y＝方向x顶面宽/2+顶面中心相对底面中心的Y方向偏移量/2

顶点Z＝高

底面矩形的坐标计算公式

顶点X＝方向x底面长/2

顶点Y＝方向x顶面宽/2

顶点Z＝0

接着，参见图1，执行步骤S200，根据头部信息得到GIM类型。

在一种可能的实现方式中，参见图2，执行步骤S200，在对GIM文件解压完成后，得到GIM文件的头部信息，在头部信息中，包含GIM文件类型的标识信息，GIM文件类型可分为输电类型和变电类型，例如：使用第三方软件以7z格式解压GIM文件得到头部信息，头部信息的类型标识为A，则获取到A时判断GIM文件类型为输电类型，若头部信息的类型标识为B，则获取到B时判断GIM文件类型为变电类型。

进一步的，参见图1，执行步骤S300，依据GIM规范和GIM类型构建工程层级关系。

在一种可能的实现方式中，参见图2，判断出GIM文件类型为输电类型，则按照GIM规范获取输电类型的工程层级结构，其中，GIM规范为国家电网有限公司企业标准中的输变电工程三维设计模型交互规范，执行步骤S300a，遍历GIM文件中所有的系统及设备文件，并执行步骤S300b，构建工程层级关系，其中，构建的工程层级关系以多个层级组成，参见图3，多个层级包括：一级工程，其文件后缀名为cbm，系统级别描述字为ENTITYNAME＝F1System，一级工程包含若干个二级工程。二级工程，二级工程的文件后缀名为cbm，二级工程的系统级别描述字为ENTITYNAME＝F2System，二级工程包含若干个三级工程。三级工程，三级工程的文件后缀名为cbm，三级工程的系统级别描述字为ENTITYNAME＝F3System，三级工程包含若干个四级设备系统。四级设备系统，四级设备系统的文件后缀名为cbm，四级设备系统的系统级别描述字为ENTITYNAME＝F4System，系统设备级别，四级设备系统包含若干个五级部件系统和一个设备。五级部件系统，五级部件系统的文件后缀名为cbm，五级部件系统的系统级别描述字为ENTITYNAME＝F5System，系统部件级别，五级部件系统包含一个设备。设备，设备的文件后缀名为dev，设备的描述字SYMBOLNAME＝...，设备包含多个模型组合或子设备。模型组合，模型组合的文件后缀名为phm，模型组合包含多个模型或者子模型组合。模型，模型的文件后缀名为mod、stl、ifc，模型包含多个实体图元。当遍历完成后，即获得了所有系统和各设备之间的包含关系。

进一步的，参见图1，执行步骤S400，遍历工程层级关系，依据顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置。

在一种可能的实现方式中，参见图2，执行步骤S400，使用多叉树遍历工程层级中的所有层级，进行深度优先搜索，将各层级的顶点信息进行处理操作得到；其中，处理操作包括位移、缩放和旋转中的至少一种，将各层级的矩阵采用左乘方法叠加得到渲染位置。例如，在多叉树中首先选择一个节点v，从v的未被访问的邻接点中选取一个顶点w，从w出发进行深度优先遍历，所有和v有路径相通的顶点都被访问过为止，若此时尚有顶点未被访问，则从一个未被访问的顶点出发，重新进行深度优先遍历，直到图中所有顶点均被访问过为止。接着，叠加各个层级的矩阵关系(即对各个层级的模型进行位移、缩放、旋转)，在位移时，对于一个三维坐标(x,y,z)，我们想让它往x轴正方向移动1个单位，往y轴正方向移动1个单位，往z轴正方向移动1个单位，则可以让它加上一个向量(1,1,1)。当缩放时，对于一个三维坐标(x,y,z)，我们想让它扩大2倍，则可以让它变成(2x,2y,2z)。可以写成矩阵乘法，V2＝M*V1，其中，M为：

若为旋转，对于一个三维坐标(x,y,z)，让其绕x,y,z轴旋转θ角的方法是在其左边乘上一个旋转矩阵。绕x轴，绕y轴，绕z轴的旋转矩阵分别是：

在每一节点的层级进行位移、缩放或者旋转后，再将矩阵叠加到下一层级的矩阵，当遍历完成后，即得到各模型的渲染位置。

在得到渲染位置后，参见图1，即可执行步骤S500，在渲染位置添加各个层级的图元信息。

在一种可能的实现方式中，参见图2，得到了所有模型的渲染位置后，执行步骤S500，将图元添加在对应的渲染位置并执行步骤S001，使用Unity引擎进行渲染，渲染完成后进行显示，即加载完成了GIM文件。

需要说明的是，尽管以上述步骤作为示例介绍了GIM解析方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定GIM解析方法，只要达到所需功能即可。

这样，通过获取GIM文件，解压GIM文件得到参数信息，其中，参数信息包括头部信息、图元信息和顶点信息，根据头部信息得到GIM类型，依据GIM规范和GIM类型构建工程层级关系，遍历工程层级关系，依据顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置，在渲染位置添加各个层级的图元信息，使用Unity引擎进行渲染后呈现即完成了GIM的解析。通过这种方法以解决Unity渲染GIM的繁琐步骤及加载GIM速度慢、渲染占用内存大等问题，将GIM文件的解析及转换直至渲染合并为一个操作，提高了操作效率；同时为人机交互提供了更多的可能性，例如修改属性，渲染效果实时修正。

进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种GIM解析装置100。由于本公开实施例的GIM解析装置100的工作原理与本公开实施例的GIM解析方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。参见图4，本公开实施例的GIM解析装置100包括文件解压模块110、工程层级关系构建模块120、渲染位置计算模块130和图元添加模块140；

文件解压模块110，被配置为获取GIM文件；

工程层级关系构建模块120，被配置为根据头部信息得到GIM类型；

依据GIM规范和GIM类型构建工程层级关系；

渲染位置计算模块130，被配置为遍历工程层级关系，依据顶点信息叠加各个层级的矩阵关系得到渲染位置；

图元添加模块140，被配置为在渲染位置添加各个层级的图元信息。

在一种可能的实现方式中，渲染位置计算模块130包括深度优先搜索单元、矩阵处理单元和渲染位置获取单元；

矩阵处理单元，被配置为将各层级的顶点信息进行处理操作得到矩阵；其中，处理操作包括位移、缩放和旋转中的至少一种；

渲染位置获取单元，被配置为将各层级的矩阵采用左乘方法叠加得到渲染位置。

更进一步地，根据本公开的另一方面，还提供了一种GIM解析设备200。参阅图5，本公开实施例GIM解析设备200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中，处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的GIM解析方法。

此处，应当指出的是，处理器210的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的GIM解析设备200中，还可以包括输入装置230和输出装置240。其中，处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。

存储器220作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的GIM解析方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块，从而执行GIM解析设备200的各种功能应用及数据处理。

输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。

根据本公开的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器210执行时实现前面任一所述的GIM解析方法。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims

1.一种GIM解析方法，其特征在于，包括：

获取GIM文件；

根据所述头部信息得到所述GIM类型；

依据GIM规范和所述GIM类型构建工程层级关系；

在所述渲染位置添加各个层级的所述图元信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顶点信息包括球体的参数、椭球体的参数、长方体的参数、圆台体的参数、圆柱体的参数和偏移矩形台的参数中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GIM类型包括变电类型和输电类型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遍历工程层级关系时，使用多叉树遍历所有层级，进行深度优先搜索；

将所述各层级的矩阵采用左乘方法叠加得到所述渲染位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据GIM规范和所述GIM类型构建工程层级关系包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据7z格式解压GIM文件得到参数信息。

7.一种GIM解析装置，其特征在于，包括文件解压模块、工程层级关系构建模块、渲染位置计算模块和图元添加模块；

所述文件解压模块，被配置为获取GIM文件；

依据GIM规范和所述GIM类型构建工程层级关系；

8.根据权利要求7所述的GIM解析装置，其特征在于，所述渲染位置计算模块包括深度优先搜索单元、矩阵处理单元和渲染位置获取单元；

9.一种GIM解析设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法。

10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法。