CN113240807B - 一种基于bim的装修现场投影放线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其包括安装定位件；进行点云数据扫描；获取建筑结构主体的墙面对应的面层信息及定位件对应面层信息，构建BIM模型；获取建筑结构主体的墙面对应的扫描基准面及扫描基准面对应的基准线；建立轴网；根据定位件位置信息及扫描仪位置信息，获取投影参考点及投影扫描点；获取投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离、及获取投影参考点及投影扫描点分别与扫描基准面的距离；在施工现场进行放线处理。本发明通过投影参考点、投影扫描点与定位件投影位置、扫描仪投影位置的一一对应关系，不需要进行误差换算即可实现在施工现场的精准放线操作，有利于装修工作的快速、精准开展。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装修施工技术领域，尤其是涉及一种基于BIM的装修现场投影放线方法。
背景技术
传统的建模方式一般通过人工对装修场景进行现场测量，再行建模，建模的过程中墙面与墙面之间是默认相互垂直的，而且墙壁及地面也是默认为与基准坐标系的各个面或平行或垂直设置，这是理想中的建模效果，其中，基准坐标系为理想建模对应的绝对坐标系。
但在实际场景中，建筑结构主体的墙面与墙面之间不一定是绝对垂直的关系，另外，建筑结构主体的墙壁上会存在各种不可拆卸的凸起结构影响后续的装修效果，如果对实际场景中的建筑结构主体进行测量后再按照理想中的建模效果进行建模，会导致在虚拟建模场景中的对应位置是不存在实际建筑结构主体墙壁上的凸起结构的，若果按照虚拟建模场景中的布置对实际场景进行装修，则会后续装修施工带来不便，进而影响作业效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM的装修现场投影放线方法，对建筑结构主体构建对应的BIM模型后，在BIM模型中确定虚拟建筑结构主体墙面对应的基准面，进而通过在BIM模型中确定的基准面位置获取在施工现场上的基准线位置，再进行放线操作标记出基准线，根据基准线装修形成新的墙面，从而避免建筑结构主体的墙壁上的各种不可拆卸的凸起结构影响后续的现场装修效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其包括
在施工现场放置扫描仪，安装定位件；
对建筑结构主体的各个墙面及定位件进行点云数据扫描，获得扫描结果；
通过扫描结果获取建筑结构主体的墙面对应的面层信息及定位件对应的面层信息，构建BIM模型；
在BIM模型内获取建筑结构主体的墙面对应的扫描基准面及扫描基准面对应的基准线；
在BIM模型内建立轴网；
在BIM模型内根据定位件位置信息及扫描仪位置信息，获取定位件对应的投影参考点及扫描仪对应的投影扫描点；
在BIM模型内获取投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离、及获取投影参考点及投影扫描点分别与扫描基准面的距离；
在施工现场进行放线处理。
在其中一个实施例中，所述步骤在施工现场进行放线处理的方法，包括如下步骤：
在施工现场根据定位件及扫描仪在建筑结构主体中其中一个墙面的投影，获取定位件投影位置及扫描仪投影位置；
根据在BIM模型内获取的投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离、投影参考点及投影扫描点分别与扫描基准面的距离，在施工现场配合定位件投影位置、扫描仪投影位置对轴网及扫描基准面对应的基准线进行放线处理。
在其中一个实施例中，所述步骤在施工现场根据定位件及扫描仪在建筑结构主体中其中一个墙面的投影，获取定位件投影位置及扫描仪投影位置的方法，具体操作如下：
在BIM模型中获取投影扫描点分别与投影参考点之间的距离；
在施工现场获取定位件投影位置；
根据定位件投影位置、投影扫描点与投影参考点之间的距离实现在施工现场对扫描仪投影位置的定位。
在其中一个实施例中，在施工现场，所述定位件的投影位置采用红外测量仪方式进行获取。
在其中一个实施例中，所述步骤在BIM模型内获取建筑结构主体的墙面对应的扫描基准面及扫描基准面对应的基准线的方法，包括如下步骤：
在BIM模型内获取建筑结构主体上墙面对应的面层上的扫描点集合；
在BIM模型内根据墙面对应的面层上扫描点在投影面上的投影，获得墙面扫描点投影信息；
在BIM模型内根据墙面扫描点投影信息获得凸面扫描点投影集合；
在BIM模型内获取凸面扫描点投影集合中两不重合的最凸扫描点，根据两最凸扫描点获取扫描基准面，两最凸扫描点之间的连线为基准线，基准线置于投影面上，扫描基准面穿过基准线并垂直于投影面。
在其中一个实施例中，所述投影面包括基准坐标系下的X-Y投影面、X-Z投影面或Y-Z投影面。
在其中一个实施例中，所述凸面点投影集合为建筑结构主体的墙面上凸出部位对应的扫描点在基准坐标系下投影面上的投影。
在其中一个实施例中，所述最凸扫描点为距离建筑结构主体的墙面的最大的凸出部位对应的扫描点。
在其中一个实施例中，所述步骤在BIM模型内建立轴网的方法，具体操作过程为：
在BIM模型内根据获取的扫描基准面对应的基准线的长度值选择合适的基准线作为建立轴网的起始线；
根据现场勘测选取轴网间距；
在BIM模型内建立轴网。
在其中一个实施例中，在施工现场，所述定位件放置在建筑结构主体的至少三个墙面上。
相比于现有技术，本发明带来以下技术效果：
本发明一种基于BIM的装修现场投影放线方法通过BIM模型内定位件对应的投影参考点、扫描仪对应的投影扫描点与施工现场定位件投影位置、扫描仪投影位置的一一对应关系，配合在BIM模型获得的精准距离值，从而在确保BIM模型中的尺寸数据准确可靠的同时，不需要进行误差换算即可实现在施工现场的精准放线操作，有利于装修工作的快速、精准开展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明提供的一种基于BIM的装修现场投影放线方法的流程示意图；
图2示出了本发明提供的一种基于BIM的装修现场投影放线方法中在BIM模型内建筑结构主体中两个墙面对应的扫描基准面示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
图1示出了本发明提供的一种基于BIM的装修现场投影放线方法的流程示意图，如图1所示，所述基于BIM的装修现场投影放线方法，包括步骤S110～步骤S180，具体如下：
步骤S110、在施工现场放置扫描仪，并安装定位件；其中，定位件可为圆板构造，也可根据需要设置为其他形状构造，如三角形构造等；
步骤S120、对建筑结构主体的各个墙面及定位件进行点云数据扫描，获得扫描结果，并将扫描结果发送至主机；具体地，建筑结构主体的各个墙面包括主墙面及辅墙面，主墙面为围设形成建筑结构主体的外墙面，辅墙面为凸伸入建筑结构主体内部的内墙面；
步骤S130、通过扫描结果获取建筑结构主体各个墙面对应的面层信息及定位件对应的面层信息，构建BIM模型；在施工现场，定位件可根据需要放置在建筑结构主体的至少三个墙面上，即定位件可设置在主墙面上，也可设置在辅墙面上，以能获取定位件对应的面层信息为准；
步骤S140、在BIM模型内获取建筑结构主体各个墙面对应的扫描基准面及扫描基准面对应的基准线；
所述步骤S140、在BIM模型内获取建筑结构主体各个墙面对应的扫描基准面的方法，具体包括：
步骤S141、在BIM模型内获取建筑结构主体上各个墙面对应的面层上的扫描点集合；
步骤S142、在BIM模型内根据各个墙面对应的面层上扫描点在基准坐标系投影面下的投影，获得墙面扫描点投影信息；其中，还包括柱体面扫描点投影信息，柱体为凸出墙表面的立柱构造，由于柱体作为装饰的一部分在此不作考虑；墙面扫描点及柱体面扫描点由BIM软件进行识别，此为已知技术，在此不必赘述。
所述投影面包括基准坐标系下的X-Y投影面、X-Z投影面或Y-Z投影面，本实施例中，当投影面为X-Y投影面时，建筑结构主体上其中四个主墙面对应的面层均能产生在X-Y投影面下的投影，此时，以其中相连接的两个主墙面为投影主体，其在X-Y投影面上产生如图1所示的其中相连接的两个主墙面的扫描点投影。
同上所述，当投影面为X-Z投影面或Y-Z投影面时，本领域技术人员也可通过上述方法获取建筑结构主体上其中相连接的两个主墙面的扫描点投影，在此不必赘述。
步骤S143、在BIM模型内根据墙面扫描点投影信息获得凸面扫描点投影集合，其中，凸面点投影集合为建筑结构主体的墙面上凸出部位对应的扫描点在基准坐标系下投影面上的投影，可通过BIM软件进行获取，本实施例中，基准坐标系下投影面为基准坐标系下X-Y投影面。
步骤S144、在BIM模型内获取凸面扫描点投影集合中两不重合的最凸扫描点，根据两最凸扫描点获取扫描基准面，两最凸扫描点之间的连线为基准线，基准线置于投影面上，扫描基准面穿过基准线并垂直于投影面；其中，最凸扫描点可通过BIM软件进行获取，最凸扫描点为距离建筑结构主体的墙面的最大的凸出部位对应的扫描点；本实施例中，在BIM模型内其产生如图2所示的建筑结构主体中两个墙面对应的扫描基准面。
步骤S150、在BIM模型内建立轴网；根据现场勘测选取轴网间距，以方便后续装修施工效果为准，其中，轴网包括多个垂直相交的轴线，轴网间距可根据施工现场实际需要选用不同的取值，以达到最佳装修效果需求为基准。
在其中一个实施例中，所述步骤S150、在BIM模型内建立轴网的方法，具体操作过程为：
在BIM模型内根据获取的扫描基准面对应的基准线的长度值选择合适的基准线作为建立轴网的起始线；本实施例中，以长度值较大的基准线对应的扫描基准面建立轴网，以充分满足装修效果；
根据现场勘测选取轴网间距，以方便后续装修施工效果为准；本实施例中，轴网间距可根据需求自定义设置；
在BIM模型内建立轴网。
步骤S160、在BIM模型内根据定位件位置信息及扫描仪位置信息，获取定位件对应的投影参考点及扫描仪对应的投影扫描点；其中，定位件对应的投影参考点为定位件的中心点在基准坐标系下X-Y投影面上的投影参考点，投影参考点包括第一参考点、第二参考点及第三参考点，第一参考点、第二参考点及第三参考点分别为其中三个墙面上定位件的中心点在投影面上的投影；扫描仪对应的投影扫描点为扫描仪在基准坐标系下X-Y投影面上的投影扫描点；
步骤S170、在BIM模型内获取投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离、及获取投影参考点及投影扫描点分别与扫描基准面的距离；具体地，分别在BIM模型中获取第一参考点、第二参考点及第三参考点与对应轴网中轴线的距离，分别在BIM模型中获取第一参考点、第二参考点及第三参考点与对应扫描基准面的距离，在BIM模型中获取投影扫描点与对应轴网中轴线的距离，在BIM模型中获取投影扫描点与与对应扫描基准面的距离；
步骤S180、在施工现场进行放线处理；在施工现场根据在BIM模型内获取投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离及与扫描基准面的距离对轴网及扫描基准面对应的基准线进行放线处理，相比于传统的装修现场放线处理，本发明利用BIM模型内定位件对应的投影参考点、扫描仪对应的投影扫描点与施工现场定位件投影位置、扫描仪投影位置的一一对应关系，配合在BIM模型获得的精准距离值，从而在确保BIM模型中的尺寸数据准确可靠的同时，不需要进行误差换算即可实现在施工现场的精准放线操作，有利于装修工作的快速、精准开展。
其中，所述步骤S180、在施工现场进行放线处理的方法，具体包括如下步骤：
步骤S181、在施工现场根据定位件及扫描仪在建筑结构主体中其中一个墙面的投影，获取定位件投影位置及扫描仪投影位置；在本实施例中，选取地面作为建筑结构主体中其中一个墙面，进而获取定位件在地面的投影位置及扫描仪在地面的投影位置，其中，定位件投影位置可采用红外测量仪方式进行获取，扫描仪投影位置可根据与定位件的投影位置之间的距离来进行获取。
其中，在施工现场根据定位件及扫描仪在建筑结构主体中其中一个墙面的投影，获取定位件投影位置及扫描仪投影位置的方法，具体操作如下：
在BIM模型中获取投影扫描点分别与投影参考点之间的距离；
在施工现场获取定位件投影位置；
根据定位件投影位置、投影扫描点与投影参考点之间的距离实现在施工现场对扫描仪投影位置的定位；具体地，可分别以定位件投影位置为圆心，以投影扫描点与投影参考点之间的距离为半径作圆，三个圆的交点位置即为扫描仪投影位置。
步骤S182、根据在BIM模型内获取投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离及与扫描基准面的距离，在施工现场配合定位件投影位置、扫描仪投影位置对轴网及扫描基准面对应的基准线进行放线处理，相比于传统的装修现场放线处理，本发明利用BIM模型内定位件对应的投影参考点、扫描仪对应的投影扫描点与施工现场定位件投影位置、扫描仪投影位置的一一对应关系，配合在BIM模型获得的精准距离值，从而在确保BIM模型中的尺寸数据准确可靠的同时，不需要进行误差换算即可实现在施工现场的精准放线操作，有利于装修工作的快速、精准开展。
其中，在步骤S181中，BIM模型内的基准坐标系下的X-Y投影面与施工现场的地面为一一对应关系；在步骤S182中，BIM模型内的投影参考点与施工现场的定位件投影位置为一一对应关系，BIM模型内的投影扫描点与施工现场的扫描仪投影位置为一一对应关系，故施工现场定位件投影位置与待放线的轴网及基准线的距离可通过BIM模型内投影参考点与轴网及基准面的距离获得，两者距离取值为相等关系；施工现场扫描仪投影位置与待放线的轴网及基准线的距离可通过BIM模型内投影扫描点与轴网及基准面的距离获得，两者距离取值为相等关系。
综上所述，本发明一种基于BIM的装修现场投影放线方法通过BIM模型内定位件对应的投影参考点、扫描仪对应的投影扫描点与施工现场定位件投影位置、扫描仪投影位置的一一对应关系，配合在BIM模型获得的精准距离值，从而在确保BIM模型中的尺寸数据准确可靠的同时，不需要进行误差换算即可实现在施工现场的精准放线操作，有利于装修工作的快速、精准开展。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于，包括如下步骤，
在施工现场放置扫描仪，安装定位件；
对建筑结构主体的各个墙面及定位件进行点云数据扫描，获得扫描结果；
通过扫描结果获取建筑结构主体的墙面对应的面层信息及定位件对应的面层信息，构建BIM模型；
在BIM模型内获取建筑结构主体的墙面对应的扫描基准面及扫描基准面对应的基准线；
在BIM模型内建立轴网；
在BIM模型内根据定位件位置信息及扫描仪位置信息，获取定位件对应的投影参考点及扫描仪对应的投影扫描点；
在BIM模型内获取投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离、及获取投影参考点及投影扫描点分别与扫描基准面的距离；
在施工现场进行放线处理；其中，所述步骤在施工现场进行放线处理的方法，包括如下步骤：
在施工现场根据定位件及扫描仪在建筑结构主体中其中一个墙面的投影，获取定位件投影位置及扫描仪投影位置；
根据在BIM模型内获取的投影参考点及投影扫描点分别与轴网中轴线的距离、投影参考点及投影扫描点分别与扫描基准面的距离，在施工现场配合定位件投影位置、扫描仪投影位置对轴网及扫描基准面对应的基准线进行放线处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于，所述步骤在施工现场根据定位件及扫描仪在建筑结构主体中其中一个墙面的投影，获取定位件投影位置及扫描仪投影位置的方法，具体操作如下：
在BIM模型中获取投影扫描点分别与投影参考点之间的距离；
在施工现场获取定位件投影位置；
根据定位件投影位置、投影扫描点与投影参考点之间的距离实现在施工现场对扫描仪投影位置的定位。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于：在施工现场，所述定位件的投影位置采用红外测量仪方式进行获取。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于，所述步骤在BIM模型内获取建筑结构主体的墙面对应的扫描基准面及扫描基准面对应的基准线的方法，包括如下步骤：
在BIM模型内获取建筑结构主体上墙面对应的面层上的扫描点集合；
在BIM模型内根据墙面对应的面层上扫描点在投影面上的投影，获得墙面扫描点投影信息；
在BIM模型内根据墙面扫描点投影信息获得凸面扫描点投影集合；
在BIM模型内获取凸面扫描点投影集合中两不重合的最凸扫描点，根据两最凸扫描点获取扫描基准面，两最凸扫描点之间的连线为基准线，基准线置于投影面上，扫描基准面穿过基准线并垂直于投影面。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于：所述投影面包括基准坐标系下的X-Y投影面、X-Z投影面或Y-Z投影面。
6.根据权利要求4所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于：所述凸面点投影集合为建筑结构主体的墙面上凸出部位对应的扫描点在基准坐标系下投影面上的投影。
7.根据权利要求4所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于：所述最凸扫描点为距离建筑结构主体的墙面的最大的凸出部位对应的扫描点。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于，所述步骤在BIM模型内建立轴网的方法，具体操作过程为：
在BIM模型内根据获取的扫描基准面对应的基准线的长度值选择合适的基准线作为建立轴网的起始线；
根据现场勘测选取轴网间距；
在BIM模型内建立轴网。
9.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装修现场投影放线方法，其特征在于：在施工现场，所述定位件放置在建筑结构主体的至少三个墙面上。
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| 三维激光扫描技术和自动放样机器人在超高层建筑机电安装中的应用;吴金龙;张贺;黄友明;吕宝庆;李显煜;金程;;安装(04);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113240807A (zh) | 2021-08-10 |
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