CN113626915A - 异型幕墙施工纠偏方法、装置、存储介质及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种异型幕墙施工纠偏方法、装置、存储介质及系统。本发明适用于建筑幕墙技术领域。本发明的技术方案为一种异型幕墙施工纠偏方法，其特征在于：获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型基于对现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影构建，BIM模型基于幕墙的设计参数构建；基于同一基准点将倾斜摄影模型和BIM模型和BIM模型在空间上进行叠加；提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线；设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，基于相交位置点信息计算偏差量，计算出每块幕墙的调整距离，通过线性拟合出幕墙弧度调整曲线；基于幕墙弧度调整曲线计算每块幕墙所需调整量。
Description
技术领域
本发明涉及一种异型幕墙施工纠偏方法、装置、存储介质及系统。适用于建筑幕墙技术领域。
背景技术
工程中檐口处金属材质装饰和外立面玻璃幕墙(双曲面玻璃幕墙)的造型是“不规则形”造型，对结构精度要求高。同时，对幕墙材料、安装工艺要求高，需要将误差控制在非常小的范围，施工安装困难，对劳务操作人员的技术水平也有很高的考验。现场施工幕墙安装偏离后，误差测量难度大、周期长，设计方案优化时间长，厂家定做排期不定，往往会给现场施工带来成本和工期上的不必要损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种异型幕墙施工纠偏方法、装置、存储介质及系统。
本发明所采用的技术方案是：一种异型幕墙施工纠偏方法，其特征在于：
S1、获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型基于对现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影构建，BIM模型基于幕墙的设计参数构建；
S2、基于同一基准点将倾斜摄影模型和BIM模型和BIM模型在空间上进行叠加；
S3、提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线；
S4、设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，基于相交位置点信息计算偏差量，计算出每块幕墙的调整距离，通过线性拟合出幕墙弧度调整曲线；
S5、基于幕墙弧度调整曲线计算每块幕墙所需调整量。
步骤S4包括：
设置垂直于xy面的平面为基准面，拾取基准面与倾斜摄影模型外轮廓线和BIM模型相交位置点的Z值，分别为Z倾和ZBIM，计算得到偏差量ΔZ＝Z倾-ZBIM。
步骤S4包括：
基于调整量最小，曲线最优的条件下，从拟合得到的幕墙弧度调整曲线筛选出最优弧度的曲线。
一种异型幕墙施工纠偏装置，其特征在于，包括：
模型获取模块，用于获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型基于对现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影构建，BIM模型基于幕墙的设计参数构建；
模型叠加模块，基于同一基准点将倾斜摄影模型和BIM模型和BIM模型在空间上进行叠加；
轮廓线提取模块，用于提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线；
调整曲线拟合模块，用于设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，基于相交位置点信息计算偏差量，计算出每块幕墙的调整距离，通过线性拟合出幕墙弧度调整曲线；
调整量计算模块，用于基于幕墙弧度调整曲线计算每块幕墙所需调整量。
所述设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，包括：
设置垂直于xy面的平面为基准面，拾取基准面与倾斜摄影模型外轮廓线和BIM模型相交位置点的Z值，分别为Z倾和ZBIM，计算得到偏差量ΔZ＝Z倾-ZBIM。
所述调整曲线拟合模块，包括：
基于调整量最小，曲线最优的条件下，从拟合得到的幕墙弧度调整曲线筛选出最优弧度的曲线。
一种存储介质，其上存储有能被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被执行时实现所述异型幕墙施工纠偏方法的步骤。
一种异型幕墙施工纠偏系统，其特征在于，包括：
无人机，用于对现场已施工完成幕墙部分进行航拍，获取现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影；
数据处理设备，具有存储器和处理器，存储器上存储有能被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被执行时实现所述异型幕墙施工纠偏方法的步骤。
本发明的有益效果是：本发明通过实景模型(倾斜摄影模型)与设计标准化模型(BIM模型)结合，自动计算两者之间偏差量，能够解决传统异型幕墙施工过程中，由于造型复杂、图纸表示不直观，部分构件或与建筑平面之间存在角度差的构造，仅仅依靠平面图和现场人员测量难以实现现场施工偏差调整量的精准计算。
附图说明
图1为实施例的流程图。
具体实施方式
本实施例为一种基于倾斜摄影和BIM模型技术的异型幕墙施工纠偏方法，具体包括如下步骤：
S1、获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型通过在现场选定一个基准点，对现场已施工完成幕墙部分进行无人机航拍，获取倾斜影像，根据倾斜影像结合基准点生成；BIM模型由设计人员根据幕墙异型面、大小及相关的涉及参数信息，建立标准BIM模型，BIM模型尺寸也可根据调整实际需求进行调整。
本实施例中现场选定基准点所选基准点可选定项目所在位置的任意一点，通过选定点后，BIM模型在此基准点坐标系下进行设计1:1建模；无人机航拍影像建模后验证实景模型绝对精度和相对精度是否可满足要求。
S2、通过现场选定基准点，结合倾斜摄影模型及BIM模型格式，选择支持或开发可实现两者导入的平台，通过将BIM模型与倾斜摄影模型在之前选定的同一个基准点下进行叠加，实现BIM模型和倾斜摄影模型可视化查看。
本实施例不限定于单一平台，可支持obj、3mx、osgb等格式的模型，将所选定BIM模型和倾斜摄影模型移动到对应的基准点上，实现两者在空间上的叠加。
S3、对倾斜摄影模型的表面完整外轮廓线进行提取，在平台上选点时自动吸附相应位置，自动描绘模型空间精准区域。
本实施例中倾斜摄影外轮廓线提取可采用现有技术(如沿轮廓线描边等手动描绘模型空间精准区域)，也可通过点击生成外轮廓线自动形成模型外表面轮廓范围，当自动生成范围不对时进行手动调整相应区域；单击选中任意位置点时，可自动吸附到相应位置，当位置正确时，再次单击确认位置并显示相应的坐标值；位置错误时，可直接挪动位置，单击确定位置。
本实施例中提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线，包括：
1、构建空间数据库，采用父子表形式；
2、三角面片以唯一id标识出来，同时加入拓扑关系，三维点信息，法向量信息；
3、屏幕上点击通过碰撞检测获得三维点和tile文件名，这时候文件名和三维点都不是底层的；
4、通过查找到该文件的底层文件，把所有底层文件读出来；
5、根据屏幕点算出该点在近平面和远平面的三维点，利用线做交，获得准确的三维点和tile文件名以及交点的法向量；
5、在数据库中在tile的文件名所在的表通过三维点(三维点是否在三角面内)和法向量是否相等，查出是哪个面；
6、往一个方向搜索，并把搜索过的面的ID记录下来；
7、跨tile处理，通过空间约束等条件跨表；
8、直到再次找到起点位置才结束；
9、利用法向量相似的关系在父表中查找种子点，按上述流程再走一遍。
S4、设定偏差计算算法，以垂直于xy面的平面为基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型上外轮廓线和BIM模型相交位置点的Z值，分别为Z倾和ZBIM，通过计算得到偏差量ΔZ＝Z倾-ZBIM。
根据无数个ΔZ值，计算出每块幕墙需向上或向下调整距离，通过线性拟合出的无数条幕墙弧度调整曲线，基于调整量最小，曲线最优(最接近设计)的条件下，筛选出最优弧度的曲线。
S5、根据筛选出的幕墙弧度调整曲线，进行BIM建模计算出每块幕墙搪瓷钢板所需调整量，得出相应所需调整搪瓷钢板的尺寸表单，返回到厂家进行构建定做。
本实施例通过利用倾斜摄影三维建模和BIM建模技术，解决传统异型幕墙施工过程中，由于现场施工偏差幕墙造型复杂，图纸表示不够直观造成的人工测量难、调整量计算不准确、材料定做周期长等缺点。
本实施例还提供一种异型幕墙施工纠偏装置，包括模型获取模块、模型叠加模块、轮廓线提取模块、调整曲线拟合模块和调整量计算模块。
本例中模型获取模块用于获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型基于对现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影构建，BIM模型基于幕墙的设计参数构建；模型叠加模块基于同一基准点将倾斜摄影模型和BIM模型和BIM模型在空间上进行叠加；轮廓线提取模块用于提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线；调整曲线拟合模块用于设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，基于相交位置点信息计算偏差量，计算出每块幕墙的调整距离，通过线性拟合出幕墙弧度调整曲线；调整量计算模块用于基于幕墙弧度调整曲线计算每块幕墙所需调整量。
本实施例还提供一种存储介质，其上存储有能被处理器执行的计算机程序，该计算机程序被执行时实现本实施例中异型幕墙施工纠偏方法的步骤。
本实施例还提供一种异型幕墙施工纠偏系统，包括无人机和数据处理设备，其中无人机用于对现场已施工完成幕墙部分进行航拍，获取现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影；数据处理设备具有存储器和处理器，存储器上存储有能被处理器执行的计算机程序，该计算机程序被执行时实现本实施例中异型幕墙施工纠偏方法的步骤。
Claims (8)
1.一种异型幕墙施工纠偏方法，其特征在于：
S1、获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型基于对现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影构建，BIM模型基于幕墙的设计参数构建；
S2、基于同一基准点将倾斜摄影模型和BIM模型和BIM模型在空间上进行叠加；
S3、提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线；
S4、设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，基于相交位置点信息计算偏差量，计算出每块幕墙的调整距离，通过线性拟合出幕墙弧度调整曲线；
S5、基于幕墙弧度调整曲线计算每块幕墙所需调整量。
2.根据权利要求1所述的异型幕墙施工纠偏方法，其特征在于，步骤S4包括：
设置垂直于xy面的平面为基准面，拾取基准面与倾斜摄影模型外轮廓线和BIM模型相交位置点的Z值，分别为Z倾和ZBIM，计算得到偏差量ΔZ＝Z倾-ZBIM。
3.根据权利要求1或2所述的异型幕墙施工纠偏方法，其特征在于，步骤S4包括：
基于调整量最小，曲线最优的条件下，从拟合得到的幕墙弧度调整曲线筛选出最优弧度的曲线。
4.一种异型幕墙施工纠偏装置，其特征在于，包括：
模型获取模块，用于获取同一部分幕墙对应的倾斜摄影模型和BIM模型，其中倾斜摄影模型基于对现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影构建，BIM模型基于幕墙的设计参数构建；
模型叠加模块，基于同一基准点将倾斜摄影模型和BIM模型和BIM模型在空间上进行叠加；
轮廓线提取模块，用于提取倾斜摄影模型的表面外轮廓线；
调整曲线拟合模块，用于设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，基于相交位置点信息计算偏差量，计算出每块幕墙的调整距离，通过线性拟合出幕墙弧度调整曲线；
调整量计算模块，用于基于幕墙弧度调整曲线计算每块幕墙所需调整量。
5.根据权利要求4所述的异型幕墙施工纠偏装置，其特征在于，所述设置基准面，拾取基准面分别与倾斜摄影模型表面外轮廓线和BIM模型相交位置点信息，包括：
设置垂直于xy面的平面为基准面，拾取基准面与倾斜摄影模型外轮廓线和BIM模型相交位置点的Z值，分别为Z倾和ZBIM，计算得到偏差量ΔZ＝Z倾-ZBIM。
6.根据权利要求4或5所述的异型幕墙施工纠偏装置，其特征在于，所述调整曲线拟合模块，包括：
基于调整量最小，曲线最优的条件下，从拟合得到的幕墙弧度调整曲线筛选出最优弧度的曲线。
7.一种存储介质，其上存储有能被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被执行时实现权利要求1～3任意一项所述异型幕墙施工纠偏方法的步骤。
8.一种异型幕墙施工纠偏系统，其特征在于，包括：
无人机，用于对现场已施工完成幕墙部分进行航拍，获取现场已施工完成幕墙部分的倾斜摄影；
数据处理设备，具有存储器和处理器，存储器上存储有能被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被执行时实现权利要求1～3任意一项所述异型幕墙施工纠偏方法的步骤。
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