CN113989826A - 一种基于图论算法的建筑cad图纸分割识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，建立图层区分线的归属；使用图纸中的线构造出图结构；寻找闭合路径；a、选择一个初始顶点，并将其标记为已访问；b、若当前顶点存在未被访问过的邻接顶点，则任选一个顶点作为下一个顶点，并将下一个顶点标记为已访问；c、若当前顶点的所有邻接顶点都已被访问过，则回退到最近一次访问的顶点；d、不断执行步骤b和步骤c，直到与起始顶点相通的全部顶点都访问完毕；4）、将寻找到的所有闭合路径两两比较，将包含大于一个闭合路径的剔除掉，即只保留最小闭合路径，一个最小闭合路径就是一个建筑构件，路径是由线段组成，带有位置信息；5）、建立关联关系；6）、保存信息。
Description
技术领域
本发明属于建筑设计技术领域，涉及一种计算机识别软件，特别是一种基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法。
背景技术
目前建筑设计施工图纸已全面CAD化，对于CAD图纸的正确识别和解析是后续环节开展的必要条件。
现代建筑通常采用钢筋框架+混凝土结构，其中钢筋的排布和绑扎是与建筑设计图纸牢牢相关的。钢筋翻样需要把建筑施工图纸和结构图纸中各种各样的钢筋样式、规格、尺寸以及所在位置，按照国家设计施工规范的要求，详细的拉出清单，画出组装构图，作为作业班组进行生产制做装配的依据。
目前针对钢筋翻样已有一些软件，软件必须先识别图纸，才能建立起墙、柱、梁等建筑构件的数字信息，计算机以建筑构件的数字信息为基础，根据钢筋翻样的施工规范给出钢筋清单和组装构图。建筑构件的数字信息包括：尺寸形状、空间位置、关联关系等；需要计算机软件对CAD图纸进行分割识别，以区分出各个构件，以及各自的尺寸形状和空间位置、相互关联关系。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用深度优先搜索算法，精准获取最小建筑构件图形的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，包括以下步骤：
1）、 建立图层区分线的归属；
识别的前提是能够区分出线归属于哪类构件，由此使用CAD图纸中的“图层”对线进行区分，在CAD图纸中预设好若干不同的图层，将不同类的构件线分别归纳至各自相应的图层中；
2）、使用图纸中的线构造出图结构；
读取现有CAD图纸中的线，并两两求交得到一系列短线和相应的交点，构成图结构；
3）、使用图论提供的“深度优先搜索”算法寻找闭合路径，一条闭合路径就是一个闭合图形；
“深度优先搜索”算法具体步骤：
a、选择一个初始顶点，并将其标记为已访问；
b、若当前顶点存在未被访问过的邻接顶点，则任选一个顶点作为下一个顶点，并将下一个顶点标记为已访问；
c、若当前顶点的所有邻接顶点都已被访问过，则回退到最近一次访问的顶点；
d、不断执行步骤b和步骤c，直到与起始顶点相通的全部顶点都访问完毕；
4）、将寻找到的所有闭合路径两两比较，将包含大于一个闭合路径的剔除掉，即只保留最小闭合路径，一个最小闭合路径就是一个建筑构件，路径是由线段组成，带有位置信息；
5）、建立关联关系；
将保留下来的最小闭合路径两两比较，判断是否接壤；
6）、保存信息；
至此建筑构件的数字信息已识别完成，将最小闭合路径的边两两间的关联关系保存起来，供后续BIM系统使用。
在上述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法中，步骤3）中，如果图中还有未被访问的顶点，则再选出其中一个顶点作为起始顶点，继续执行步骤b到步骤d，遍历结束。
在上述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法中，步骤4）中，一个最小闭合路径所指的建筑构件具体为墙身、墙柱、梁、窗或门。
在上述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法中，步骤4）中，位置信息具体指坐标。
在上述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法中，步骤5）中，判断是否接壤的算法：
a、分别取出两个闭合路径的各条线两两比较；
b、判断是否共线且重叠，是则接壤，否则不接壤。
在上述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法中，步骤6）中，最小闭合路径的边即为边界线段。
与现有技术相比，本基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法具有以下有益效果：
本发明解决了建筑BIM中以钢筋翻样软件为代表的下游软件对于建筑施工CAD设计图纸的分割、识别问题。能够精准获取最小建筑构件图形，从而为后续BIM系统使用提供真实、准确的数据。并且本方法分隔、识别逻辑合理，执行步骤简明有效，提高识别工作效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
CAD图纸中的建筑构件是由大量的线组成，线线相互连接构成了各类件，可以把这些线和线的交点等价为数学上的“图”结构。其中，线的端点和交点为图结构的“顶点”，线为图结构的“边”。
数学领域中有一个分支“图论”是专门研究图结构的，图论中给出了关于图结构的各类算法，其中就有求闭合环的算法。求出闭合环，也就求出了各个建筑构件。
基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，包括以下步骤：
1）、 建立图层区分线的归属；
识别的前提是能够区分出线归属于哪类构件，由此使用CAD图纸中的“图层”对线进行区分，在CAD图纸中预设好若干不同的图层，将不同类的构件线分别归纳至各自相应的图层中；
2）、使用图纸中的线构造出图结构；
读取现有CAD图纸中的线，并两两求交得到一系列短线和相应的交点，构成图结构；
3）、使用图论提供的“深度优先搜索”算法寻找闭合路径，一条闭合路径就是一个闭合图形；
“深度优先搜索”算法具体步骤：
a、选择一个初始顶点，并将其标记为已访问；
b、若当前顶点存在未被访问过的邻接顶点，则任选一个顶点作为下一个顶点，并将下一个顶点标记为已访问；
c、若当前顶点的所有邻接顶点都已被访问过，则回退到最近一次访问的顶点；
d、不断执行步骤b和步骤c，直到与起始顶点相通的全部顶点都访问完毕；
e、如果图中还有未被访问的顶点，则再选出其中一个顶点作为起始顶点，继续执行步骤b到步骤d，遍历结束。
4）、将寻找到的所有闭合路径两两比较，将包含大于一个闭合路径的剔除掉，即只保留最小闭合路径，一个最小闭合路径就是一个建筑构件，路径是由线段组成，带有位置信息，即坐标。其中，一个最小闭合路径所指的建筑构件具体为墙身、墙柱、梁、窗或门等。
5）、建立关联关系；
将保留下来的最小闭合路径两两比较，判断是否接壤；
判断是否接壤的算法：
a、分别取出两个闭合路径的各条线两两比较；
b、判断是否共线且重叠，是则接壤，否则不接壤。
6）、保存信息；
至此建筑构件的数字信息已识别完成，将最小闭合路径的边两两间的关联关系保存起来，其中，最小闭合路径的边即为边界线段，供后续BIM系统使用。
与现有技术相比，本基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法具有以下有益效果：
本发明解决了建筑BIM中以钢筋翻样软件为代表的下游软件对于建筑施工CAD设计图纸的分割、识别问题。能够精准获取最小建筑构件图形，从而为后续BIM系统使用提供真实、准确的数据。并且本方法分隔、识别逻辑合理，执行步骤简明有效，提高识别工作效率。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、 建立图层区分线的归属；
识别的前提是能够区分出线归属于哪类构件，由此使用CAD图纸中的“图层”对线进行区分，在CAD图纸中预设好若干不同的图层，将不同类的构件线分别归纳至各自相应的图层中；
2）、使用图纸中的线构造出图结构；
读取现有CAD图纸中的线，并两两求交得到一系列短线和相应的交点，构成图结构；
3）、使用图论提供的“深度优先搜索”算法寻找闭合路径，一条闭合路径就是一个闭合图形；
“深度优先搜索”算法具体步骤：
a、选择一个初始顶点，并将其标记为已访问；
b、若当前顶点存在未被访问过的邻接顶点，则任选一个顶点作为下一个顶点，并将下一个顶点标记为已访问；
c、若当前顶点的所有邻接顶点都已被访问过，则回退到最近一次访问的顶点；
d、不断执行步骤b和步骤c，直到与起始顶点相通的全部顶点都访问完毕；
4）、将寻找到的所有闭合路径两两比较，将包含大于一个闭合路径的剔除掉，即只保留最小闭合路径，一个最小闭合路径就是一个建筑构件，路径是由线段组成，带有位置信息；
5）、建立关联关系；
将保留下来的最小闭合路径两两比较，判断是否接壤；
6）、保存信息；
至此建筑构件的数字信息已识别完成，将最小闭合路径的边两两间的关联关系保存起来，供后续BIM系统使用。
2.如权利要求1所述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，其特征在于，步骤3）中，如果图中还有未被访问的顶点，则再选出其中一个顶点作为起始顶点，继续执行步骤b到步骤d，遍历结束。
3.如权利要求1所述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，其特征在于，步骤4）中，一个最小闭合路径所指的建筑构件具体为墙身、墙柱、梁、窗或门。
4.如权利要求1所述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，其特征在于，步骤4）中，位置信息具体指坐标。
5.如权利要求1所述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，其特征在于，步骤5）中，判断是否接壤的算法：
a、分别取出两个闭合路径的各条线两两比较；
b、判断是否共线且重叠，是则接壤，否则不接壤。
6.如权利要求1所述的基于图论算法的建筑CAD图纸分割识别方法，其特征在于，步骤6）中，最小闭合路径的边即为边界线段。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116757025A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-09-15 | 中国船级社上海规范研究所 | 一种基于dxf格式的船舶舱室图形自动拾取方法 |
| CN117237978A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 江西少科智能建造科技有限公司 | 一种cad图纸电气桥架信息提取方法及系统 |
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2021
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116757025A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-09-15 | 中国船级社上海规范研究所 | 一种基于dxf格式的船舶舱室图形自动拾取方法 |
| CN116757025B (zh) * | 2023-06-07 | 2024-02-13 | 中国船级社上海规范研究所 | 一种基于dxf格式的船舶舱室图形自动拾取方法 |
| CN117237978A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 江西少科智能建造科技有限公司 | 一种cad图纸电气桥架信息提取方法及系统 |
| CN117237978B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-03-08 | 江西少科智能建造科技有限公司 | 一种cad图纸电气桥架信息提取方法及系统 |
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