CN114186984A - 一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及BIM技术领域，公开了一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统。本系统基于B/S和C/S架构设计，包括用于二维协同设计的DWG文件协同模块和DWG模型成图模块，以及包括用于三维协同设计的BIM模型成图模块、中心协同‑工作集协同模块、提资模块、Revit链接文件协同模块和BIM设计资源使用模块，以及还包括用于实现跨地域协同设计的跨地域协同设计模块、实现外部协同设计的外部企业管理模块，以及用于辅助整个系统的设计文件管理模块和其他管理功能模块。本系统在实现跨二维三维一体化设计的同时还可以满足跨地域、跨组织的协同设计。
Description
技术领域
本发明涉及BIM技术领域，具体涉及一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统。
背景技术
设计企业协同设计含专业内、专业间、企业间的协同设计，现有的设计企业的设计模式大部分采用二维CAD设计和三维BIM设计。在二维CAD设计中，通常是采用各专业间周期性、节点性提资的方式以解决各专业协同设计问题，绘制图纸时各专业需要采用外部参照的方式，引用其他专业绘制的公共底图，以保持本专业与各专业的设计信息一致性，使得专业内、专业间的数据共享，但是这种基于二维图纸的协作方式存在数据交换不充分、理解不完整、信息交互不及时等问题。
现有二三维协同设计方法参见图1。
例如，发明专利申请CN113836613A公开了一种基于CAD和Revit的二、三维协同设计平台，通过将三维模型与二维制图的结合创建整体设计文件，通过专业间和专业内链接模型协作的方式，实现设计、输出与检测，同时通过中心模型协作，简化对模型文件的管理。
目前，国际国内工程多方协作类产品也比较多,根据侧重点的不同，可以大致归为三类，第一类侧重BIM协作管理，第二类侧重三维模型在线轻量化浏览，第三类是主打多方协作。第一类产品通常是设计企业内部实现以文件管理的方式进行协作工作，各专业设计软件客户端数据交换链过长，不利于各专业及时的协同设计。第二类产品主打采用国外的图形引擎轻量化展示模型，但往往展示效果较差，且不具备项目管理的功能。第三类产品是以文件管理形式进行企业间的协同设计管理，但是存在同第一类一样的问题。以上三类都存在与设计企业实际工作流程脱离的情况，且较多企业只能实现二维或者三维的协同设计管理，忽略了二三维协同设计共存是长期并存的设计模式。但是国外的协作类产品受限于数据安全不确定、访问速度慢、本土化程度不高、需求响应慢、学习成本高等因素，难以在国内推广应用。在国内，三维协同设计在建筑设计企业中快速发展，对基于云技术的具备国产自主知识产权的协同设计平台需求也逐步凸显，但目前建筑设计企业还没有满足自身需求的基于国产自主BIM图形引擎的协同设计云平台。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，该系统采用国产自主BIM图形引擎，可实现跨专业、跨地域和跨组织的二三维协同设计。
本发明采用的技术方案如下：
一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述建筑设计企业二三维一体化协同设计系统用于实现二三维设计项目的跨专业、跨地域和跨组织的协同设计，所述建筑设计企业二三维一体化协同设计系统基于B/S和C/S架构设计，包括用于二维协同设计的DWG文件协同模块和DWG模型成图模块，以及包括用于三维协同设计的BIM模型成图模块、中心协同-工作集协同模块、提资模块、Revit链接文件协同模块和BIM设计资源使用模块，以及还包括设计文件管理模块、其他管理功能模块、跨地域协同设计模块和外部企业管理模块；
其中，所述DWG文件协同模块用于实现不同专业之间的DWG文件协同；
所述DWG模型成图模块用于DWG模型的成图和云端管理；
所述BIM模型成图模块用于Revit模型的标准快速成图和云端管理；
所述中心协同-工作集协同模块用于中心模型的文件管理与工作集管理；
所述提资模块用于在不同设计专业之间进行设计过程提资；
所述Revit链接文件协同模块用于不同专业模型之间的链接协同；
所述BIM设计资源使用模块用于BIM协同设计过程中从Revit中调取BIM设计资源；
所述设计文件管理模块用于管理二维协同设计和三维协同设计中的项目文件管理；
所述其他管理功能模块用于实现系统中的任务提醒、公告提醒、动态记录和用户提醒；
所述跨地域协同设计模块用于协同设计业务的异域实时数据传输；
所述外部企业管理模块用于外部企业的注册和管理。
进一步地，所述DWG文件协同模块从设计端访问最新设计文件，调用其他组织或专业设计文件直接进行引用，所述DWG文件协同模块对DWG文件进行历史版本管理并在设计端引用中实时更新最新引用文件版本。
进一步地，所述DWG模型成图模块在CAD中打印PDF图纸，系统程序自动识别DWG模型、布局空间以及插入的标准图框图签，对图框大小进行剪裁，去掉PDF图纸白边，根据选定打印样式，批量快速生成符合出图要求的PDF图纸，并且上传到系统云端，与相应的DWG文件进行图纸文件关联。
进一步地，所述BIM模型成图模块在Revit中打印PDF图纸，并基于BIM模型视图，导入标准化图框图签，程序自动识别图框大小进行剪裁，去掉PDF图纸白边，批量快速生成符合设计企业出图要求的PDF图纸，并且上传到系统云端，与相应的模型文件进行图纸文件关联。
进一步地，所述中心协同-工作集协同模块包括中心文件协同子模块、命名规则子模块和工作集管理子模块；
其中，所述中心文件协同子模块用于设计师之间进行协同设计，且操作人员可通过所述中心文件协同子模块对中心模型文件进行新建、删除、同步、备份和恢复操作；
所述命名规则子模块用于设计师在新建中心模型时，提供自动命名前缀，同时检查命名是否规范，对于不规范的命名进行禁止，并且给出符合标准命名规则提示；
所述工作集管理子模块用于对中心文件工作集进行管理，并在工作集策划时将中心文件工作集同步到云端。
进一步地，所述提资模块提供提资审核流程和提资文件管理办法，所述提资审核流程包括：通过从数据库中调取提资专业人员角色信息，在提资时自动生成符合要求的审核流程，同时系统自动发送提资公告；
所述提资文件管理办法包括：在提资发起后，传输提资文件相关数据信息到数据库中，系统调用数据信息对提资文件进行存储、版本管理与轻量化模型的自动转换。
进一步地，所述Revit链接文件协同模块通过数据库管理与云端数据存储调用实现设计师跨地域、跨专业协同，并结合Revit链接功能，实现云端文件链接与链接文件的实时同步更新。
进一步地，所述跨地域协同设计模块通过关联企业员工账号、系统登录账号系统与VPN管理系统，实现账号单点登录。
进一步地，所述外部企业管理模块将外部企业的基础信息数据录入到数据库，进行统一的审核和管理，并在进行项目策划时，赋予外部企业人员与内部人员相同的权限。
进一步地，所述设计文件管理模块按照项目专业和角色层级判断用户对文件的使用或管理权限。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明提供的建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，以设计项目数据为核心，实现设计咨询项目的全过程线上协同与管理，增强设计企业设计项目的管理能力，降低管理成本，并优化BIM正向设计协同流程，增强专业内、专业间、企业间的协同设计能力，降低多专业、多方协同设计下的沟通成本，提升BIM正向设计品质和效率，实现二三维设计项目的跨专业、跨地域和跨组织的协同设计。通过基于国产自主BIM图形引擎的建筑设计企业二三维一体化协同设计系统的研究和开发，融合设计企业质量管理体系和二三维协同设计长期并存的行业现状，建立设计企业基于BIM设计项目管理的方法和流程，满足设计企业的实际管理和协同设计的需求，促进勘察设计行业的发展，实现建筑业设计企业技术升级、生产方式和管理模式变革，大幅提高生产效率及质量。
此外，与CN113836613A相比，本发明更侧重于系统本身的设计层面，包括系统的架构、模块组成及其作用关系、部署方式、工作机理，而非对已开发完成系统的功能和界面描述。本发明能够有效指导同类建筑工程设计企业进行二三维一体化的协同设计系统建设，具备通用性。
附图说明
图１是现有技术中的二三维协同设计方式示意图。
图２是实施例１的系统架构图。
图３是实施例１的系统部署架构图。
图４是实施例２的系统功能流程示意图。
图５是实施例２的基于系统的二三维协同设计方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
本实施例提供一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，用于实现二三维设计项目的跨专业、跨地域和跨组织的协同设计。如图2所示为本实施例的系统架构图，本系统架构分为基础支撑、数据库、技术集成、业务功能、应用场景。在基础支撑层面，采用了国产图形引擎作为基础图形解析工具，使用云服务器进行公私混合云部署，采用了Restfull作为统一的数接口，为了满足大量的使用需求采用了分布式文件储存，并使用了云计算、大数据等信息技术。在数据库层面建立了用户信息库、消息库、模型库、资源库、构件库、故障库、项目数据库，以满足系统运行过程中的数据储存需求。在技术集成方面采用了B/S云端协同平台和C/S端定制设计工具，共同执行本系统项目管理和协同设计功能。在业务功能层面，将系统划分为项目管理子系统、协同设计子系统、资源管理子系统、数字交付子系统，其中项目管理子系统完成项目管理的功能，协同设计子系统基于设计工具完成，包含了设计工具端、个人工作台、轻量化工具、设计管理等功能，资源管理子系统为协同设计子系统提供设计资源，数字交付子系统为对外实行项目交付功能。
如图3所示为本实施例的系统部署架构图，本系统采用公私混合云部署的方式，其中项目管理子系统、协同设计子系统和资源管理子系统属于企业私有化部署部分，数字交付子系统属于公有云部署部分，整个系统采用文件服务器和关系型数据库数据库服务器集群的方式提供底层数据支撑，对于子公司或合作单位的文件传输采用文件缓存服务器方式。本系统支持Revit端和CAD端以插件的形式进行安装，以实现二三维一体化，并设置有Revit server加速器以满足子公司、合作单位的跨区域协同设计的需求。整个系统的二三维设计成果采用轻量化图形引擎BIMFace作为网页端轻量化工具。
实施例2
本实施例提供一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，用于实现二三维设计项目的跨专业、跨地域和跨组织的协同设计，该系统包含网页端和设计软件端。跨专业协同设计是基础协同设计部分，在此基础上进一步利用网络技术实现跨地域协同设计、跨组织协同设计，跨地域协同设计、跨组织协同设计可能单独存在，也可能同时存在。
本系统包括DWG文件协同模块、DWG模型成图模块、BIM模型成图模块、中心协同-工作集协同模块、提资模块、Revit链接文件协同模块、BIM设计资源使用模块，设计文件管理模块、其他管理功能模块、跨地域协同设计模块和外部企业管理模块。
具体的，在本实施例中，本系统采用国产自主BIM图形引擎，例如BIMFace，BIMFace是一款具有完全自主知识产权的BIM轻量化引擎，为广联达旗下产品，提供了丰富的功能接口用户只需要专注于业务功能的开发即可打造属于自己的BIM应用，适用于建筑行业各阶段的软件开发者及应用者。该引擎无需手动操作，只需上传原始文件，就能在云端自动发起转换，并且能够解析50多种常见工程图纸和模型（包含3DM、3DS、DWF、DWFX、DWG、DXF、FBX、IAM、IFC、IGMS、IPT、JT、NWC、NWD、OBJ、OSGB、、PRT、RFA、RTE、RVM、RVT、SHP、SKP等）。BIMFace使用WebGL技术在网页端渲染模型，用户可以流畅地在浏览器中进行查看模型、测量尺寸、剖切截面、漫游浏览等多种操作，并且支持海量异构数据在云端存储，方便开发人员灵活检索。
具体的，在本实施例中，本系统基于B/S和C/S架构进行设计研发的跨区域，跨组织系统，本系统主要分为Web管理端和PC设计端，其中，Web管理端主要用于项目资源管理和文件审批等相关工作。PC设计端用于设计师对模型文件的设计和资源文件的调用，不同专业间通过链接Revit或dwg文件、提资分离中心文件等操作进行协同设计。
Web管理端使用Web API技术实现各个模块之间的请求通讯，通过json格式传递数据。PC设计端，采用封装的WebSocket通信技术向Web管理端发送请求参数获取所需数据进行交互。模型文件通过BIMFace技术进行三维轻量化展示。中心文件通过封装的Revit API请求进行创建，保存，删除等操作，需要开放80,808等相关网络端口。
如图4所示为本实施例的系统功能流程示意图，在本实施例中，BIM模型成图模块、中心协同-工作集协同模块、提资模块、Revit链接文件协同模块和BIM设计资源使用模块用于三维协同设计，DWG文件协同模块和DWG模型成图模块用于二维协同设计。
中心模型-工作集协同模块用于中心模型的文件管理与工作集管理。其中，中心模型-工作集协同模块包括中心文件协同子模块、命名规则子模块和工作集管理子模块；
其中，中心文件协同子模块用于同一专业内设计师之间进行协同设计，设计师、专业负责人、设总可使用此模块对中心模型文件的新建、删除、同步、备份、恢复；命名规则子模块用于设计师新建、设为中心模型时，新建中心文件窗口中提供自动命名前缀，并检查命名规范，不符合命名规范不允许设为，不符合时给出标准命名规则提示；工作集子管理子模块用于设总、专业负责人在工作集策划时将中心文件工作集手动同步或系统自动定时同步到云端，并且管理人员可以在web端直接查看工作集的占用状态。
提资模块用于在不同设计专业之间设计过程进行提资，满足设计中各专业周期性、节点性的提资需要。本模块提供整套的提资审核流程与提资文件管理方法，对于提资审核流程，通过从数据库中调取提资专业人员角色信息，在提资时自动生成符合要求的审核流程，同时系统自动发送提资公告；对于提资文件管理方法，在提资发起后，传输提资文件相关数据信息到数据库中，系统调用数据信息对提资文件进行存储、版本管理与轻量化模型的自动转换。
Revit链接文件协同模块用于不同专业设计师之间的链接协同，通过数据库管理与云端数据存储调用实现设计师跨专业、跨地域协同设计，并结合revit链接功能，实现云端文件链接与链接文件的实时同步更新，具体的，Revit链接文件协同模块采用原点对原点的链接文件方式，将提资区文件链接到当前模型，进行专业协同设计，并且被链接文件版本升级时，可自动同步更新。
BIM设计资源使用模块用于设计师、专业负责人设计过程中从Revit中调取BIM设计资源。本模块中的BIM设计资源包括项目样板、构件、构件单元、大样图、插件工具。其中项目样板是对BIM正向设计规范化标准化进行的关键环节，系统通过调用设计工具的新建命令接口，而后从服务器中直接调用标准样板用于新建的正向设计模型，并对模型命名进行规范检查。系统设计标准化构件管理系统，在设计端直接调用标准构件、构件单元、大样图载入到设计文件中。
DWG文件协同模块用于解决二维协同设计中的信息交互问题，实现不同专业之间的DWG文件协同。DWG文件协同模块直接从设计端访问最新设计文件，调用其他组织或专业设计文件直接进行引用，对DWG文件进行历史版本管理，并在设计端引用中实时更新最新引用文件版本，解决设计师之间数据交换不充分的问题。
DWG模型成图模块用于DWG模型的成图与云端管理。本模块在CAD中打印PDF图纸，系统程序自动识别DWG模型、布局空间以及插入的标准图框图签，对图框大小进行剪裁，去掉PDF图纸白边，根据选定打印样式，批量快速生成符合出图要求的PDF图纸，并且上传到系统云端，与相应的DWG文件进行图纸文件关联。
BIM模型成图模块用于Revit模型的标准、快速成图以及云端管理。BIM模型成图模块在Revit中打印PDF图纸，并基于BIM模型视图，导入标准化图框图签，程序自动识别图框大小进行剪裁，去掉PDF图纸白边，批量快速生成符合设计企业出图要求的PDF图纸，并且上传到系统云端，与相应的模型文件进行图纸文件关联。
设计文件管理模块用于管理二维协同设计和三维协同设计中的项目文件管理，本模块按照项目专业与角色层级判断用户对文件的使用或管理权限，以此保证设计成果与资料的安全性。例如对于设计师，在查看或使用设计文件时系统通过设计师ID查询其在本模块中的使用权限，后端接口反馈信息后，前端依此对用户的查看或使用操作做出反应。
跨地域协同设计模块用于设计业务的异域实时数据传输。在本模块中，通过关联企业员工账号、系统登录账号系统与VPN管理系统，实现账号单点登录，用户在使用账号登录时可直接使用本系统进行跨地域数据传输。
具体的，如图5所示为基于系统的二三维协同设计方法示意图（图中子公司A、子公司B、设计企业B的专业内、专业间协同方式同设计企业A），跨地域协同设计模块需要参与协同设计或管理人员在本系统软件中注册VPN账号，由项目负责人员审核，系统管理人员授权批准使用。在登录VPN账号的前提下，异地用户与本地用户环境和权限一致，可对系统软件进行数据访问，完成跨地域的三维BIM和二维协同设计。三维BIM协同设计通过封装Revit链接中心文件功能实现专业间、专业内协同设计，二维协同设计通过封装CAD参照引用功能实现。
外部企业管理模块用于外部企业注册和管理。在本模块中外部企业用户注册平台并录入基础信息数据到数据库，管理员进行统一的后台审核与管理。在项目进行策划时，系统调取数据库中外部企业数据，将人员列表呈现给策划人，由策划人决定外部企业人员在项目组的角色与职责。被策划后，系统认为该外部人员获得项目组的对应权限，也可以使用中心模型-工作集协同模块、Revit链接文件协同模块、DWG文件协同模块、提资模块、BIM模型成图模块、DWG模型成图模块等功能，与其他项目组人员一同完成项目整体的业务流程。
其他管理功能模块用于进行任务提醒、公告提醒和动态记录与用户提醒。本模块根据协同业务流程封装不同的Web API接口，在业务流转过程中产生的业务数据写入数据库，通过HTTP API技术实现用户对不同业务流程数据的调取，并在不同业务界面展示给用户或给用户发送提醒信息。
具体的，用户通过本模块在Revit或者CAD插件中查看参与的项目任务、公告和动态，并且本模块以气泡提醒的方式弹出新公告、新任务的主动提示。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述建筑设计企业二三维一体化协同设计系统用于实现二三维设计项目的跨专业、跨地域和跨组织的协同设计，所述建筑设计企业二三维一体化协同设计系统基于B/S和C/S架构设计，包括用于二维协同设计的DWG文件协同模块和DWG模型成图模块，以及包括用于三维协同设计的BIM模型成图模块、中心协同-工作集协同模块、提资模块、Revit链接文件协同模块和BIM设计资源使用模块，以及还包括设计文件管理模块、其他管理功能模块、跨地域协同设计模块和外部企业管理模块；
其中，所述DWG文件协同模块用于实现不同专业之间的DWG文件协同；
所述DWG模型成图模块用于DWG模型的成图和云端管理；
所述BIM模型成图模块用于Revit模型的标准快速成图和云端管理；
所述中心协同-工作集协同模块用于中心模型的文件管理与工作集管理；
所述提资模块用于在不同设计专业之间进行设计过程提资；
所述Revit链接文件协同模块用于不同专业模型之间的链接协同；
所述BIM设计资源使用模块用于BIM协同设计过程中从Revit中调取BIM设计资源；
所述设计文件管理模块用于管理二维协同设计和三维协同设计中的项目文件管理；
所述其他管理功能模块用于实现系统中的任务提醒、公告提醒、动态记录和用户提醒；
所述跨地域协同设计模块用于协同设计业务的异域实时数据传输；
所述外部企业管理模块用于外部企业的注册和管理。
2.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述DWG文件协同模块从设计端访问最新设计文件，调用其他组织或专业设计文件直接进行引用，所述DWG文件协同模块对DWG文件进行历史版本管理并在设计端引用中实时更新最新引用文件版本。
3.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述DWG模型成图模块在CAD中打印PDF图纸，系统程序自动识别DWG模型、布局空间以及插入的标准图框图签，对图框大小进行剪裁，去掉PDF图纸白边，根据选定打印样式，批量快速生成符合出图要求的PDF图纸，并且上传到系统云端，与相应的DWG文件进行图纸文件关联。
4.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述BIM模型成图模块在Revit中打印PDF图纸，并基于BIM模型视图，导入标准化图框图签，程序自动识别图框大小进行剪裁，去掉PDF图纸白边，批量快速生成符合设计企业出图要求的PDF图纸，并且上传到系统云端，与相应的模型文件进行图纸文件关联。
5.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述中心协同-工作集协同模块包括中心文件协同子模块、命名规则子模块和工作集管理子模块；
其中，所述中心文件协同子模块用于设计师之间进行协同设计，且操作人员可通过所述中心文件协同子模块对中心模型文件进行新建、删除、同步、备份和恢复操作；
所述命名规则子模块用于设计师在新建中心模型时，提供自动命名前缀，同时检查命名是否规范，对于不规范的命名进行禁止，并且给出符合标准命名规则提示；
所述工作集管理子模块用于对中心文件工作集进行管理，并在工作集策划时将中心文件工作集同步到云端。
6.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述提资模块提供提资审核流程和提资文件管理办法，所述提资审核流程包括：通过从数据库中调取提资专业人员角色信息，在提资时自动生成符合要求的审核流程，同时系统自动发送提资公告；
所述提资文件管理办法包括：在提资发起后，传输提资文件相关数据信息到数据库中，系统调用数据信息对提资文件进行存储、版本管理与轻量化模型的自动转换。
7.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述Revit链接文件协同模块通过数据库管理与云端数据存储调用实现设计师跨地域、跨专业协同，并结合Revit链接功能，实现云端文件链接与链接文件的实时同步更新。
8.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述跨地域协同设计模块通过关联企业员工账号、系统登录账号系统与VPN管理系统，实现账号单点登录。
9.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述外部企业管理模块将外部企业的基础信息数据录入到数据库，进行统一的审核和管理，并在进行项目策划时，赋予外部企业人员与内部人员相同的权限。
10.根据权利要求1所述的一种建筑设计企业二三维一体化协同设计系统，其特征在于，所述设计文件管理模块按照项目专业和角色层级判断用户对文件的使用或管理权限。
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