CN114386152A - 一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及BIM模型协同工作技术领域，具体为一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，该系统采用B/S架构，由服务器端和WebSocket客户端组成，服务器端为基于IIS的WebSocket服务器；WebSocket客户端向所述服务器端发送连接握手请求并获取轻量化BIM模型数据；WebSocket客户端在接收到服务器端发送的连接握手成功指令后返回轻量化BIM模型数据，建立与服务器端通信连接，WebSocket客户端通过浏览器访问服务器端的轻量化BIM模型数据生成联动标注。该系统提供了一种项目团队、业主、设计人员等之间对BIM模型实时标注、实时协同沟通交流的方法，系统实施方便、技术简单、成本低、协同效率高。
Description
技术领域
本发明涉及BIM模型协同工作技术领域，特别涉及一种基于WebSocket的BIM模型数据交互和模型标注更新系统。
背景技术
在信息化、数字化的迅速发展的今天，工程项目数字化过程中，BIM模型轻量化以后大多都停留在模型浏览、构件查询、属性查看等操作上，难于与项目团队成员、客户、外部单位人员进行异地的实时在线模型设计沟通和交流。因此，有必要设计一种基于网页的BIM模型协同联动标注系统，解决目前轻量化BIM模型无法实现在线实时交流沟通和标注的问题。
公开号为CN107784162文献的公开了一种基于网页的BIM模型共享方法，创建模型后共享模型副本；创建模型，获取与模型对应的模型副本，并共享模型副本，将模型的创建者与模型副本对应的计算实例建立WebSocket编辑权限连接；查看模型副本时，建立查看者与模型副本对应的计算实例的WebSocket查看权限连接；对所述模型副本进行编辑，将编辑指令发送至模型副本对应的计算实例；响应编辑指令，并根据所述编辑指令修改模型副本；将修改后的模型副本更新原先的模型副本。该方法特点在于需要对BIM模型做修改更新操作，因此会在服务器端储存额外的BIM模型副本，客户端上载及下载BIM模型时会产生时差，导致无法实时联动。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，便于项目团队成员、客户、外部单位人员能异地实时在线对轻量化BIM模型实时联动标注,提高协同的沟通效率。
为了实现上述目的，本发明公开了一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，该系统采用B/S架构，由服务器端和WebSocket客户端组成，其中：
服务器端为基于IIS的WebSocket服务器，提供基于B/S架构的轻量化BIM模型数据及WebSocket服务；WebSocket客户端向所述服务器端发送连接握手请求并获取轻量化BIM模型数据；WebSocket客户端在接收到服务器端发送的连接握手成功指令后返回轻量化BIM模型数据，建立与服务器端通信连接，WebSocket客户端通过浏览器访问服务器端的轻量化BIM模型数据生成联动标注；WebSocket客户端通过连接监控模块实时监控与服务器端的连接状态。
具体的，所述WebSocket客户端分为创建者端和参与者端，其中：
服务器端首先接收创建者端发送的WebSocket连接请求，建立创建者端与所述服务器端的连接并加入到连接池中，同时生成联动标注访问页面地址；
参与者端访问创建者端生成的联动标注访问页面地址，参与者端将接收到服务器端返回的轻量化BIM模型数据同时启动标注功能，参与者端与创建者端加入到同一标识的连接池中；所述创建者端在所述服务器端返回的轻量化BIM模型上启动标注功能，标注监控模块把模型标注信息发送给服务器端；
服务器端接收创建者端发送的模型标注信息，并把接收到模型标注信息发送给连接池中的参与者端，当参与者端收到模型标注信息，将更新自己访问到的联动标注信息。
所述连接监控模块的运行方式为：设置定时器，固定间隔时间向服务器端发送一个ping数据，如果连接正常，服务器端会给WebSocket客户端返回连接正常信息，客户端通过onmessage事件能监听到返回连接正常的信息，否则说明连接断开或异常，重新向所述服务器端发送所述连接握手请求。
标注监控模块的运行方式为：设置定时器，固定间隔时间检测一次客户端打开的轻量化BIM模型数据上是否有新的模型标注信息，如果检测到本地存在新的模型标注信息，则把模型标注信息以JSON格式发送给服务器端。
具体的，服务器端通过全双工异步的ASP.NET线程池与WebSocket客户端进行轻量化BIM模型数据中的标注信息交互，服务器端与WebSocket客户端之间传输的信息为JSON格式，所述轻量化BIM模型数据中的标注信息为SVG矢量图形信息，以同步更新WebSocket客户端上获取的信息。采用全双工异步的ASP.NET线程池后，每当服务器收到一个请求，线程池中的请求每个处理步骤都在一个线程上进行，提高了服务的响应能力，增强客户端协作的实时同步体验，畅通BIM模型应用渠道，采用全双工异步的ASP.NET线程池管理轻量化BIM模型数据请求及模型标注信息转发的时序队列问题，同时采用格式简单,易于读写,占用带宽小的JSON数据进行BIM模型标注的SVG图形信息进行网络传输，大大提高了系统的响应速度，客户端易于快速生成与解析，在实现全双工机制的基础上，提高系统的稳定性和带宽利用率，提升系统的业务效率和处理性能。
与对比文件相比：一方面，本发明所述的技术方案以轻量化后的BIM模型作为实时联动标注系统应用基础，服务器端不产生额外的BIM模型副本，不对BIM模型做修改更新操作，标注是在客户端浏览器上打开的轻量化BIM模型上操作，模型标注信息不在服务器端及客户端存储；服务器端仅提供WebSocket连接服务、标注信息转发功能。
另一方面，实时联动标注系统基于B/S架构，采用全双工异步的ASP.NET线程池管理BIM模型数据请求及模型标注信息转发的时序队列问题，以多终端实时共享可用的批注的方式丰富BIM模型的应用场景，增强设计、施工等应用模型的意图表达，消除网络延时，实现真正即时响应、实时共享。
本系统提供了一种项目团队、业主、设计人员等之间对BIM模型实时标注、实时协同沟通交流的方法，系统实施方便、技术简单、成本低、协同效率高。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为发明的流程示意图。
图3为本发明一个应用实例的模型联动标注图，左边为创建者端模型标注页面，右边为参与端页面，参与者端更新了服务器端发送过来的标注信息。
具体实施方式
实施例1：为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合附图描述根据本发明实施例的基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统。该系统包括服务器端和WebSocket客户端；WebSocket客户端由创建者端、参与者端组成。
WebSocket客户端与服务器端通信，向服务器端发送轻量化BIM模型数据请求、WebSocket连接请求、模型标注信息。
服务器端收到轻量化BIM模型数据请求，将返回轻量化BIM模型数据给创建者WebSocket客户端。
服务器端收到WebSocket连接请求，将把该WebSocket客户端请求加入到连接池中。
服务器端收到模型标注信息，将把模型标注信息发送给其余WebSocket客户端，其余WebSocket客户端接收到服务器端发送的模型标注信息，将更新自己访问到的轻量化BIM模型上的模型标注信息。
BIM模型标注信息为JSON格式的数据，WebSocket客户端通过HTTP通道发送模型标注信息到服务器端。
服务器端收到WebSocket客户端模型标注信息，遍历连接池中的其余WebSocket客户端，并把该模型标注信息发送给这些客户端。
多个WebSocket客户端与服务器端建立起通信连接，以在收到服务器端的模型标注信息能实时更新轻量化BIM模型上的标注信息。
WebSocket客户端包括一个连接监控模块，这样，WebSocket客户端可以通过连接监控模块实时监控与服务器端的连接状态，并在连接断开或异常时，重新向服务器端发送连接握手请求。
WebSocket客户端包括一个模型标注信息变动监控模块，这样，WebSocket客户端可以通过模型标注信息变动监控模块实时监控本地标注信息变化状态，当有新的标注信息后，及时向服务端发送模型标注信息。
服务器端为基于IIS的WebSocket服务器。基于此，服务器端与WebSocket客户端之间的连接为WebSocket连接。服务器端和WebSocket客户端都是基于IIS和ASP.NET实现。对于服务器，调用WebSocket.ReciveAsync(buffer,token)监听WebSocket客户端发送过来的模型标注信息，调用CONNECT_POOL.ContainsKey(clientUser)遍历连接池中WebSocket客户端，调用WebSocket.SendAsync(buffer,type)把模型标注信息发送给其余WebSocket客户。
对于WebSocket客户端，调用WebSocket.send(markupInfo)向服务器端发送模标注信息,Onmessage()方法实时监控服务器端发送过来的模型标注信息，当收到服务器端的模型标注信息立即调用update()方法更新打开模型上的标注信息。
在本实施例中，该基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统的运行流程概述如下：
步骤1，创建者WebSocket客户端打开轻量化BIM模型访问页面，服务器端返回轻量化BIM模型数据；
步骤2，创建者WebSocket客户端启动联动标注，与服务器建立起WebSocket连接，创建者端加入到服务器端中的连接池中；同时服务器端返回联动标注页面地址给创建者端；
步骤3，创建者端把联动标注页面发送给其他参与者端；
步骤4，参与者端打开联动标注页面，服务器端返回轻量化BIM模型数据，同时参与者端自动加入到服务器端中的连接池中；
步骤5，创建者端选择任一标注工具，标注工具包括但不限于画笔、文字、矩形框和箭头等，在BIM模型上需要标注的地方进行标注，标注完生成SVG图形信息；
步骤6，创建者端的联动标注模型页面检测到有新的模型标注信息，将把生成的SVG矢量模型标注图形信息发送给服务器端；
步骤7，服务器端收到创建者端发送的模型标注信息，将遍历连接池中的参与者端，同时将收到的模型标注信息发送给这些参与者端；
步骤8，参与者端通过联动标注页面中的 Onmessage 回调函数可以实时获取到来自服务端的模型标注信息，同时获取到的模型标注信息更新到自己访问到的轻量化BIM模型上。
步骤9，若存在新的模型标注信息，重复执行步骤5-步骤8的过程，实现了BIM模型的协同联动标注。
Claims (5)
1.一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，其特征在于该系统采用B/S架构，由服务器端和WebSocket客户端组成，其中：
服务器端为基于IIS的WebSocket服务器，提供基于B/S架构的轻量化BIM模型数据及WebSocket服务；WebSocket客户端向所述服务器端发送连接握手请求并获取轻量化BIM模型数据；WebSocket客户端在接收到服务器端发送的连接握手成功指令后返回轻量化BIM模型数据，建立与服务器端通信连接，WebSocket客户端通过浏览器访问服务器端的轻量化BIM模型数据生成联动标注；WebSocket客户端通过连接监控模块实时监控与服务器端的连接状态；
具体的，所述WebSocket客户端分为创建者端和参与者端，其中：
服务器端首先接收创建者端发送的WebSocket连接请求，建立创建者端与所述服务器端的连接并加入到连接池中，同时生成联动标注访问页面地址；
参与者端访问创建者端生成的联动标注访问页面地址，参与者端将接收到服务器端返回的轻量化BIM模型数据同时启动标注功能，参与者端与创建者端加入到同一标识的连接池中；所述创建者端在所述服务器端返回的轻量化BIM模型上启动标注功能，标注监控模块把模型标注信息发送给服务器端；
服务器端接收创建者端发送的模型标注信息，并把接收到模型标注信息发送给连接池中的参与者端，当参与者端收到模型标注信息，将更新自己访问到的联动标注信息。
2.如权利要求1所述的一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，其特征在于连接监控模块的运行方式为：设置定时器，固定间隔时间向服务器端发送一个ping数据，如果连接正常，服务器端会给WebSocket客户端返回连接正常信息，客户端通过onmessage事件能监听到返回连接正常的信息，否则说明连接断开或异常，重新向所述服务器端发送所述连接握手请求。
3.如权利要求1所述的一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，其特征在于标注监控模块的运行方式为：设置定时器，固定间隔时间检测一次客户端打开的轻量化BIM模型数据上是否有新的模型标注信息，如果检测到本地存在新的模型标注信息，则把模型标注信息以JSON格式发送给服务器端。
4.如权利要求1所述的一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统，其特征在于服务器端通过全双工异步的ASP.NET线程池与WebSocket客户端进行轻量化BIM模型数据中的标注信息交互，服务器端与WebSocket客户端之间传输的信息为JSON格式，所述轻量化BIM模型数据中的标注信息为SVG矢量图形信息，以同步更新WebSocket客户端上获取的信息。
5.一种基于WebSocket的轻量化BIM模型联动标注系统的运行流程，其特征在于：
步骤1），创建者WebSocket客户端打开轻量化BIM模型访问页面，服务器端返回轻量化BIM模型数据；
步骤2），创建者WebSocket客户端启动联动标注，与服务器建立起WebSocket连接，创建者端加入到服务器端中的连接池中；同时服务器端返回联动标注页面地址给创建者端；
步骤3），创建者端把联动标注页面发送给其他参与者端；
步骤4），参与者端打开联动标注页面，服务器端返回轻量化BIM模型数据，同时参与者端自动加入到服务器端中的连接池中；
步骤5），创建者端选择任一标注工具，标注工具包括但不限于画笔、文字、矩形框和箭头等，在BIM模型上需要标注的地方进行标注，标注完生成SVG图形信息；
步骤6），创建者端的联动标注模型页面检测到有新的模型标注信息，将把生成的SVG矢量模型标注图形信息发送给服务器端；
步骤7），服务器端收到创建者端发送的模型标注信息，将遍历连接池中的参与者端，同时将收到的模型标注信息发送给这些参与者端；
步骤8），参与者端通过联动标注页面中的 Onmessage 回调函数可以实时获取到来自服务端的模型标注信息，同时获取到的模型标注信息更新到自己访问到的轻量化BIM模型上。
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