CN115048710B - 基于bim技术的全息可视化模型构建与交互系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统和方法，属于建筑模型全息展示技术领域，该基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统包括模型解构模块、模型重构模块和交互优化模块，模型解构模块用于接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；模型重构模块用于根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；交互优化模块用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号。交互优化模块针对不同使用环节进行判断或优化，一方面，使得长时间的误触可报警提示；另一方面，对第二点位信号优化后能够得到准确的可视方向，从而提升用户体验。

Description

基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统和方法

技术领域

本发明属于建筑模型全息展示技术领域，具体而言，涉及基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统和方法。

背景技术

近年来，随着信息产业的飞速发展与技术的不断革新，人们对视觉要求不再停留于照片或平面显示设备的展示，因此，全息互动投影技术也得到了极大的发展。

因此，目前逐渐将BIM技术和全息互动投影技术结合运用，旨在提高施工人员对施工环节的把控。但是。由于不同建设阶段BIM技术应用需求不同，因此，对于信息模型、信息深度及模型拆分要求也各异。例如，在设计阶段，对于几何形态、模拟分析、技术参数等较为关注。

然而，现有技术中，BIM模型由于其模型组件可能存在缺失、错位或重叠等问题，导致BIM模型的解构和重构发生错误，严重时造成系统宕机；并且，交互面板可能存在误触或交互不通畅的情况，从而极大地降低了用户的体验。

发明内容

本发明实施例提供了基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统和方法，其目的在于解决现有的BIM模型的模型组件出错导致解构和重构无法进行和交互面板可能存在误触或交互不通畅的情况的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，包括：

模型解构模块，其用于接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；

模型重构模块，其用于根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；

交互优化模块，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号，并根据第一点位信号判断所述第一点位信号是否可信，或将所述第二点位信号进行优化处理后得到准确的可视方向。

作为本发明的一种优选技术方案，所述模型解构模块包括：

获取单元，其用于接收用户导入的BIM模型，对所述BIM模型进行检测，并确定所述BIM模型是否属于可用模型；

第一判断单元，其用于对所述可用模型进行扫描，同时判断所述可用模型是否具有第一错误对象；

统计单元，其用于统计所述第一错误对象的错误总数，根据该错误总数判断所述可用模型的错误程度；

修复单元，其用于基于所述错误程度对所述第一错误对象进行修复；

解构单元，其用于将修复后的所述可用模型进行分解，得到所述模型信息。

作为本发明的一种优选技术方案，所述模型信息包含几何模型、材料信息、三维坐标参数和渲染信息。

作为本发明的一种优选技术方案，所述渲染信息包含色域、色彩分辨率和渲染分辨率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述模型重构模块包括：

编码单元，其用于根据所述三维坐标参数对所述几何模型按生成路径和运动轨迹进行编码；

关联单元，其用于根据所述编码识别所述几何模型之间的关联性，并根据所述关联性对所述编码进行调整；

模拟单元，其用于通过调整后的所述编码并结合所述模型信息生成模拟模型，并检查所述模拟模型是否具有第二错误对象；

重构单元，其用于结合所述编码和所述模型信息或更新后的所述编码和所述模型信息构建轻量化建筑空间模型。

作为本发明的一种优选技术方案，所述模拟单元中，在所述检查所述模拟模型是否具有第二错误对象之后：若具有第二错误对象则对所述第二错误对象进行修复，并更新所述编码和所述模型信息。

作为本发明的一种优选技术方案，所述交互优化模块包括：

第一接收单元，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号，记录所述第一点位信号的触摸信息；

计算单元，其用于根据所述触摸信息分别计算出所述第一点位信号的时间差值和移动距离，并判断所述时间差值落入哪个预设区间；

第二判断单元，其用于结合所述预设区间和所述移动距离判断所述第一点位信号是否可信。

作为本发明的一种优选技术方案，所述触摸信息包含起始时间、终止时间、起始点坐标参数和终止点坐标参数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述交互优化模块还包括：

第二接收单元，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第二点位信号，并提取所述第二点位信号的点位坐标参数；

确定单元，其用于根据所述点位坐标参数绘制信号线路，并确定所述信号线路的断连点位；

调整单元，其用于利用所述第二点位信号对所述断连点位进行优化调整，得到准确的可视方向。

第二方面，本发明实施例提供基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互方法，包括以下步骤：

S1，接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；

S2，根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；

S3，接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号，并根据第一点位信号判断所述第一点位信号是否可信，或将所述第二点位信号进行优化处理后得到准确的可视方向。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

（1）用户将BIM模型导入模型解构模块之后，模型解构模块对BIM模型判断BIM模型是否可用，并针对可用模型的错误程度适中进行修复，从而确保模型重构模块能够更快的重建轻量化建筑空间模型。

（2）模型重构模块重新轻量化建筑空间模型之后，能够保证系统运行更加顺畅、存储能力得到提升，进一步控制了冗余数据。

（3）交互优化模块针对不同使用环节进行判断或优化，一方面，使得长时间的误触可报警提示；另一方面，对第二点位信号优化后能够得到准确的可视方向，从而提升用户体验。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明所公开的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统的结构示意图；

图2是本发明所公开的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互方法的流程图。

附图标记说明：100、模型解构模块；110、获取单元；120、第一判断单元；130、统计单元；140、修复单元；150、解构单元；200、模型重构模块；210、编码单元；220、关联单元；230、模拟单元；240、重构单元；300、交互优化模块；310、第一接收单元；320、计算单元；330、第二判断单元；340、第二接收单元；350、确定单元；360、调整单元。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例一

参照附图1所示，本发明提供一种技术方案：基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，包括模型解构模块100、模型重构模块200和交互优化模块300；

模型解构模块100用于接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；

模型重构模块200用于根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；

交互优化模块300用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号，并根据第一点位信号判断所述第一点位信号是否可信，或将所述第二点位信号进行优化处理后得到准确的可视方向。

本申请的全息可视化模型构建与交互系统用于全息互动投影设备之中，并且，本申请所称的交互面板为全息互动投影设备所使用的红外触摸屏。

其中，红外触摸屏是利用X轴、Y轴方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，并一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。那么，本申请所称的点位信号，即触摸点的点位信号。

具体而言，首先，用户将BIM模型导入模型解构模块100之后，模型解构模块100对BIM模型判断BIM模型是否可用，并针对可用模型的错误程度适中进行修复，从而确保模型重构模块200能够更快的重建轻量化建筑空间模型。其次，模型重构模块200重新轻量化建筑空间模型之后，能够保证系统运行更加顺畅、存储能力得到提升，进一步控制了冗余数据。最后，处于交互期间，交互优化模块300针对不同使用环节进行判断或优化，一方面，使得长时间的误触可报警提示；另一方面，对第二点位信号优化后能够得到准确的可视方向，从而提升用户体验。

进一步地，所述模型解构模块100包括：

获取单元110，其用于接收用户导入的BIM模型，对所述BIM模型进行检测，并确定所述BIM模型是否属于可用模型；

第一判断单元120，其用于对所述可用模型进行扫描，同时判断所述可用模型是否具有第一错误对象；

统计单元130，其用于统计所述第一错误对象的错误总数，根据该错误总数判断所述可用模型的错误程度；

修复单元140，其用于基于所述错误程度对所述第一错误对象进行修复；

解构单元150，其用于将修复后的所述可用模型进行分解，得到所述模型信息。

具体而言，由于导入的BIM模型可能存在缺失，因此，导入之后需确定BIM模型是否属于可用模型。同时，若是可用模型其中的模型组件可能具有错位或重叠等情况，因此，对第一错误对象的错误总数进行统计并判断错误程度，针对误程度再进行修复；如此方式，不仅能够筛选出不可用模型，而且能够将可用模型进行修复，进而能够为轻量化建筑空间模型提供帮助，避免系统处理繁琐。

其中，错误程度包含较轻、中等和较重，针对错误程度较重的可用模型可直接退回，并显示无法修复。然而，对于较轻和中等两种程度可展开，且修复过程相较于较重程度更为流畅。

该实施例中，所述模型信息包含几何模型、材料信息、三维坐标参数和渲染信息，所述渲染信息包含色域、色彩分辨率和渲染分辨率。

进一步地，所述模型重构模块200包括：

编码单元210，其用于根据所述三维坐标参数对所述几何模型按生成路径和运动轨迹进行编码；

关联单元220，其用于根据所述编码识别所述几何模型之间的关联性，并根据所述关联性对所述编码进行调整；

模拟单元230，其用于通过调整后的所述编码并结合所述模型信息生成模拟模型，并检查所述模拟模型是否具有第二错误对象；

紧接着，所述模拟单元230中，在所述检查所述模拟模型是否具有第二错误对象之后：若具有第二错误对象则对所述第二错误对象进行修复，并更新所述编码和所述模型信息。

重构单元240，其用于结合所述编码和所述模型信息或更新后的所述编码和所述模型信息构建轻量化建筑空间模型。

具体而言，生成路径是指模型零部件基于三维坐标原点到安装点移动参数，运动轨迹是指模型零部件在安装点的角度和朝向。编码之后经过关联性检查和模拟性检测，从而确保即将生成的模型无差错，进而能够得到可信的、准确的轻量化建筑空间模型。

举例说明，一间房子包括地基、两个侧墙、楼层板和两个楼顶分流板；其中，地基编码为①，①中包含地基、三维坐标参数（0,0,0）、角度（90°）和朝向（北）；且两个侧墙、楼层板和两个楼顶分流板依次类推进行标注。

进一步地，所述交互优化模块300包括：

第一接收单元310，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号，记录所述第一点位信号的触摸信息；

计算单元320，其用于根据所述触摸信息分别计算出所述第一点位信号的时间差值和移动距离，并判断所述时间差值落入哪个预设区间；

第二判断单元330，其用于结合所述预设区间和所述移动距离判断所述第一点位信号是否可信。

进一步地，所述触摸信息包含起始时间、终止时间、起始点坐标参数和终止点坐标参数。

具体而言，预设区间分为0~2s和2s以上。使用过程中，若时间差值落入0~2s之间，则可判断用户正在点击交互面板；同时，由于可能出现用户正在看模型或与人谈话等，用户误将手指持续点击在交互面板上，此时，时间差值落入2s以上，并且，移动距离为0，预设区间和移动距离不可信的条件均满足，则第一点位信号不可信，全息互动投影设备应发出报警提示。

进一步地，所述交互优化模块300还包括：

第二接收单元340，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第二点位信号，并提取所述第二点位信号的点位坐标参数；

确定单元350，其用于根据所述点位坐标参数绘制信号线路，并确定所述信号线路的断连点位；

调整单元360，其用于利用所述第二点位信号对所述断连点位进行优化调整，得到准确的可视方向。

具体而言，优化调整过程中，选取第二点位信号中信号较强的点位信号进行绘制信号线路，当出现断连点位时，将该断连点位距离最近的且较弱的点位信号补入其中，形成完整的信号线路。

另外，距离最近的应当处于预设阈值范围中的最近距离。

以上，第一点位信号可为单独的点位信号或连续的点位信号，第二点位信号为连续的点位信号。

实施例二

参照附图2所示，本发明实施例还公开了基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互方法，包括以下步骤：

S1，接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；

S2，根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；

S3，接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号，并根据第一点位信号判断所述第一点位信号是否可信，或将所述第二点位信号进行优化处理后得到准确的可视方向。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (7)

1.基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，包括：

模型解构模块，其用于接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；

所述模型解构模块包括：

获取单元，其用于接收用户导入的BIM模型，对所述BIM模型进行检测，并确定所述BIM模型是否属于可用模型；

第一判断单元，其用于对所述可用模型进行扫描，同时判断所述可用模型是否具有第一错误对象；

统计单元，其用于统计所述第一错误对象的错误总数，根据该错误总数判断所述可用模型的错误程度；

修复单元，其用于基于所述错误程度对所述第一错误对象进行修复；

解构单元，其用于将修复后的所述可用模型进行分解，得到所述模型信息；其中，所述模型信息包含几何模型、材料信息、三维坐标参数和渲染信息；

模型重构模块，其用于根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；

所述模型重构模块包括：

编码单元，其用于根据所述三维坐标参数对所述几何模型按生成路径和运动轨迹进行编码；

关联单元，其用于根据所述编码识别所述几何模型之间的关联性，并根据所述关联性对所述编码进行调整；

模拟单元，其用于通过调整后的所述编码并结合所述模型信息生成模拟模型，并检查所述模拟模型是否具有第二错误对象；

重构单元，其用于结合所述编码和所述模型信息或更新后的所述编码和所述模型信息构建轻量化建筑空间模型；

交互优化模块，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号，并根据第一点位信号判断所述第一点位信号是否可信，或将所述第二点位信号进行优化处理后得到准确的可视方向。

2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，所述渲染信息包含色域、色彩分辨率和渲染分辨率。

3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，所述模拟单元中，在所述检查所述模拟模型是否具有第二错误对象之后：若具有第二错误对象则对所述第二错误对象进行修复，并更新所述编码和所述模型信息。

4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，所述交互优化模块包括：

第一接收单元，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号，记录所述第一点位信号的触摸信息；

计算单元，其用于根据所述触摸信息分别计算出所述第一点位信号的时间差值和移动距离，并判断所述时间差值落入哪个预设区间；

第二判断单元，其用于结合所述预设区间和所述移动距离判断所述第一点位信号是否可信。

5.根据权利要求4所述的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，所述触摸信息包含起始时间、终止时间、起始点坐标参数和终止点坐标参数。

6.根据权利要求4所述的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，所述交互优化模块还包括：

第二接收单元，其用于接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第二点位信号，并提取所述第二点位信号的点位坐标参数；

确定单元，其用于根据所述点位坐标参数绘制信号线路，并确定所述信号线路的断连点位；

调整单元，其用于利用所述第二点位信号对所述断连点位进行优化调整，得到准确的可视方向。

7.基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互方法，应用于权利要求1~6任一项所述的基于BIM技术的全息可视化模型构建与交互系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1，接收用户导入的BIM模型，并将所述BIM模型进行解构处理，得到模型信息；

S2，根据所述模型信息重建轻量化建筑空间模型；

S3，接收用户手指在交互面板上滑动所述轻量化建筑空间模型的第一点位信号或第二点位信号，并根据第一点位信号判断所述第一点位信号是否可信，或将所述第二点位信号进行优化处理后得到准确的可视方向。

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