CN115393546A - 一种bim模型分拆展示的方法 - Google Patents

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CN115393546A CN202210892192.6A CN202210892192A CN115393546A CN 115393546 A CN115393546 A CN 115393546A CN 202210892192 A CN202210892192 A CN 202210892192A CN 115393546 A CN115393546 A CN 115393546A
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戴怀玉
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黄永杭
马琳
蔡国海
徐伟亮
龚晨
李嘉
梁雄伟
唐瑭
张小龙
林永枫
李颖
陈永强
刘水华
陈航
黎杰明
林东里
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Guangzhou Academy Of Building Sciences Group Co ltd
Guangzhou Architectural Decoration Group Co ltd
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Guangzhou Municipal Construction Group Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种BIM模型分拆展示的方法，包括建立相对坐标系，在相对坐标系中划分网格；根据计算策略计算包含至少两个构件的网格中每个构件与网格中心点之间的距离；将距离最小的构件作为目标构件，其他的构件作为剩余构件，确定中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动；重复执行步骤，直至所有网格中包含的构件数量均小于等于1为止；确定按照移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值，以完成待分拆模型的分拆和展示，本发明在保留构件间相对位置关系的同时，使所有构件分拆后与相邻构件保持充分距离，对模型细节展示效果好。

Description

一种BIM模型分拆展示的方法
技术领域
本发明涉及一种BIM模型分拆展示的方法，属于建筑工程信息技术领域。
背景技术
近年来，建筑行业发展越来越迅速，建筑信息模型简称BIM技术(BuildingInformation Modeling)作为一种新兴的信息技术，已经广泛应用于建筑项目的各个领域，建筑学、工程学及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑资讯模型一词由Autodesk所创的。它是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。当初这个概念是由Jerry Laiserin把Autodesk、奔特力系统软件公司、Graphisoft所提供的技术向公众推广。通过对建筑三维模型的数据化、信息化整合，实现信息在项目策划、设计、施工和运维的全生命周期过程中进行共享和传递，为各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。在通过BIM协同工作的过程中，往往采用的是适用于浏览器加载的轻量化BIM模型，但目前轻量化BIM引擎的展示功能较为单一，当需要查看模型中某个构件的细节时，只能在整体模型中对其进行放大，往往无法全面展示构件的全部细节。例如申请号为 CN201810913254.0，发明名称为“一种BIM展示的方法”的发明专利申请，以模型中心为球心，公开了一种BIM展示的方法，通过特殊模型的特性获取相关坐标，利用公式求出新坐标完成爆炸效果展示；在网页中导入Obj模型和stl 模型，通过Obj模型可以获取每个部件的中心坐标，通过stl模型可以获取模型整体的中心坐标，以整体坐标为中心点，设定部件爆炸距离，设定爆炸方向，通过公式获取每个部件爆炸后的坐标，将部件通过动画移动到指定坐标，完成爆炸效果。但这种方法展开效果较好，对远离球心的部件则展开效果并不明显，因此更适用于构件数量少、结构简单的BIM模型，同时可能模型的部件较紧凑，造成某个区域的部件较多，影响部件的展开效果。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种使BIM模型中部件的展开效果更好的BIM模型分拆展示的方法。
一种BIM模型分拆展示的方法，包括如下步骤：
以待拆分展示模型的外接长方体的最小角点为原点建立与BIM系统中实际坐标系平行的相对坐标系，根据预设的网格划分密度在相对坐标系中划分网格；
将包含至少两个构件的网格确定为目标网格，根据预设的曼哈顿距离计算策略计算目标网格中每个构件与目标网格中心点之间的曼哈顿距离；
将曼哈顿距离最小的构件作为目标构件，并安置在目标网格中；
将目标网格中除了目标构件其他的构件作为剩余构件，确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动；
重复执行从将包含至少两个构件的网格确定为目标网格至确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动的步骤，直至所有网格中包含的构件数量均小于等于1为止；
根据相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，确定按照构件移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值，以完成待分拆模型的分拆和展示。
对上述技术方案的进一步改进为：以待拆分展示模型的外接长方体的最小角点为原点建立与BIM系统中实际坐标系平行的相对坐标系的计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000031
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000032
为构件i在相对坐标系下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000033
为构件i在相对坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000034
为构件i在相对坐标系下的z轴坐标；x(i)为构件i在实际坐标系下的x轴坐标；y(i)为构件i在实际坐标系下的y轴坐标；z(i)为构件i在实际坐标系下的z轴坐标；X0为待拆分展示模型的外接长方体在实际坐标系下的最小角点的x轴坐标；Y0为待拆分展示模型的外接长方体在实际坐标系下的最小角点的y轴坐标；Z0为待拆分展示模型的外接长方体在实际坐标系下的最小角点的 z轴坐标；N为待拆分展示模型中构件的总数；
其中待拆分展示模型的外接长方体的长作为x轴，待拆分展示模型的外接长方体的宽作为y轴，待拆分展示模型的外接长方体的高作为z轴。
进一步的，根据预设的网格划分密度在相对坐标系中划分网格还包括如下子步骤；
根据预设的网格划分密度在相对坐标系中划分网格，得到相对坐标系中x轴、 y轴和z轴方向的步长；其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000035
式中，sx为相对坐标系下的x轴方向的步长；sy为相对坐标系下的y轴方向的步长；sz为相对坐标系下的z轴方向的步长；Lx为待拆分展示模型的外接长方体的长；Ly为待拆分展示模型的外接长方体的宽；Lz为待拆分展示模型的外接长方体的高；n为预设的网格划分密度。
进一步的，将包含至少两个构件的网格确定为目标网格，根据预设的曼哈顿距离计算策略计算目标网格中每个构件与目标网格中心点之间的曼哈顿距离之前还包括如下步骤：
根据相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的步长，计算每个构件所属网格编号，其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000041
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000042
为构件i在相对坐标系中x轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000043
为构件i在相对坐标系中y轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000044
为构件i在相对坐标系中z轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000045
为构件i在相对坐标下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000046
为构件i在相对坐标下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000047
为构件i在相对坐标下的z轴坐标；sx为相对坐标下的x轴方向的步长； sy为相对坐标下的y轴方向的步长；sz为相对坐标下的z轴方向的步长。
进一步的，预设的曼哈顿距离计算策略为：
Figure RE-GDA0003910509210000048
式中d(i)为构件i距离目标网格中心点的曼哈顿距离，
Figure RE-GDA0003910509210000049
为构件i在相对坐标下的x轴坐标；
Figure RE-GDA00039105092100000410
为构件i在相对坐标下的y轴坐标；
Figure RE-GDA00039105092100000411
为构件i在相对坐标下的z轴坐标；
Figure RE-GDA00039105092100000412
为构件i在相对坐标系中x轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA00039105092100000413
为构件i在相对坐标系中y轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA00039105092100000414
为构件i在相对坐标系中z轴方向中的网格编号；sx为相对坐标下的x轴方向的步长；sy为相对坐标下的y轴方向的步长； sz为相对坐标下的z轴方向的步长。
进一步的，确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离包括如下子步骤：计算目标网格中每个剩余构件与目标构件之间相对坐标系中x轴、 y轴和z轴方向的距离，其计算模型为：
Figure RE-GDA00039105092100000415
式中，
Figure RE-GDA00039105092100000416
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中x轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA0003910509210000051
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中y轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA0003910509210000052
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中z轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA0003910509210000053
为剩余构件K 在相对坐标系下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000054
为剩余构件K在相对坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000055
为剩余构件K在相对坐标系下的z轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000056
为目标构件M在相对坐标系下的 x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000057
为目标构件M在相对坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000058
为目标构件M在相对坐标系下的z轴坐标。
进一步的，预设的构件移动策略为：
选取每个剩余构件在相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离中绝对值最大的轴，作为移动方向进行移动；其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000059
式中，
Figure RE-GDA00039105092100000510
为每个剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中x轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA00039105092100000511
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中y轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA00039105092100000512
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中z轴方向的初始距离；p轴为剩余构件K在相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离
Figure RE-GDA00039105092100000513
中绝对值最大的轴；
Figure RE-GDA00039105092100000514
为为剩余构件K在相对坐标系中p轴方向的距离。
若
Figure RE-GDA00039105092100000515
大于零，则向p轴正方向移动一个网格，若
Figure RE-GDA00039105092100000516
小于零，则往p轴负方向移动一个网格，其计算模型为：
Figure RE-GDA00039105092100000517
Figure RE-GDA00039105092100000518
为剩余构件K在相对坐标系下p轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA00039105092100000519
为目标构件 M在相对坐标系下p轴方向中的网格编号，
Figure RE-GDA00039105092100000520
为剩余构件K在相对坐标系中p 轴方向的距离；sign为符号函数，当
Figure RE-GDA00039105092100000521
当＞0时，则
Figure RE-GDA00039105092100000522
当
Figure RE-GDA00039105092100000523
时，则
Figure RE-GDA00039105092100000524
当
Figure RE-GDA00039105092100000525
时，则
Figure RE-GDA00039105092100000526
若剩余构件待移至的网格内已有其它构件，若剩余构件K是沿p轴正方向移动的，则除剩余构件K外，对所有p轴方向上编号大于
Figure RE-GDA0003910509210000061
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格；若剩余构件K是沿p轴负方向移动的，对所有p轴方向上编号大于
Figure RE-GDA0003910509210000062
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格，其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000063
时，对
Figure RE-GDA0003910509210000064
使得
Figure RE-GDA0003910509210000065
令
Figure RE-GDA0003910509210000066
Figure RE-GDA0003910509210000067
时，对
Figure RE-GDA0003910509210000068
使得
Figure RE-GDA0003910509210000069
令
Figure RE-GDA00039105092100000610
式中，
Figure RE-GDA00039105092100000611
为剩余构件K在相对坐标系中p轴方向的距离，
Figure RE-GDA00039105092100000612
为构件i在相对坐标系中p轴方向中的网格编号，
Figure RE-GDA00039105092100000613
为目标构件M在相对坐标系下p轴方向中的网格编号。
进一步的，根据相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，确定按照构件移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值之前还包括如下步骤，
计算相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸，其计算模型为
Figure RE-GDA00039105092100000614
式中，
Figure RE-GDA00039105092100000615
为相对坐标系中x轴方向上的最大网格数，
Figure RE-GDA00039105092100000616
为构件i在相对坐标系中x轴方向上的网格编号，
Figure RE-GDA00039105092100000617
式中，
Figure RE-GDA00039105092100000618
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格的相对长度，
Figure RE-GDA00039105092100000619
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格中所有构件的长度的集合，如果该集合为空集，则说明该层网格中没有构件，于是该层网格的相对长度为0；如果该集合非空，则取该层所有构件中长度最大的构件，以其长度作为本层网格的相对长度。
进一步的，计算相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸之后还包括如下步骤：
根据相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸计算出各网格在相对坐标系中x轴方向上的相对坐标系中的相对坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000071
Figure RE-GDA0003910509210000072
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000073
和
Figure RE-GDA0003910509210000074
分别为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格的坐标和相对尺寸，
Figure RE-GDA0003910509210000075
为所述相对坐标系中x轴方向上的最大网格数。
同理计算出各网格在相对坐标系中y轴和z轴方向上相对坐标系中的相对坐标；
根据构件的网格编号对应其在相对坐标系中的相对坐标。
进一步的，根据相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，确定按照构件移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值包括如下子步骤：
按照构件移动策略移动之后每个构件在相对坐标系中的相对坐标，按照相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，转换成构件移动策略移动之后每个构件的实际坐标值；其相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系为
Figure RE-GDA0003910509210000076
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000077
为构件i在实际坐标系下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000078
为构件i在实际坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000079
为构件i在实际坐标系下的z轴坐标；
Figure RE-GDA00039105092100000710
为构件i在子相对坐标系中的x轴坐标；
Figure RE-GDA00039105092100000711
为构件i在相对坐标系中的y轴坐标，
Figure RE-GDA00039105092100000712
为构件i在相对坐标系中的z轴坐标。
由上述技术方案可知：本发明提供的使BIM模型分拆展示的方法通过建立与BIM系统中实际坐标系平行的相对坐标系，并在相对坐标系中划分网格；来把控拆分后的构件的相对距离，使所有构件分拆后与相邻构件保持充分距离，将待拆分展示模型的细节更好的展示；
再将包含至少两个构件的网格确定为目标网格，根据预设的曼哈顿距离计算策略计算目标网格中每个构件与目标网格中心点之间的曼哈顿距离；将曼哈顿距离最小的构件作为目标构件；将目标网格中除了目标构件其他的构件作为剩余构件，确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动；重复执行从将包含至少两个构件的网格确定为目标网格至确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动的步骤，直至所有网格中包含的构件数量均小于等于1为止；使构件拆分后不会太集中，并且根据相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，确定按照构件移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值，以完成待分拆模型的分拆和展示。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明提供的BIM模型分拆展示的方法的流程图。
图2为图1中步骤s101的子步骤的流程图。
图3为图1中步骤s104的子步骤的流程图。
图4为图1中步骤s106的子步骤的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
一种BIM模型分拆展示的方法，包括如下步骤：
参考图1，步骤S101以待拆分展示模型的外接长方体的最小角点为原点建立与BIM系统中实际坐标系平行的相对坐标系，根据预设的网格划分密度在相对坐标系中划分网格；
参考图2，步骤S1011使用ThreeJ S在网页中导入glTF模型，即待拆分展示模型，通过ThreeJ S获取待拆分展示模型每个部件的中心坐标和模型整体的包围盒。
步骤S1012获取待拆分展示模型的外接长方体的最小角点。
其计算机程序代码为：
this.box＝this.getBoundingBox(this.models)；//获取包围盒,获取模型外接长方体
const boxInfo＝THREEUtil.getBondingBoxInfo(this.box)；
this.origin＝boxInfo.min；//获取模型外接长方体的最小角点(x0,y0,z0)；
获取待拆分展示模型的外接长方体的长、宽和高，其计算机程序代码为：
this.Lx＝boxInfo.lx；//外接长方体的长Lx
this.Ly＝boxInfo.ly；//外接长方体的宽Ly
this.Lz＝boxInfo.lz；//外接长方体的高Lz
获取待拆分展示模型的中构件总数，其计算机程序代码为：
this.modelCount＝models.length；//获取构件总数N
步骤S1013以待拆分展示模型的外接长方体的最小角点为原点建立与BIM 系统中实际坐标系平行的相对坐标系，并且将待拆分展示模型中全部构件从实际坐标系转换成相对坐标系。
其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000101
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000102
为构件i在相对坐标系下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000103
为构件i在相对坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000104
为构件i在相对坐标系下的z轴坐标；x(i)为构件i在实际坐标系下的x轴坐标；y(i)为构件i在实际坐标系下的y轴坐标；z(i)为构件i在实际坐标系下的z轴坐标；X0为待拆分展示模型的外接长方体在实际坐标系下的最小角点的x轴坐标；Y0为待拆分展示模型的外接长方体在实际坐标系下的最小角点的y轴坐标；Z0为待拆分展示模型的外接长方体在实际坐标系下的最小角点的 z轴坐标；N为待拆分展示模型中构件的总数；
其中待拆分展示模型的外接长方体的长作为x轴，待拆分展示模型的外接长方体的宽作为y轴，待拆分展示模型的外接长方体的高作为z轴；
其计算机程序代码为：
Figure RE-GDA0003910509210000105
步骤S1014根据预设的网格划分密度在相对坐标系中划分网格，得到相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的步长。
其中，其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000111
式中，sx为相对坐标系下的x轴方向的步长；sy为相对坐标系下的y轴方向的步长；sz为相对坐标系下的z轴方向的步长；Lx为待拆分展示模型的外接长方体的长；Ly为待拆分展示模型的外接长方体的宽；Lz为待拆分展示模型的外接长方体的高；n为预设的网格划分密度。
在另外一些实施例中预设的网格划分密度为1000，根据1000在相对坐标系中划分网格的计算机程序代码为：
thisx＝thiS.Lx/n；
this.sy＝this.Ly/n；
this.sz＝this.Lz/n；
步骤S1015计算每个待拆分展示模型中构件所属网格编号。
其计算模型：
Figure RE-GDA0003910509210000112
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000113
为待拆分展示模型中构件i在相对坐标系中x轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000114
为待拆分展示模型中构件i在相对坐标系中y轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000115
为待拆分展示模型中构件i在相对坐标系中z轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000116
为待拆分展示模型中构件i在相对坐标下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000117
为待拆分展示模型中构件i在相对坐标下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000118
为待拆分展示模型中构件i在相对坐标下的z轴坐标；sx为相对坐标下的x轴方向的步长；sy为相对坐标下的y轴方向的步长；sz为相对坐标下的z轴方向的步长。
其计算机程序代码为：
item.mx＝Math.floor(item.center.x/this.sx)；
item.my＝Math.floor(item.center.y/this.sy)；
item.mz＝Math.floor(item.center.z/this.sz)；
const grid＝this.createGrid(item.mx,item.my,item.mz)；
参考图1，步骤S102将包含至少两个构件的网格确定为目标网格，根据预设的曼哈顿距离计算策略计算目标网格中每个构件与目标网格中心点之间的曼哈顿距离。
其中将包含至少两个构件的网格确定为目标网格的计算机程序代码为：
Figure RE-GDA0003910509210000121
预设的曼哈顿距离计算策略为：
Figure RE-GDA0003910509210000122
式中d(i)为构件i距离目标网格中心点的曼哈顿距离，
Figure RE-GDA0003910509210000123
为构件i在相对坐标下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000124
为构件i在相对坐标下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000125
为构件i在相对坐标下的z轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000131
为构件i在相对坐标系中x轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000132
为构件i在相对坐标系中y轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000133
为构件i在相对坐标系中z轴方向中的网格编号；sx为相对坐标下的x轴方向的步长；sy为相对坐标下的y轴方向的步长； sz为相对坐标下的z轴方向的步长。
其计算目标网格中每个构件与目标网格中心点之间的曼哈顿距离的计算机程序代码为：
items.forEach((item)＝>{
const dx＝Math.abs(item.center.x-item.mx-this.sx/2)；
const dy＝Math.abs(item.center.y-item.my-this.sy/2)；
const dz＝Math.abs(item.center.z-item.mz-this.sz/2)；
item.d＝dx+dy+dz；
参考图1，步骤S103将曼哈顿距离最小的构件作为目标构件，并安置在目标网格中。具体为曼哈顿距离最小的构件不进行移动。
其计算机程序代码为：
igrid.items＝[minItem]；
参考图1，步骤S104将目标网格中除了目标构件其他的构件作为剩余构件，确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动。
参考图3，步骤S1041，识别目标网格中除了目标构件的其他的构件，其将其作为剩余构件。
步骤S1042计算目标网格中每个剩余构件与目标构件之间相对坐标系中x 轴、y轴和z轴方向的距离。其计算x轴方向的距离的计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000134
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000141
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中x轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA0003910509210000142
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中y轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA0003910509210000143
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中z轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA0003910509210000144
为剩余构件K 在相对坐标系下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000145
为剩余构件K在相对坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000146
为剩余构件K在相对坐标系下的z轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000147
为目标构件M在相对坐标系下的 x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000148
为目标构件M在相对坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000149
为目标构件M在相对坐标系下的z轴坐标。
计算y轴和z轴方向的距离的计算模型原理，
其计算目标网格中每个剩余构件与目标构件之间相对坐标系中x轴、y轴和z 轴方向的距离的计算机程序代码为：
item.dx＝item.center.x-minItem.center.x；
item.dy＝item.center.y-minItem.center.y；
item.dz＝item.center.z-minItem.center.z；
步骤S1043选取每个剩余构件在相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离中绝对值最大的轴设为p轴，作为移动方向进行移动。其计算模型为：
Figure RE-GDA00039105092100001410
式中，
Figure RE-GDA00039105092100001411
为每个剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中x轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA00039105092100001412
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中y轴方向的初始距离；
Figure RE-GDA00039105092100001413
为剩余构件K与目标构件M在相对坐标系中z轴方向的初始距离；p轴为剩余构件K在相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离
Figure RE-GDA00039105092100001414
中绝对值最大的轴；
Figure RE-GDA00039105092100001415
为剩余构件K在相对坐标系中p轴方向的距离。
其计算机程序代码为：
Figure RE-GDA00039105092100001416
Figure RE-GDA0003910509210000151
Figure RE-GDA0003910509210000161
步骤S1044,若
Figure RE-GDA0003910509210000162
大于零，则向p轴正方向移动一个网格，若
Figure RE-GDA0003910509210000163
小于零，则往p轴负方向移动一个网格。其计算模型为：
Figure RE-GDA0003910509210000164
Figure RE-GDA0003910509210000165
为剩余构件K在相对坐标系下p轴方向中的网格编号；
Figure RE-GDA0003910509210000166
为目标构件 M在相对坐标系下p轴方向中的网格编号，
Figure RE-GDA0003910509210000167
为剩余构件K在相对坐标系中p 轴方向的距离；sign为符号函数，当
Figure RE-GDA0003910509210000168
当＞0时，则
Figure RE-GDA0003910509210000169
当
Figure RE-GDA00039105092100001610
时，则
Figure RE-GDA00039105092100001611
当
Figure RE-GDA00039105092100001612
时，则
Figure RE-GDA00039105092100001613
步骤S1045若剩余构件待移至的网格内已有其它构件，若剩余构件K是沿p 轴正方向移动的，则除剩余构件K外，对所有p轴方向上编号大于
Figure RE-GDA00039105092100001614
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格；若剩余构件K是沿p轴负方向移动的，对所有 p轴方向上编号大于
Figure RE-GDA00039105092100001615
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格。其计算模型为：
Figure RE-GDA00039105092100001616
时，对
Figure RE-GDA00039105092100001617
使得
Figure RE-GDA00039105092100001618
令
Figure RE-GDA00039105092100001619
Figure RE-GDA00039105092100001620
时，对
Figure RE-GDA00039105092100001621
使得
Figure RE-GDA00039105092100001622
令
Figure RE-GDA00039105092100001623
式中，
Figure RE-GDA00039105092100001624
为剩余构件K在相对坐标系中p轴方向的距离，
Figure RE-GDA00039105092100001625
为构件i在相对坐标系中p轴方向中的网格编号，
Figure RE-GDA00039105092100001626
为目标构件M在相对坐标系下p轴方向中的网格编号。
其计算机程序代码为：
Figure RE-GDA0003910509210000171
参考图1，步骤S105重复执行从将包含至少两个构件的网格确定为目标网格至确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动的步骤，直至所有网格中包含的构件数量均小于等于1为止；。
识别目标网格中除了目标构件的其他的构件，其将其作为剩余构件，并计算目标网格中每个剩余构件与目标构件之间相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离，选取每个剩余构件在相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离中绝对值最大的轴设为p轴，作为移动方向进行移动，若
Figure RE-GDA0003910509210000181
大于零，则向p轴正方向移动一个网格，若
Figure RE-GDA0003910509210000182
小于零，则往p轴负方向移动一个网格，若剩余构件待移至的网格内已有其它构件，若剩余构件K是沿p轴正方向移动的，则除剩余构件 K外，对所有p轴方向上编号大于
Figure RE-GDA0003910509210000183
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格；若剩余构件K是沿p轴负方向移动的，对所有p轴方向上编号大于
Figure RE-GDA0003910509210000184
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格，重复上述步骤，直至所有网格中包含的构件数量均小于等于1为止。
参考图1，步骤S106根据相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，确定按照构件移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值，以完成待分拆模型的分拆和展示。
参考图4，步骤S1061，计算相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸。其计算模型为
Figure RE-GDA0003910509210000185
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000186
为相对坐标系中x轴方向上的最大网格数，
Figure RE-GDA0003910509210000187
为构件i在相对坐标系中x轴方向上的网格编号，
Figure RE-GDA0003910509210000188
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000189
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格的相对长度，
Figure RE-GDA00039105092100001810
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格中所有构件的长度的集合，如果该集合为空集，则说明该层网格中没有构件，于是该层网格的相对长度为0；如果该集合非空，则取该层所有构件中长度最大的构件，以其长度作为本层网格的相对长度。
步骤S1062，计算相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸。其计算模型为
Figure RE-GDA0003910509210000191
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000192
为相对坐标系中x轴方向上的最大网格数，
Figure RE-GDA0003910509210000193
为构件i在相对坐标系中x轴方向上的网格编号，
Figure RE-GDA0003910509210000194
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000195
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格的相对长度，
Figure RE-GDA0003910509210000196
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格中所有构件的长度的集合，如果该集合为空集，则说明该层网格中没有构件，于是该层网格的相对长度为0；如果该集合非空，则取该层所有构件中长度最大的构件，以其长度作为本层网格的相对长度。其计算机程序代码为：
Figure RE-GDA0003910509210000197
Figure RE-GDA0003910509210000201
步骤S1063，同理，计算相对坐标系中y轴和z轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸。
步骤S1064，根据构件的网格编号对应其在相对坐标系中的相对坐标。
其计算机程序代码为：
Figure RE-GDA0003910509210000202
Figure RE-GDA0003910509210000211
步骤S1065按照构件移动策略移动之后每个构件在相对坐标系中的相对坐标，按照相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，转换成构件移动策略移动之后每个构件的实际坐标值。其相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系为
Figure RE-GDA0003910509210000212
式中，
Figure RE-GDA0003910509210000213
为构件i在实际坐标系下的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000214
为构件i在实际坐标系下的y轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000215
为构件i在实际坐标系下的z轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000216
为构件i在子相对坐标系中的x轴坐标；
Figure RE-GDA0003910509210000217
为构件i在相对坐标系中的y轴坐标，
Figure RE-GDA0003910509210000218
为构件i在相对坐标系中的z轴坐标。
本发明提供的使BIM模型分拆展示的方法通过建立与BIM系统中实际坐标系平行的相对坐标系，并在相对坐标系中划分网格；来把控拆分后的构件的相对距离，使所有构件分拆后与相邻构件保持充分距离，将待拆分展示模型的细节更好的展示；
再将包含至少两个构件的网格确定为目标网格，根据预设的曼哈顿距离计算策略计算目标网格中每个构件与目标网格中心点之间的曼哈顿距离；将曼哈顿距离最小的构件作为目标构件；将目标网格中除了目标构件其他的构件作为剩余构件，确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动；重复执行从将包含至少两个构件的网格确定为目标网格至确定目标网格中每个剩余构件与目标构件之间的初始距离，以使每个目标构件通过预设的构件移动策略根据初始距离进行移动的步骤，直至所有网格中包含的构件数量均小于等于1为止；使构件拆分后不会太集中，并且根据相对坐标系和实际坐标系之间的对应关系，确定按照构件移动策略移动之后每个构件在实际坐标系中的实际坐标值，以完成待分拆模型的分拆和展示。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机执行上述任一一项运行方法。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，包括如下步骤：
以待拆分展示模型的外接长方体的最小角点为原点建立与BIM系统中实际坐标系平行的相对坐标系，根据预设的网格划分密度在所述相对坐标系中划分网格；
将包含至少两个构件的网格确定为目标网格，根据预设的曼哈顿距离计算策略计算所述目标网格中每个所述构件与所述目标网格中心点之间的曼哈顿距离；
将曼哈顿距离最小的所述构件作为目标构件，并安置在所述目标网格中；
将所述目标网格中除了所述目标构件其他的所述构件作为剩余构件，确定所述目标网格中每个所述剩余构件与所述目标构件之间的初始距离，以使每个所述目标构件通过预设的构件移动策略根据所述初始距离进行移动；
重复执行从所述将包含至少两个所述构件的网格确定为所述目标网格至确定所述目标网格中每个所述剩余构件与所述目标构件之间的初始距离，以使每个所述目标构件通过预设的所述构件移动策略根据所述初始距离进行移动的步骤，直至所有网格中包含的所述构件数量均小于等于1为止；
根据所述相对坐标系和所述实际坐标系之间的对应关系，确定按照所述构件移动策略移动之后每个所述构件在所述实际坐标系中的实际坐标值，以完成所述待分拆模型的分拆和展示。
2.根据权利要求1所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，以所述待拆分展示模型的外接长方体的最小角点为原点建立与BIM系统中所述实际坐标系平行的所述相对坐标系的计算模型为：
Figure FDA0003768024370000011
式中，
Figure FDA0003768024370000021
为所述构件i在所述相对坐标系下的x轴坐标；
Figure FDA0003768024370000022
为所述构件i在所述相对坐标系下的y轴坐标；
Figure FDA0003768024370000023
为所述构件i在所述相对坐标系下的z轴坐标；x(i)为所述构件i在所述实际坐标系下的x轴坐标；y(i)为所述构件i在所述实际坐标系下的y轴坐标；z(i)为所述构件i在所述实际坐标系下的z轴坐标；X0为所述待拆分展示模型的外接长方体在所述实际坐标系下的最小角点的x轴坐标；Y0为所述待拆分展示模型的外接长方体在所述实际坐标系下的最小角点的y轴坐标；Z0为所述待拆分展示模型的外接长方体在所述实际坐标系下的最小角点的z轴坐标；N为所述待拆分展示模型中构件的总数；
其中所述待拆分展示模型的外接长方体的长作为x轴，所述待拆分展示模型的外接长方体的宽作为y轴，所述待拆分展示模型的外接长方体的高作为z轴。
3.根据权利要求2所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，根据预设的网格划分密度在所述相对坐标系中划分网格还包括如下子步骤；
根据预设的网格划分密度在所述相对坐标系中划分网格，得到所述相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的步长；其计算模型为：
Figure FDA0003768024370000024
式中，sx为所述相对坐标系下的x轴方向的步长；sy为所述相对坐标系下的y轴方向的步长；sz为所述相对坐标系下的z轴方向的步长；Lx为所述待拆分展示模型的外接长方体的长；Ly为所述待拆分展示模型的外接长方体的宽；Lz为所述待拆分展示模型的外接长方体的高；n为预设的网格划分密度。
4.根据权利要求3所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，所述将包含至少两个所述构件的网格确定为所述目标网格，根据预设的所述曼哈顿距离计算策略计算所述目标网格中每个所述构件与所述目标网格中心点之间的曼哈顿距离之前还包括如下步骤：
根据所述相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的步长，计算每个所述构件所属网格编号，其计算模型为：
Figure FDA0003768024370000031
式中，
Figure FDA0003768024370000032
为构件i在所述相对坐标系中x轴方向中的网格编号；
Figure FDA0003768024370000033
为构件i在所述相对坐标系中y轴方向中的网格编号；
Figure FDA0003768024370000034
为构件i在所述相对坐标系中z轴方向中的网格编号；
Figure FDA0003768024370000035
为所述构件i在所述相对坐标下的x轴坐标；
Figure FDA0003768024370000036
为所述构件i在所述相对坐标下的y轴坐标；
Figure FDA0003768024370000037
为所述构件i在所述相对坐标下的z轴坐标；sx为所述相对坐标下的x轴方向的步长；sy为所述相对坐标下的y轴方向的步长；sz为所述相对坐标下的z轴方向的步长。
5.根据权利要求4所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，预设的所述曼哈顿距离计算策略为：
Figure FDA0003768024370000038
式中d(i)为构件i距离目标网格中心点的曼哈顿距离，
Figure FDA0003768024370000039
为所述构件i在所述相对坐标下的x轴坐标；
Figure FDA00037680243700000310
为所述构件i在所述相对坐标下的y轴坐标；
Figure FDA00037680243700000311
为所述构件i在所述相对坐标下的z轴坐标；
Figure FDA00037680243700000312
为构件i在所述相对坐标系中x轴方向中的网格编号；
Figure FDA00037680243700000313
为构件i在所述相对坐标系中y轴方向中的网格编号；
Figure FDA00037680243700000314
为构件i在所述相对坐标系中z轴方向中的网格编号；sx为所述相对坐标下的x轴方向的步长；sy为所述相对坐标下的y轴方向的步长；sx为所述相对坐标下的z轴方向的步长。
6.根据权利要求5所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，确定所述目标网格中每个所述剩余构件与所述目标构件之间的初始距离包括如下子步骤：计算所述目标网格中每个所述剩余构件与所述目标构件之间所述相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离，其计算模型为：
Figure FDA0003768024370000041
式中，
Figure FDA0003768024370000042
为所述剩余构件K与所述目标构件M在所述相对坐标系中x轴方向的初始距离；
Figure FDA0003768024370000043
为所述剩余构件K与所述目标构件M在所述相对坐标系中y轴方向的初始距离；
Figure FDA0003768024370000044
为所述剩余构件K与所述目标构件M在所述相对坐标系中z轴方向的初始距离；
Figure FDA0003768024370000045
为所述剩余构件K在所述相对坐标系下的x轴坐标；
Figure FDA0003768024370000046
为所述剩余构件K在所述相对坐标系下的y轴坐标；
Figure FDA0003768024370000047
为所述剩余构件K在所述相对坐标系下的z轴坐标；
Figure FDA0003768024370000048
为所述目标构件M在所述相对坐标系下的x轴坐标；
Figure FDA0003768024370000049
为所述目标构件M在所述相对坐标系下的y轴坐标；
Figure FDA00037680243700000410
为所述目标构件M在所述相对坐标系下的z轴坐标。
7.根据权利要求6所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，预设的所述构件移动策略为：
选取每个所述剩余构件在所述相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离中绝对值最大的轴，作为移动方向进行移动；其计算模型为：
Figure FDA00037680243700000411
式中，
Figure FDA00037680243700000412
为每个所述剩余构件K与所述目标构件M在所述相对坐标系中x轴方向的初始距离；
Figure FDA00037680243700000413
为所述剩余构件K与所述目标构件M在所述相对坐标系中y轴方向的初始距离；
Figure FDA0003768024370000051
为所述剩余构件K与所述目标构件M在所述相对坐标系中z轴方向的初始距离；p轴为所述剩余构件K在所述相对坐标系中x轴、y轴和z轴方向的距离
Figure FDA0003768024370000052
中绝对值最大的轴；
Figure FDA0003768024370000053
为所述剩余构件K在所述相对坐标系中p轴方向的距离。
若
Figure FDA0003768024370000054
大于零，则向p轴正方向移动一个网格，若
Figure FDA0003768024370000055
小于零，则往p轴负方向移动一个网格，其计算模型为：
Figure FDA0003768024370000056
Figure FDA0003768024370000057
为所述剩余构件K在所述相对坐标系下p轴方向中的网格编号；
Figure FDA0003768024370000058
为所述目标构件M在所述相对坐标系下p轴方向中的网格编号，
Figure FDA0003768024370000059
为所述剩余构件K在所述相对坐标系中p轴方向的距离；sign为符号函数，当
Figure FDA00037680243700000510
当＞0时，则
Figure FDA00037680243700000511
当
Figure FDA00037680243700000512
时，则
Figure FDA00037680243700000513
当
Figure FDA00037680243700000514
时，则
Figure FDA00037680243700000515
若所述剩余构件待移至的网格内已有其它所述构件，若所述剩余构件K是沿p轴正方向移动的，则除所述剩余构件K外，对所有p轴方向上编号大于
Figure FDA00037680243700000516
的所述构件，都往向p轴正方向移动一个网格；若所述剩余构件K是沿p轴负方向移动的，对所有p轴方向上编号大于
Figure FDA00037680243700000517
的构件，都往向p轴正方向移动一个网格，其计算模型为：
Figure FDA00037680243700000518
时，对
Figure FDA00037680243700000519
使得
Figure FDA00037680243700000520
令
Figure FDA00037680243700000521
Figure FDA00037680243700000522
时，对
Figure FDA00037680243700000523
使得
Figure FDA00037680243700000524
令
Figure FDA00037680243700000525
式中，
Figure FDA00037680243700000526
为所述剩余构件K在所述相对坐标系中p轴方向的距离，
Figure FDA00037680243700000527
为构件i在所述相对坐标系中p轴方向中的网格编号，
Figure FDA00037680243700000528
为所述目标构件M在所述相对坐标系下p轴方向中的网格编号。
8.根据权利要求7所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，根据所述相对坐标系和所述实际坐标系之间的对应关系，确定按照所述构件移动策略移动之后每个所述构件在所述实际坐标系中的实际坐标值之前还包括如下步骤，
计算所述相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸，其计算模型为
Figure FDA0003768024370000061
式中，
Figure FDA0003768024370000062
为所述相对坐标系中x轴方向上的最大网格数，
Figure FDA0003768024370000063
为构件i在所述相对坐标系中x轴方向上的网格编号，
Figure FDA0003768024370000064
式中，
Figure FDA0003768024370000065
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格的相对长度，
Figure FDA0003768024370000066
为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格中所有构件的长度的集合，如果该集合为空集，则说明该层网格中没有构件，于是该层网格的相对长度为0；如果该集合非空，则取该层所有构件中长度最大的构件，以其长度作为本层网格的相对长度。
9.根据权利要求8所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，计算所述相对坐标系中x轴方向上的所述最大网格数和网格的相对尺寸之后还包括如下步骤：
根据所述相对坐标系中x轴方向上的最大网格数和网格的相对尺寸计算出各网格在所述相对坐标系中x轴方向上的所述相对坐标系中的相对坐标；
Figure FDA0003768024370000067
Figure FDA0003768024370000068
式中，
Figure FDA0003768024370000069
和
Figure FDA00037680243700000610
分别为所述相对坐标系中x轴方向上第j层网格的坐标和相对尺寸，
Figure FDA0003768024370000071
为所述相对坐标系中x轴方向上的最大网格数；
同理计算出各网格在所述相对坐标系中y轴和z轴方向上所述相对坐标系中的相对坐标；
根据构件的网格编号对应其在所述相对坐标系中的相对坐标。
10.根据权利要求9所述的BIM模型分拆展示的方法，其特征在于，根据所述相对坐标系和所述实际坐标系之间的对应关系，确定按照所述构件移动策略移动之后每个所述构件在所述实际坐标系中的所述实际坐标值包括如下子步骤：
按照所述构件移动策略移动之后每个所述构件在所述相对坐标系中的相对坐标，按照所述相对坐标系和所述实际坐标系之间的对应关系，转换成所述构件移动策略移动之后每个所述构件的所述实际坐标值；其所述相对坐标系和所述实际坐标系之间的对应关系为
Figure FDA0003768024370000072
式中，
Figure FDA0003768024370000073
为构件i在所述实际坐标系下的x轴坐标；
Figure FDA0003768024370000074
为构件i在所述实际坐标系下的y轴坐标；
Figure FDA0003768024370000075
为构件i在所述实际坐标系下的z轴坐标；
Figure FDA0003768024370000076
为构件i在所述子所述相对坐标系中的x轴坐标；
Figure FDA0003768024370000077
为构件i在所述所述相对坐标系中的y轴坐标，
Figure FDA0003768024370000078
为构件i在所述所述相对坐标系中的z轴坐标。
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