CN115688233A - 一种建筑信息模型检查方法、检查装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑信息模型检查方法、检查装置及终端设备，其中，方法包括：从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过多个对象的几何属性广义计算得到的计算值，组成信息映射表；对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。本发明检查技术效率高、准确率高。

Description

一种建筑信息模型检查方法、检查装置及终端设备

技术领域

本发明属于建筑领域，更具体地，涉及一种建筑信息模型检查方法、检查装置及终端设备。

背景技术

随着计算机技术的快速发展和深入应用，建筑信息模型(Building InformationModeling)成为建筑学、工程学及土木工程的新工具。

BIM(Building Information Modeling)技术是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。这对BIM模型的合规性提出了要求，在很多处理步骤中，需要对BIM模型进行检查验证。但目前仍采用人工的方式进行，不仅效率低下，而且容易出现检验错误或遗漏。

由此可见，现有建筑信息模型检查技术存在效率低下、容易出现检验错误或遗漏的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种建筑信息模型检查方法、检查装置及终端设备，由此解决现有建筑信息模型检查技术存在效率低下、容易出现检验错误或遗漏的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种建筑信息模型检查方法，包括：

从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；

将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；

从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过多个对象的几何属性广义计算得到的计算值，组成信息映射表；

对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；

若规则中的对象是一个，则从信息映射表中筛选出几何属性或非几何属性满足计算变量的所有对象，若规则中的对象是多个，则从信息映射表中筛选出计算值满足计算变量的所有对象；

将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。

广义计算表示单独使用加减乘除或者混合使用加减乘除进行计算。

进一步地，所述自然语言建筑规范条款为：对于多个对象，如果其计算值不小于计算变量，那么，多个对象中必有某对象，则规则为：x₁-x_i：diff＞＝c＝＞Between(x₁-x_i)-＞IsW()，其中，x₁-x_i表示第一个对象至第i个对象，i≥2，diff表示计算值，c表示计算变量，W表示某对象；

当自然语言建筑规范条款中的不小于替换为不大于、小于或大于，则规则中的＞＝替换为＜＝、＜或＞。

进一步地，所述判断谓词为IsW()，则从信息映射表中筛选出的所有对象内x₁-x_i之间有W的对象验证为合规对象，x₁-x_i之间没有W的两个对象验证为不合规对象。

进一步地，所述自然语言建筑规范条款为：对于任意两个对象，如果其几何差不小于计算变量，那么，两个对象中间必有某对象，则规则为：x，y：diff＞＝c＝＞Between(x，y)-＞IsW()，其中，x，y表示任意两个对象，diff表示几何差，c表示计算变量，W表示某对象。

进一步地，所述判断谓词为IsW()，则从信息映射表中筛选出的所有对象内x，y之间有W的两个对象验证为合规对象，x，y之间没有W的两个对象验证为不合规对象。

进一步地，所述自然语言建筑规范条款为：对于任意对象，如果其几何属性大于计算变量，那么，其必有某对象，则规则为：x：H＞c＝＞Hosted(x)-＞IsW()，其中，x为对象，H为几何属性，c为计算变量，Hosted(x)表示对象x中，W表示某对象；

当自然语言建筑规范条款中的大于替换为不大于、小于或不小于，则规则中的＞替换为＜＝、＜或＞＝。

进一步地，所述判断谓词为IsW()，则从信息映射表中筛选出的所有对象内具有W的对象验证为合规对象，其中不具有W的对象验证为不合规对象。

进一步地，所述自然语言建筑规范条款为：几何属性大于计算变量的建筑，其对象的非几何属性不低于预设值，则规则为：x，y：H(y)＞c＝＞F(x)＞＝d，其中，x表示对象，y表示待检验的建筑信息模型对应的建筑，H(y)表示建筑的几何属性，c表示计算变量，F(x)表示对象的非几何属性，d表示预设值；

当自然语言建筑规范条款中的不低于替换为不大于、小于或大于，则规则中的＞＝替换为＜＝、＜或＞。

进一步地，所述判断谓词是不低于，则从信息映射表中筛选出几何属性大于计算变量的建筑中对象的非几何属性，非几何属性不低于预设值的对象验证为合规对象，非几何属性低于预设值的对象验证为不合规对象。

进一步地，所述对象包括墙、门、窗、梁，所述几何属性包括长、宽、高，所述非几何属性包括耐火等级、保温等级。

按照本发明的另一方面，提供了一种建筑信息模型检查装置，包括：

模型分析器，用于从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；

编译器，用于将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；

模型预计算单元，用于从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过多个对象的几何属性广义计算得到的计算值，组成信息映射表；

解析器，用于对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；

检验器，用于在规则中的对象是一个时，则从信息映射表中筛选出几何属性或非几何属性满足计算变量的所有对象，若规则中的对象是多个，则从信息映射表中筛选出计算值满足计算变量的所有对象；将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。

按照本发明的另一方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种建筑信息模型检查方法。

按照本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种建筑信息模型检查方法。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明将自然语言建筑规范条款编写为由对象、计算变量和验证段落组成的规则，通过建筑约束语言描述待检验的建筑信息模型的约束规则，既具有针对对象关联及其属性的属性约束规则，也具有针对几何空间关系及其几何度量的空间约束规则。先组建信息映射表和计算映射表，再将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果，不仅检查效率大大提高，还可以避免出现检验错误或遗漏。

(2)对于自然语言建筑规范条款：对于任意多个对象，如果其计算值不小于计算变量，那么，多个对象中间必有某对象，例如，对于任意两个楼板，如果其高度差不小于3米，那么其中间必有墙，则规则表示为：Floor(x)，Floor(y)：Heightdiff＞＝3m＝＞Between(x,y)-＞IsWall().count＞0，通过信息映射表map，快速筛选出“高度差大于3米”的对象组楼板，针对每组中的两个楼板，查询其中间空间内的构件，执行计算映射表中的判断谓词“有墙”，得到验证结果。

(3)对于自然语言建筑规范条款：对于任意对象，如果其几何属性大于计算变量，例如，对于任意墙，如果其高高于3米，那么，其必有窗，通过信息映射表map，快速筛选出“高于3米”的对象组墙，遍历所述的适用对象集，即满足“其高高于3米”的对象集墙，执行所述的计算映射表中的判断谓词“有窗”，得到验证结果。

(4)对于自然语言建筑规范条款：几何属性大于计算变量的建筑，其对象的非几何属性不低于预设值，例如，建筑高度大于100米的民用建筑，其楼板的耐火极限不应低于2h，通过信息映射表，快速筛选出“高度大于100米的建筑中楼板的耐火极限”，执行所述的计算映射表中的判断谓词“不低于”，遍历信息映射表，耐火极限不低于2h的楼板为合格楼板，耐火极限低于2h的楼板为不合格楼板。

(5)本发明对规则的表达通过编译器编译BCL语言来实现，这种语言简洁，强大，灵活，通用，可以很好地表达建筑领域的各种规则。模型预计算单元通过预计算，可以脱离出Revit环境，并可快速从映射表中筛选出适用对象集，检验器可以对建筑中墙、门、窗、梁是否满足建筑规范进行快速判定。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种建筑信息模型检查方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的详细实施方式流程图；

图3是本发明实施例提供的建筑信息模型示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种建筑信息模型检查方法，包括：

从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；

将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；

从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过多个对象的几何属性广义计算得到的计算值，组成信息映射表；

对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；

若规则中的对象是一个，则从信息映射表中筛选出几何属性或非几何属性满足计算变量的所有对象，若规则中的对象是多个，则从信息映射表中筛选出计算值满足计算变量的所有对象；

将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。

实施例1

如图2所示，一种建筑信息模型检查方法，包括：

S1，获取待检验BIM模型及其对应的规则集。

具体地，上述步骤S1可以包括：

S11，对待检验BIM模型的上传或导入指令，获取待检验BIM模型。

待检验BIM模型为基于三维建筑设计软件生成的三维模型，以Revit格式文件存储。电子设备可以响应用户对待检验BIM模型的上传或导入功能，获取待检验BIM模型；

S12，编辑BCL规则集，得到待检验BIM模型对应的规则集

待检验BIM模型对应的规则集是用户通过BCL编辑器将所述待检验BIM模型对应的自然语言建筑规范条款编写为计算机可解析执行的BCL规则，组合成规则集。具体地，检验系统提供了BCL编辑器，用户以BNF的方式在窗口编辑规则集，将所述的自然语言建筑规范条款编写成计算机可解析执行的BCL规则，并将多组规则封装成规则集。电子设备可以响应用户对待检验BIM模型对应的规则集的上传或导入功能，获取待检验BIM模型对应的规则集，也可以在BCL编辑器中编辑结束后自动获取；

S2，将所述待检验BIM模型进行分析处理，获得模型分析数据集。

BIM模型包含构件信息和BIM数据，其中BIM数据分为几何、非几何数据。BIM分析器读取待检验BIM模型，分析得到所述待检验模型对应的模型语义信息，提取其中的属性算子(构件信息)、几何算子、非几何算子等模型算子集，组成模型分析数据集。如图3所示，一个建筑房间里，其墙、门、窗、梁等都是对象属性，其长、宽、高等都是其几何属性，当然还有非几何属性，比如材料的耐火等级等。

S3，对所述模型分析数据集进行预计算，获得信息映射表。

将所述的模型算子集进行预计算，生成各构件对象的信息映射表。分离出的模型算子经过预计算，将所有类型的算子映射至对象集，形成待配对规则的对象集。通过预计算，可以脱离出Revit环境，并可快速从映射表中筛选出适用对象集。获取每个对象墙的高、宽、厚、耐火等级等信息，同时利用几何属性广义计算得到计算值，形成信息映射表，方便筛选查询。

S4，对所述待检验BIM模型对应的规则集进行解析，获得规则分析数据集。

BCL解析器读取并解析所述待检验BIM模型对应的规则集。针对每个规则，在对象集中选择适合前件的对象；分析对象适用规则的后件，提取谓词形成计算映射表，组成规则分析数据集。例如，规则一：对于任意墙，如果其高高于3米，那么，其必有窗，表示为Wall(x)：Height(x)＞3m＝＞Hosted(x)-＞IsWindow().count＞0。规则二：对于任意两个楼板，如果其高度差不小于3米，那么其中间必有墙，表示为：Floor(x)，Floor(y)：Heightdiff＞＝3m＝＞Between(x,y)-＞IsWall().count＞0。规则三：建筑高度大于100米的民用建筑，其楼板的耐火极限不应低于2h。表示为：Floor(x)，Building(y)：Height(y)＞100m＝＞FireResistanceRating(x)＞＝2。这些规则均采用“＝＞”(即if-else)的方式设定规则，对于规则二“对于任意两个楼板，如果其高度差为3m，那么，其中间必有墙”，其前件为“对于任意两个楼板，如果其高度差为3m”，后件为“其中间必有墙”，提取规则中的所有求值“高度差”、查询“中间”、谓词“有墙”，构成规则分析数据集。

S5，对所述模型分析数据集和规则分析数据集进行规则验证，生成验证结果。

BCL检验器将信息映射表中的对象集，逐一按照规则分析数据集的计算映射表进行计算查询，验证满足规则的对象结果，具体步骤包括：

S51，选择单元根据解析后的BCL规则查询模型分析数据集，选择对象集，获得计算映射表运行所需的模型数据；在模型分析数据集中，通过信息映射表，快速筛选出“高于3米”的对象组墙、“高度差大于3米”的对象组楼板，作为适用对象集，进行后续的规则满足与否的判定；

S52，计算代理单元在所述的模型数据上执行计算映射表；对于规则一，遍历所述的适用对象集，即满足“其高高于3米”的对象集墙，执行所述的计算映射表中的判断谓词“有窗”，得到每个适用对象集墙的计算表结果；对于规则二，遍历所述的适用对象集，即满足“两个楼板的高度差大于3米”的对象集楼板，针对每组中的两个楼板，查询其中间空间内的构件，执行所述的计算映射表中的判断谓词“有墙”，得到每组适用对象集楼板的计算表结果。

S53，判定单元根据计算表结果和规则中的验证段落，确定规则是否满足。根据所述的计算表结果，确定所述的模型数据中是否有满足规则的对象集。

S54，输出单元形成验证结果并输出。

具体地，上述步骤S54可以包括：

S541，根据判断单元得到的计算表结果，若满足规则，则执行步骤S542，否则执行步骤S543；

S542，输出满足规则的验证结果。对于规则一，若输出满足规则，则表示待检验BIM模型中所有适用“其高高于3米”规则的对象墙，都满足“必有窗”的规则；

S543，输出不满足规则的验证结果。

具体地，上述步骤S543可以包括：

S5431，挂接待检验BIM模型，确定所述待检验BIM模型中不合规的对象。

不合规构件是不满足规则的建筑构件，电子设备将其得到的不合规验证结果与待检验BIM模型挂接，即映射到各构件对象的几何信息中的空间位置，以确定所述待检验BIM模型中不合规的构件对象。对于规则一，若有序遍历待检验BIM模型中所有适用“其高高于3米”规则的对象墙时，记录不满足该规则的所有对象墙，最后关联定位到不满足规则的墙。

S5432，反馈所违背的规则，生成所述不合规对象所违背规则的验证结果。

反馈信息用于提示不合规构件的不合规项，便于修改等操作。同时，也可高亮显示或者闪烁提示。

一种建筑信息模型检查装置，包括：

模型分析器，用于从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；

编译器，用于将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；

模型预计算单元，用于从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过两个对象的几何属性计算得到的几何差，组成信息映射表；

解析器，用于对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；

检验器，用于在规则中的对象是一个时，则从信息映射表中筛选出几何属性或非几何属性满足计算变量的所有对象，若规则中的对象是两个，则从信息映射表中筛选出几何差满足计算变量的所有对象；将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。

本发明实施例中的BIM模型的检验装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，包括：

从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；

将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；

从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过多个对象的几何属性广义计算得到的计算值，组成信息映射表；

对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；

若规则中的对象是一个，则从信息映射表中筛选出几何属性或非几何属性满足计算变量的所有对象，若规则中的对象是多个，则从信息映射表中筛选出计算值满足计算变量的所有对象；

将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。

2.如权利要求1所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述自然语言建筑规范条款为：对于多个对象，如果其计算值不小于计算变量，那么，多个对象中必有某对象，则规则为：x₁-x_i：diff＞＝c＝＞Between(x₁-x_i)-＞IsW()，其中，x₁-x_i表示第一个对象至第i个对象，i≥2，diff表示计算值，c表示计算变量，W表示某对象；

当自然语言建筑规范条款中的不小于替换为不大于、小于或大于，则规则中的＞＝替换为＜＝、＜或＞。

3.如权利要求2所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述判断谓词为IsW()，则从信息映射表中筛选出的所有对象内x₁-x_i之间有W的对象验证为合规对象，x₁-x_i之间没有W的两个对象验证为不合规对象。

4.如权利要求1所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述自然语言建筑规范条款为：对于任意对象，如果其几何属性大于计算变量，那么，其必有某对象，则规则为：x：H＞c＝＞Hosted(x)-＞IsW()，其中，x为对象，H为几何属性，c为计算变量，Hosted(x)表示对象x中，W表示某对象；

当自然语言建筑规范条款中的大于替换为不大于、小于或不小于，则规则中的＞替换为＜＝、＜或＞＝。

5.如权利要求4所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述判断谓词为IsW()，则从信息映射表中筛选出的所有对象内具有W的对象验证为合规对象，其中不具有W的对象验证为不合规对象。

6.如权利要求1所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述自然语言建筑规范条款为：几何属性大于计算变量的建筑，其对象的非几何属性不低于预设值，则规则为：x，y：H(y)＞c＝＞F(x)＞＝d，其中，x表示对象，y表示待检验的建筑信息模型对应的建筑，H(y)表示建筑的几何属性，c表示计算变量，F(x)表示对象的非几何属性，d表示预设值；

当自然语言建筑规范条款中的不低于替换为不大于、小于或大于，则规则中的＞＝替换为＜＝、＜或＞。

7.如权利要求6所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述判断谓词是不低于，则从信息映射表中筛选出几何属性大于计算变量的建筑中对象的非几何属性，非几何属性不低于预设值的对象验证为合规对象，非几何属性低于预设值的对象验证为不合规对象。

8.如权利要求1-7任一所述的一种建筑信息模型检查方法，其特征在于，所述对象包括墙、门、窗、梁，所述几何属性包括长、宽、高，所述非几何属性包括耐火等级、保温等级。

9.一种建筑信息模型检查装置，其特征在于，包括：

模型分析器，用于从待检验的建筑信息模型中提取对象、几何属性和非几何属性，组成模型分析数据集；

编译器，用于将每条自然语言建筑规范条款编写成由对象、计算变量和验证段落组成的规则，多条自然语言建筑规范条款对应的规则组成规则集；

模型预计算单元，用于从模型分析数据集中提取对象、对象对应的几何属性和非几何属性以及通过多个对象的几何属性广义计算得到的计算值，组成信息映射表；

解析器，用于对规则集中的每个规则，在信息映射表中提取对象，从验证段落中提取判断谓词组成计算映射表；

检验器，用于在规则中的对象是一个时，则从信息映射表中筛选出几何属性或非几何属性满足计算变量的所有对象，若规则中的对象是多个，则从信息映射表中筛选出计算值满足计算变量的所有对象；将从信息映射表中筛选出的所有对象与计算映射表中对应的判断谓词比较，生成验证结果。

10.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

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