CN116051796A - Udb格式bim模型数据逐点坐标转换方法及装置 - Google Patents

Udb格式bim模型数据逐点坐标转换方法及装置 Download PDF

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CN116051796A
CN116051796A CN202310029105.9A CN202310029105A CN116051796A CN 116051796 A CN116051796 A CN 116051796A CN 202310029105 A CN202310029105 A CN 202310029105A CN 116051796 A CN116051796 A CN 116051796A
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CN
China
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coordinate
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郑永新
杨文�
白畯文
赵昕
张卫强
李念容
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PowerChina Kunming Engineering Corp Ltd
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Abstract

本申请公开了一种UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法及装置,包括以下步骤:步骤S1:获取数据;步骤S2:构件数据处理;步骤S3:全局坐标转换;步骤S4:模型构件及数据集重构;步骤S5:数据集输出。该方法快捷易用,用户可以通过窗口添加UDB三维模型数据并设置坐标转换信息,自动完成模型几何坐标信息的转换和模型属性的转移。

Description

UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法及装置
技术领域
本申请涉及图像数据格式转换技术领域,特别是一种UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法及装置。
背景技术
超图平台现已经成为国内BIM+GIS技术应用开发的主要基础平台之一,因其采用成熟的数据处理技术、较为完备的数据处理软件、成熟的桌面端数据处理二次开发基础平台和基于WebGL成熟的基础开发平台,被广泛应用于工程BIM+GIS信息化建设基础平台的搭建与开发中。
但是,由于超图相关BIM数据处理软件是在不断迭代更新中,部分功能不完善,比如坐标转换功能不完善。现有BIM数据处理软件只能实现以单要素集构件模型中心坐标的转换,不能对模型顶点、材质贴图、法向量等坐标进行逐点转换。
因此,当以原始BIM模型为多种工程独立坐标时,需要将原始BIM转换为统一坐标(如CGCS2000)。但由于独立坐标与目标坐标之间存在投影变形,因此单独对数据集的构件中心坐标转换时,会造成线状(如引水隧洞)BIM模型首尾不能与其他模型衔接,造成BIM数据和GIS数据难以融合,特别在高海拔线状分布工程BIM+GIS信息化建设应用中,无法在一张图上构建BIM+GIS工程数据图。
因此,如何解决基于UDB格式的BIM模型坐标数据的转换是目前基于超图平台的BIM+GIS数据融合的关键问题和技术难点。
发明内容
本申请针对基于UDB格式的BIM模型坐标数据转换后投影变形、变换中心坐标后BIM首尾不能与其他模型衔接,BIM与GIS数据难以融合的技术问题,提供了一种UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,用于实现UDB格式BIM模型顶点坐标转换。
本申请提供了一种UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,包括以下步骤:
步骤S1:获取数据:加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型的文件的构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
步骤S2:构件数据处理:对步骤S1中获取的构建数据进行处理,包括对每一个构件的中心坐标的转换,以及获取包括:法向量全局坐标、模型材质贴图全局坐标和模型顶点全局坐标;
所述构件中心坐标处理是指在UDB数据结构中,每一个构件会提供一个中心坐标(xc,yc,zc),因此,在进行坐标转换时,需要对该坐标进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd)。
所述每一个构件的各类全局坐标获取是指,以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure BDA0004045961180000031
材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure BDA0004045961180000032
步骤S3:全局坐标转换,获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据重构,包括转换矩阵重构和模型几何信息重构;
转换矩阵重构,重构后的模型构件的转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足:
Figure BDA0004045961180000033
模型几何信息重构,包括法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例,满足:
Figure BDA0004045961180000034
模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure BDA0004045961180000035
步骤S4:模型构件及数据集重构:对步骤S2和步骤S3中的模型数据的计算结果进行模型数据的重构,包括构件中心坐标,转换矩阵,以及相关骨架数据的重构构件,然后转移构件属性,重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性;
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程;
步骤S5:数据集输出:对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,输出所得数据集和新建坐标系和模型。
优选地,步骤S5中赋予新的坐标系统是指,模型坐标数据转换成新坐标后,需要更新数据集的坐标系信息,只需要根据新坐标系EPSG编号新建坐标系更新。
优选地,全局转换是指根据原始独立坐标和目标坐标之间的转换关系,实现数据的坐标的转换。
优选地,全局坐标转换与中心坐标转换操作一致,均为对全局坐标进行标准的坐标系转换。
优选地,全局坐标转换、中心坐标转换均采用7参数法或4参数法。
本申请的另一方面还提供了一种如上述方法的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,包括:
获取数据模块,用于加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型的文件的构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
构件数据处理模块,用于对获取的构建数据进行处理,包括对每一个构件的中心坐标的转换,以及获取包括:法向量全局坐标、模型材质贴图全局坐标和模型顶点全局坐标;
所述构件中心坐标处理是指在UDB数据结构中,每一个构件会提供一个中心坐标(xc,yc,zc),因此,在进行坐标转换时,需要对该坐标进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd)。
所述每一个构件的各类全局坐标获取是指,以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure BDA0004045961180000051
材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure BDA0004045961180000052
全局坐标转换模块,用于获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据重构,包括转换矩阵重构和模型几何信息重构;
转换矩阵重构,重构后的模型构件的转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足:
Figure BDA0004045961180000053
模型几何信息重构,包括法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例,满足:
Figure BDA0004045961180000061
模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure BDA0004045961180000062
模型构件及数据集重构模块,用于对所得模型数据的计算结果进行模型数据的重构,包括构件中心坐标,转换矩阵,以及相关骨架数据的重构构件,然后转移构件属性,重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性;
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程;
数据集输出模块,用于对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,输出所得数据集和新建坐标系和模型。
本申请能产生的有益效果包括:
1)本申请所提供的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,该方法快捷易用,用户可以通过窗口添加UDB三维模型数据并设置坐标转换信息,自动完成模型几何坐标信息的转换和模型属性的转移。
2)本申请所提供的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,可扩展性强,通过该方法,可以实现任意两个坐标系之间UDB格式的BIM模型坐标数据的快速转换;
3)本申请所提供的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,实现了基于超图平台的BIM+GIS数据融合,BIM可灵活嵌入坐标转换算法,解决了多独立工程坐标UDB格式BIM数据的逐点坐标转换问题,从而促进BIM+GIS技术在工程信息化建设中的应用。
附图说明
图1为本申请提供的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法示意图;
图2为本申请提供的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换装置模块示意图;
图3为本申请实施例中所得结果示意图;其中a)滇中引水工程的小鱼坝倒虹吸段处理结果图;b)滇中引水工程的松林渡槽段处理结果图;c)滇中引水工程的九道河倒虹吸段处理结果图;d)滇中引水工程的鲁支河渡槽段处理结果图;
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
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。
本申请中未详述的且并不用于解决本申请技术问题的技术手段,均按本领域公知常识进行设置,且多种公知常识设置方式均可实现。
本申请中所述UDB文件格式:是超图公司提供的三维数据交换格式,UDB格式不开源,由超图公司提供基于C++和C#等开发工具的SDK,来实现对UDB三维BIM模型数据的读写、修改及转换操作。
参见图1,本申请提供的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,包括以下步骤:
步骤S1:获取数据:加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型的文件的构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
步骤S2:构件数据处理:对步骤S1中获取的构建数据进行处理,包括对每一个构件的中心坐标的转换,以及获取包括:法向量全局坐标、模型材质贴图全局坐标和模型顶点全局坐标;
所述构件中心坐标处理是指在UDB数据结构中,每一个构件会提供一个中心坐标(xc,yc,zc),因此,在进行坐标转换时,需要对该坐标进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd)。
所述每一个构件的各类全局坐标获取是指,以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure BDA0004045961180000091
其中,法向量全局坐标(xf,yf,zf)和局部坐标(xf0,yf0,zf0)之间转化与顶点坐标转换方式一致,即:
Figure BDA0004045961180000092
而材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure BDA0004045961180000093
步骤S3:全局坐标转换,获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据重构,包括转换矩阵重构和模型几何信息重构;
转换矩阵重构,重构后的模型构件的转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足:
Figure BDA0004045961180000094
模型几何信息重构,包括法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例,满足:
Figure BDA0004045961180000101
模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure BDA0004045961180000102
步骤S4:模型构件及数据集重构:对步骤S2和步骤S3中的模型数据的计算结果进行模型数据的重构,包括构件中心坐标,转换矩阵,以及相关骨架数据的重构构件,然后转移构件属性,重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性;
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程;
步骤S5:数据集输出:对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,输出所得数据集和新建坐标系和模型。
其中,赋予新的坐标系统是指,模型坐标数据转换成新坐标后,需要更新数据集的坐标系信息,只需要根据新坐标系EPSG编号新建坐标系更新即可。
在一具体实施例中,全局转换是指根据原始独立坐标和目标坐标之间的转换关系,实现数据的坐标的转换。全局坐标转换与中心坐标转换操作一致,即对全局坐标进行标准的坐标系转换,可采用目前常用的7参数法,4参数法,或者仿射变换等常规测绘数据处理方法,可通过本发明方法预留接口,灵活嵌入。
参见图2,本申请的另一方面还提供了一种如上述方法的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,包括:
获取数据模块,用于加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型的文件的构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
构件数据处理模块,用于对获取的构建数据进行处理,包括对每一个构件的中心坐标的转换,以及获取包括:法向量全局坐标、模型材质贴图全局坐标和模型顶点全局坐标;
所述构件中心坐标处理是指在UDB数据结构中,每一个构件会提供一个中心坐标(xc,yc,zc),因此,在进行坐标转换时,需要对该坐标进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd)。
所述每一个构件的各类全局坐标获取是指,以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure BDA0004045961180000111
材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure BDA0004045961180000121
全局坐标转换模块,用于获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据重构,包括转换矩阵重构和模型几何信息重构;
转换矩阵重构,重构后的模型构件的转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足:
Figure BDA0004045961180000122
模型几何信息重构,包括法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例,满足:
Figure BDA0004045961180000123
模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure BDA0004045961180000124
模型构件及数据集重构模块,用于对所得模型数据的计算结果进行模型数据的重构,包括构件中心坐标,转换矩阵,以及相关骨架数据的重构构件,然后转移构件属性,重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性;
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程;
数据集输出模块,用于对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,输出所得数据集和新建坐标系和模型。
采用该装置可快速实现BIM和GIS的融合且融合后无投影变形的情况。
实施例
如图1所示,本发明为一种实现UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤S1:加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型文件的各项数据,所得数据包括:构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括:模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
步骤S2:转换每一个构件的中心坐标,获取法向量全局坐标、获取模型材质贴图全局坐标、获取模型顶点全局坐标;
构件中心坐标转换包括以下步骤:在UDB数据结构中,对每一个构件的中心坐标(xc,yc,zc)进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd);
获取每一个构件的各类全局坐标包括以下步骤:以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure BDA0004045961180000141
其中,法向量坐标与顶点坐标转换方式一致,而材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure BDA0004045961180000142
步骤S3:获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据的转换矩阵重构和模型几何信息重构。
全局坐标转换包括以下步骤:根据原始独立坐标和目标坐标之间的转换关系,实现数据坐标转换。全局坐标转换与中心坐标转换操作一致,即对全局坐标进行标准的坐标系转换,可采用目前常用的7参数法,4参数法,或者仿射变换等常规测绘数据处理方法,可通过本发明方法预留接口,灵活嵌入。
转换矩阵重构包括以下步骤:重构后的模型构件转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足下式:
Figure BDA0004045961180000143
模型几何信息重构,包括:法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例进行说明,模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)满足:
Figure BDA0004045961180000151
而模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure BDA0004045961180000152
步骤S4:模型构件及数据集重构:对步骤S2和步骤S3中模型数据计算结果进行模型数据重构,包括:构件中心坐标重构,转换矩阵重构以及相关骨架数据重构,然后转移构件属性,得到重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性。
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程。
步骤S5:数据集输出:对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,即可完成数据集输出。
其中,赋予新的坐标系统是指,模型坐标数据转换成新坐标后,需要更新数据集的坐标系信息,只需要根据新坐标系EPSG编号新建坐标系更新即可。
将上述实施例中方法分别运用于滇中引水工程的小鱼坝倒虹吸段,处理后效果图如图3a)所示,图中显示模型坐标转换后模型能与地形影像准确融合,准确向用户展示其所处位置及周边地形位置。
将上述实施例中方法分别运用于滇中引水工程的松林渡槽段,处理后效果图如图3b)所示,图中显示模型坐标转换后模型能与地形影像准确融合,准确向用户展示其所处位置及周边地形位置。
将上述实施例中方法分别运用于滇中引水工程的九道河倒虹吸段,处理后效果图如图3c)所示,图中显示模型坐标转换后模型能与地形影像准确融合,准确向用户展示其所处位置及周边地形位置。
将上述实施例中方法分别运用于滇中引水工程的鲁支河渡槽段,处理后效果图如图3c)所示,图中显示模型坐标转换后模型能与地形影像准确融合,准确向用户展示其所处位置及周边地形位置。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:获取数据:加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型的文件的构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
步骤S2:构件数据处理:对步骤S1中获取的构建数据进行处理,包括对每一个构件的中心坐标的转换,以及获取包括:法向量全局坐标、模型材质贴图全局坐标和模型顶点全局坐标;
所述构件中心坐标处理是指在UDB数据结构中,每一个构件会提供一个中心坐标(xc,yc,zc),因此,在进行坐标转换时,需要对该坐标进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd)。
所述每一个构件的各类全局坐标获取是指,以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure FDA0004045961170000011
材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure FDA0004045961170000021
步骤S3:全局坐标转换,获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据重构,包括转换矩阵重构和模型几何信息重构;
转换矩阵重构,重构后的模型构件的转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足:
Figure FDA0004045961170000022
模型几何信息重构,包括法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例,满足:
Figure FDA0004045961170000023
模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure FDA0004045961170000024
步骤S4:模型构件及数据集重构:对步骤S2和步骤S3中的模型数据的计算结果进行模型数据的重构,包括构件中心坐标,转换矩阵,以及相关骨架数据的重构构件,然后转移构件属性,重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性;
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程;
步骤S5:数据集输出:对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,输出所得数据集和新建坐标系和模型。
2.根据权利要求1UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,其特征在于,步骤S5中赋予新的坐标系统是指,模型坐标数据转换成新坐标后,需要更新数据集的坐标系信息,只需要根据新坐标系EPSG编号新建坐标系更新。
3.根据权利要求1UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,其特征在于,全局转换是指根据原始独立坐标和目标坐标之间的转换关系,实现数据的坐标的转换。
4.根据权利要求1UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,其特征在于,全局坐标转换与中心坐标转换操作一致,均为对全局坐标进行标准的坐标系转换。
5.根据权利要求5UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,其特征在于,全局坐标转换、中心坐标转换均采用7参数法或4参数法。
6.一种如权利要求1~6中任一项所述方法的UDB格式BIM模型数据逐点坐标转换方法,其特征在于,包括:
获取数据模块,用于加载UDB SDK动态链接库,解析并获取UDB三维模型的文件的构件数据、模型属性信息和索引,构件数据至少包含一个骨架数据和构件中心坐标;
骨架数据包括模型构件顶点坐标、法线坐标和材质贴图坐标;
构件数据处理模块,用于对获取的构建数据进行处理,包括对每一个构件的中心坐标的转换,以及获取包括:法向量全局坐标、模型材质贴图全局坐标和模型顶点全局坐标;
所述构件中心坐标处理是指在UDB数据结构中,每一个构件会提供一个中心坐标(xc,yc,zc),因此,在进行坐标转换时,需要对该坐标进行目标测量坐标系的转换,获取转换中心点(xcd,ycd,zcd)。
所述每一个构件的各类全局坐标获取是指,以顶点全局坐标获取为例,UDB模型的顶点全局坐标(x,y,z)数据是由一系列变换获取的,即顶点坐标(xo,yo,zo)、中心坐标(xc,yc,zc)和转换矩阵R满足以下关系:
Figure FDA0004045961170000041
材质贴图坐标(uo,vo)与材质贴图全局坐标(u,v)满足:
Figure FDA0004045961170000042
全局坐标转换模块,用于获取目标全局坐标(xd,yd,zd),并进行模型构件数据重构,包括转换矩阵重构和模型几何信息重构;
转换矩阵重构,重构后的模型构件的转换矩阵由单位矩阵代替。即Rd满足:
Figure FDA0004045961170000051
模型几何信息重构,包括法向量坐标重构、模型材质贴图坐标重构和模型顶点坐标重构,法向量坐标和模型顶点坐标重构过程完全一样。以模型顶点坐标(xdd,ydd,zdd)重构为例,满足:
Figure FDA0004045961170000052
模型材质贴图坐标(udd,vdd)重构,满足:
Figure FDA0004045961170000053
模型构件及数据集重构模块,用于对所得模型数据的计算结果进行模型数据的重构,包括构件中心坐标,转换矩阵,以及相关骨架数据的重构构件,然后转移构件属性,重构数据集;
其中,转移构件属性是指根据UDB格式模型中,一个构件对应一条属性信息,因此,在构建新的构件时也要对应转移相应的属性信息,保证BIM构件的完整性;
重构数据集是指根据UDB格式要求,将多个构件数据及其属性对应重构数据集的过程;
数据集输出模块,用于对重新构件的数据集赋予新的坐标系统,并在当前模型数据下新建数据集文件,输出所得数据集和新建坐标系和模型。
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