发明内容
为了解决上述背景技术所存在的技术问题,本发明实施例提供了一种基于BIM的装配式建筑异形件模块安装定位方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:
本发明实施例提供了一种基于BIM的装配式建筑异形件模块安装定位方法,包括如下步骤:
步骤1):装配时,至少在BIM中构建至少两个装配贴合面,在装配贴合面上至少选择两个以上的装配参照点;
步骤2):以其中一个配贴合面的装配参照点为基点建立空间坐标系,得到装配贴合面坐标集;
步骤3):将按照比例设定的异形件模块模型导入至BIM中,并将异形件模块模型与一个装配贴合面选择的装配参照点进行对应,然后将另一个装配贴合面的装配参照点作为参照对异形件模块的状态进行修订,修订后通过空间坐标系延伸得到在第一形态下异形件模块模型的异形件模块粗略坐标集;
步骤4):以装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集作为参照,从装配贴合面向异形件模块进行边缘检测,以检测出装配贴合面与异形件模块之间粗略的不贴合部分,记录不贴合部分的边缘坐标集;
步骤5):以边缘坐标集设定不贴合部分的至少一个方向上的大致的中心线,以中心线为参照且以设定的一个单位量为检测参数从中心线的任意多点向异形件模块和装配贴合面进行多点边缘检测;
步骤6):将每一点边缘检测对应的边点与边点的检测载入计算程序,在计算程序中将多点边缘检测形成多通道的计算程序,其中,多通道的计算程序是以中心线上至少一个点作为参照向一个方向上的坐标延伸,通过加载装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集进行比对以确定不贴合部分的边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集;
步骤7):将边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集转化形成3D打印机识别文件,通过3D打印机制备得到异形件模块与贴合面的贴合件,以贴合件作为异形件模块安装时的定位件。
进一步地,所述装配贴合面为异形件模块安装对接面,其中,所述装配贴合面至少为两个。
进一步地,所述装配参照点按照如下的方法选择:
若装配贴合面为一水平面,则以水平面上的任意两个以上点作为装配参照点;
或,若装配贴合面大致为一凹面,则以凹面的中心点和两侧的最高点作为装配参照点;
或,若装配贴合面大致为一凸面,则以凸面的中心点和两侧的最低点作为装配参照点;
或,若装配贴合面大致为一曲面,则以曲面的两侧的最低点和最高点作为装配参照点;
或,若装配贴合面为一不规则面,则将装配贴合面划分为若干个均匀的区块,记录每一区块的位置,然后检测每一区块是否为水平面、大致为一凹面、大致为一凸面以及大致为一曲面中的一个,对应的按照水平面、大致为一凹面、大致为一凸面以及大致为一曲面中的一个选择装配参照点。
进一步地,所述异形件模块模型通过三维扫描设备获取异形件模块轮廓。
进一步地,所述粗略的不贴合部分为装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集之间不重叠的部分。
进一步地,所述计算程序以中心线上一个点作为参照向一个方向按照设定的一个单位量进行逐一坐标延伸,每延伸一个单位量,得到一个坐标数据,将该坐标数据与装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集进行比对,直到坐标数据与装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集中的任意一个重叠,记录重叠的坐标数据集,以重叠的坐标数据集来确定不贴合部分的边沿轮廓。
进一步地,所述计算程序还设置有终止程序;
其中,终止程序用于加载装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集得到超限区域,当装配贴合面和异形件模块之间具有开放区域时,超限区域用于设定计算程序的终止节点。
进一步地,所述贴合件采用合金粉末制备成,贴合件内部具有规则孔洞,使得所述贴合件具有一定的弹性模量。
本申请通过采用三维扫描的方式得到装配贴合面的贴合面轮廓,将贴合面轮廓导入到BIM软件中,通过加载图形转化工具,比如Revit设计工具对贴合面轮廓进行快速的识别、转化得到异形件模块的装配贴合面,利用同样的方式,得到异形件模块模型,将按照比例设定的异形件模块模型导入至BIM中,并将异形件模块模型与一个装配贴合面选择的装配参照点进行对应,然后将另一个装配贴合面的装配参照点作为参照对异形件模块的状态进行修订,修订后通过空间坐标系延伸得到在第一形态下异形件模块模型的异形件模块粗略坐标集;以装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集作为参照,从装配贴合面向异形件模块进行边缘检测,以检测出装配贴合面与异形件模块之间粗略的不贴合部分,然后以不贴合部分向异形件模块和装配贴合面进行边缘检测,得到异形件模块和装配贴合面之间不贴合部分的边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集,将边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集转化形成3D打印机识别文件,通过3D打印机制备得到异形件模块与贴合面的贴合件,以贴合件作为异形件模块安装时的定位件。
在上述中,定位件采用合金粉末制备成,贴合件内部具有规则孔洞,使得所述贴合件具有一定的弹性模量,因此,当利用贴合件进行安装时,不标准的部分由于贴合件弹性模量的存在,并不会造成太大的误差,误差限定在0.5-2mm内,不会造成整体不稳定性。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接连接,可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本发明的原理为:本申请通过采用三维扫描的方式得到装配贴合面的贴合面轮廓,将贴合面轮廓导入到BIM软件中,通过加载图形转化工具,比如Revit设计工具对贴合面轮廓进行快速的识别、转化得到异形件模块的装配贴合面,利用同样的方式,得到异形件模块模型,将按照比例设定的异形件模块模型导入至BIM中,并将异形件模块模型与一个装配贴合面选择的装配参照点进行对应,然后将另一个装配贴合面的装配参照点作为参照对异形件模块的状态进行修订,修订后通过空间坐标系延伸得到在第一形态下异形件模块模型的异形件模块粗略坐标集;以装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集作为参照,从装配贴合面向异形件模块进行边缘检测,以检测出装配贴合面与异形件模块之间粗略的不贴合部分,然后以不贴合部分向异形件模块和装配贴合面进行边缘检测,得到异形件模块和装配贴合面之间不贴合部分的边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集,将边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集转化形成3D打印机识别文件,通过3D打印机制备得到异形件模块与贴合面的贴合件,以贴合件作为异形件模块安装时的定位件。
在上述中,定位件采用合金粉末制备成,贴合件内部具有规则孔洞,使得所述贴合件具有一定的弹性模量,因此,当利用贴合件进行安装时,不标准的部分由于贴合件弹性模量的存在,并不会造成太大的误差,误差限定在0.5-2mm内,不会造成整体不稳定性。
基于上述的描述,参阅图1所示,本实施例提供了一种基于BIM的装配式建筑异形件模块安装定位方法,包括如下步骤:
步骤1):装配时,至少在BIM中构建至少两个装配贴合面,在装配贴合面上至少选择两个以上的装配参照点;
步骤2):以其中一个配贴合面的装配参照点为基点建立空间坐标系,得到装配贴合面坐标集;
步骤3):将按照比例设定的异形件模块模型导入至BIM中,并将异形件模块模型与一个装配贴合面选择的装配参照点进行对应,然后将另一个装配贴合面的装配参照点作为参照对异形件模块的状态进行修订,修订后通过空间坐标系延伸得到在第一形态下异形件模块模型的异形件模块粗略坐标集;
步骤4):以装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集作为参照,从装配贴合面向异形件模块进行边缘检测,以检测出装配贴合面与异形件模块之间粗略的不贴合部分,记录不贴合部分的边缘坐标集;
步骤5):以边缘坐标集设定不贴合部分的至少一个方向上的大致的中心线,以中心线为参照且以设定的一个单位量为检测参数从中心线的任意多点向异形件模块和装配贴合面进行多点边缘检测;
步骤6):将每一点边缘检测对应的边点与边点的检测载入计算程序,在计算程序中将多点边缘检测形成多通道的计算程序,其中,多通道的计算程序是以中心线上至少一个点作为参照向一个方向上的坐标延伸,通过加载装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集进行比对以确定不贴合部分的边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集;
步骤7):将边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集转化形成3D打印机识别文件,通过3D打印机制备得到异形件模块与贴合面的贴合件,以贴合件作为异形件模块安装时的定位件。
进一步地,所述装配贴合面为异形件模块安装对接面,其中,所述装配贴合面至少为两个。
进一步地,所述装配参照点按照如下的方法选择:
若装配贴合面为一水平面,则以水平面上的任意两个以上点作为装配参照点;
或,若装配贴合面大致为一凹面,则以凹面的中心点和两侧的最高点作为装配参照点;
或,若装配贴合面大致为一凸面,则以凸面的中心点和两侧的最低点作为装配参照点;
或,若装配贴合面大致为一曲面,则以曲面的两侧的最低点和最高点作为装配参照点;
或,若装配贴合面为一不规则面,则将装配贴合面划分为若干个均匀的区块,记录每一区块的位置,然后检测每一区块是否为水平面、大致为一凹面、大致为一凸面以及大致为一曲面中的一个,对应的按照水平面、大致为一凹面、大致为一凸面以及大致为一曲面中的一个选择装配参照点。
进一步地,所述异形件模块模型通过三维扫描设备获取异形件模块轮廓。
进一步地,所述粗略的不贴合部分为装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集之间不重叠的部分。
进一步地,所述计算程序以中心线上一个点作为参照向一个方向按照设定的一个单位量进行逐一坐标延伸,每延伸一个单位量,得到一个坐标数据,将该坐标数据与装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集进行比对,直到坐标数据与装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集中的任意一个重叠,记录重叠的坐标数据集,以重叠的坐标数据集来确定不贴合部分的边沿轮廓。
进一步地,所述计算程序还设置有终止程序;
其中,终止程序用于加载装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集得到超限区域,当装配贴合面和异形件模块之间具有开放区域时,超限区域用于设定计算程序的终止节点。
进一步地,所述贴合件采用合金粉末制备成,贴合件内部具有规则孔洞,使得所述贴合件具有一定的弹性模量。
参照图2,图2提供了异形件模块进行检测过程的原理图,在图2中第一装配贴合面1为水平面,第二装配贴合面3为不规则的面;
装配贴合面为一水平面,则以水平面上的任意两个以上点作为装配参照点,装配贴合面为一不规则面,则将装配贴合面划分为若干个均匀的区块,记录每一区块的位置,然后检测每一区块是否为水平面、大致为一凹面、大致为一凸面以及大致为一曲面中的一个,若装配贴合面大致为一凸面,则以凸面的中心点和两侧的最低点作为装配参照点;若装配贴合面大致为一曲面,则以曲面的两侧的最低点和最高点作为装配参照点;比如图2中的A、B、C三点(为了形象化,装配参照点进行了放大处理,实际上是一个点,比如当坐标系设置的单位量为0.1mm时,装配参照点的直径只有0.1mm)。
继续参照图2,异形件模块4和第二装配贴合面3以及第一装配贴合面1之间构成了一个封闭的区域,则这个封闭的区域就是第一贴合件2的填充区域,但第一装配贴合面1和异形件模块4左侧是一个开放式的区域,此时,第二贴合件6的左侧最大限定区域不能超过异形件模块4最左侧,也就是不能超过划定的超限区域隔离线5。
其中,对于第一贴合件2所填充的区域,按照如下方式进行获取坐标集,以第一装配贴合面1的装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集作为参照,从装第一配贴合面1向异形件模块4进行边缘检测,以检测出装第一配贴合面1与异形件模块4之间粗略的第一不贴合部分,记录第一不贴合部分的第一边缘坐标集;
从装第二配贴合面3向异形件模块4进行边缘检测,以检测出装第二配贴合面3与异形件模块4之间粗略的第二不贴合部分,记录第二不贴合部分的第二边缘坐标集;
第一不贴合部分和第二不贴合部分进行重叠检测,也就是将第一边缘坐标集和第二边缘坐标集进行重合部分检测,得到第一贴合件所对应的去重不贴合部分和去重边缘坐标集,以去重边缘坐标集设定去重不贴合部分的至少一个方向上的大致的中心线,以中心线为参照且以设定的一个单位量为检测参数从中心线的任意多点向异形件模块和装配贴合面进行多点边缘检测;将每一点边缘检测对应的边点与边点的检测载入计算程序,在计算程序中将多点边缘检测形成多通道的计算程序,其中,多通道的计算程序是以中心线上至少一个点作为参照向一个方向上的坐标延伸,通过加载装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集进行比对以确定不贴合部分的边沿轮廓以及边沿轮廓坐标集。
而对于第二贴合件6所在区域的检测,由于其是一个开放部分,因此通过终止程序加载装配贴合面坐标集和异形件模块粗略坐标集得到超限区域,也就是确定超限区域隔离线5,当装配贴合面和异形件模块之间具有开放区域时,超限区域用于设定计算程序的终止节点。也就是说第二贴合件6的检测不能超过超限区域隔离线5。
在上述中,边缘检测可以通过在Revit设计工具中加载运算器插件来完成。