CN116796422A - 一种基于bim的屋顶三维模型处理方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法。该方法包括：建立屋顶BIM三维模型；所述屋顶BIM三维模型包括多个子单元；采用预先设定的GH程序确定每个子单元的几何参数；显示所述每个子单元的几何参数；根据所述几何参数对每个子单元进行调整，以使得每个子单元符合设计规范要求；所述屋顶BIM三维模型的子单元包括：屋面BIM三维模型、天沟BIM三维模型、檐口BIM三维模型及天窗BIM三维模型。本申请可以采用预先设定的GH程序确定屋顶中每个子单元的几何参数；根据几何参数对每个子单元进行调整，以使得每个子单元符合设计规范要求，有助于提高屋顶的精确度和设计效率。

Description

一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法

技术领域

本公开涉及BIM技术领域，尤其涉及一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法。

背景技术

在屋顶的BIM三维模型中，用户进行工程设计的过程中，经常需要查看屋顶的几何参数，比如，天沟的坡度等参数，需要根据几何参数进行设计工作，有的构件的几何参数只是凭借肉眼经验判断确定，然后手动调整位置，比如，手动调整天沟的坡度等操作，导致屋顶设计的准确度和效率低下。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法，包括：

建立屋顶BIM三维模型；

所述屋顶BIM三维模型包括多个子单元；

采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数；

显示所述每个子单元的几何参数；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，以使得每个子单元符合设计规范要求；

所述屋顶BIM三维模型的子单元包括：屋面BIM三维模型、天沟BIM三维模型、檐口BIM三维模型及天窗BIM三维模型；

当所述子单元为天沟BIM三维模型时，所述几何参数包括：天沟的倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述天沟的倾斜角度对所述天沟中布置的集水井位置进行调整，以使得所述集水井位于所述天沟的目标段的最低点；

当所述子单元为檐口BIM三维模型时，所述几何参数包括：檐口面皮的檐口面皮倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述檐口面皮倾斜角度对所述檐口BIM三维模型的面皮进行调整，以调整所述檐口的风荷载；

当所述子单元为天窗BIM三维模型时，所述几何参数包括：所述天窗的天窗倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述天窗倾斜角度对所述天窗进行调整，以调节所述天窗的单位时间的光照量。

在一种实施方式中，采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，包括：

当所述子单元为天沟BIM三维模型时，采用预先设定的第一Grasshopper程序确定天沟BIM三维模型的倾斜角度；

所述方法还包括：预先设定倾斜角度差值阈值；

对于任意的一个目标段，确定所述目标段的倾斜角度；以及参考段的倾斜角度；

确定所述目标段的倾斜角度以及参考段的倾斜角度差值；

响应于所述倾斜角度差值小于所述倾斜角度差值阈值，确定所述目标段的类型为第一类；

响应于所述倾斜角度差值大于等于所述倾斜角度差值阈值，确定所述目标段的类型为第二类。

在一种实施方式中，采用预先设定的第一Grasshopper程序确定天沟BIM三维模型的倾斜角度，包括：

确定所述天沟的目标段；

对于所述目标段的底面中的任意的一个矩形面，确定所述矩形面的第一参考点和第二参考点；

确定所述第一参考点和所述第二参考点组成的第一线段；

确定所述第一线段向水平面的投影得到第二线段；

确定所述第一线段和所述第二线段的夹角，所述夹角为所述目标段的倾斜角度。

在一种实施方式中，确定所述矩形面的第一参考点和第二参考点，包括：

采用第一节点获取所述矩形面；

第二节点确定所述矩形面的四条边；

第三节点设定固定系数0.5；

第四节点的输入端连接了所述第三节点的输出端，确定每条边的中点作为参考点；

第四节点的输出端，输出每个参考点的Z轴坐标值；

第五排序节点，对4个Z轴坐标值进行排序；

第五排序节点的输出端分别连接了第六反向节点的输入端和第八节点的输入端；

所述第六反向节点，对输入的序列进行反转，得到逆向排序；

所述第六反向节点的输出端连接了第七节点的输入端；

所述第七节点，确定Z轴最大值参考点，作为第一参考点；

所述第八节点，确定Z轴最小值参考点，作为第二参考点。

在一种实施方式中，根据所述几何参数对每个子单元进行调整，还包括：

确定所述目标段的长度和横截面积；

根据所述长度和横截面积确定所述目标段的容量；

根据所述容量确定排水井的规格大小。

在一种实施方式中，采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，包括：

当所述子单元为檐口BIM三维模型时，采用预先设定的第二Grasshopper程序确定檐口面皮倾斜角度；

确定所述檐口面皮的面积和中心点坐标。

在一种实施方式中，采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，包括：

当所述子单元为天窗BIM三维模型时，采用预先设定的第三Grasshopper程序确定天窗面皮倾斜角度。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请可以采用预先设定的GH程序确定屋顶的每个子单元的几何参数；根据几何参数对每个子单元进行调整，以使得每个子单元符合设计规范要求，有助于提高设计的精确度，提高屋顶的设计效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种天沟的侧面示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种天沟中确定参考点的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种矩形的参考点示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种分类的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种天沟的横截面示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种檐口面皮的结构示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种檐口面皮中确定参考点的流程图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种檐口面皮分类的流程图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种第三Grasshopper程序流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开提出了一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法，参见附图1，该方法包括以下的步骤：

步骤S102中，建立屋顶BIM三维模型。

在本实施例中，可以在BIM软件中，建立上述的屋顶BIM三维模型。所述屋顶BIM三维模型包括多个子单元。具体的，所述屋顶BIM三维模型的子单元包括：屋面BIM三维模型、天沟BIM三维模型、檐口BIM三维模型及天窗BIM三维模型。

步骤S104中，采用预先设定的GH程序确定每个子单元的几何参数。

在本实施例中，可以预先设定GH程序，运行GH程序来确定每个子单元的几何参数。

几何参数包括但不限于，子单元中的任意的一个曲面的曲率，子单元的倾斜角度。

步骤S106中，显示所述每个子单元的几何参数。

在本实施例中，服务器的显示屏上可以显示所述每个子单元的几何参数。

步骤S108中，根据所述几何参数对每个子单元进行姿态调整。

在本实施例中，可以采用上述的GH程序根据所述几何参数对每个子单元进行姿态调整。

姿态调整包括：平移，旋转，调整倾斜的角度。

当所述子单元为天沟BIM三维模型时，所述几何参数包括：天沟的倾斜角度。

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述天沟的倾斜角度对所述天沟中布置的集水井位置进行调整，以使得所述集水井位于所述目标段的最低点。

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述檐口面皮倾斜角度对所述檐口BIM三维模型的面皮进行调整，以调整所述檐口的风荷载；

当所述子单元为天窗BIM三维模型时，所述几何参数包括：所述天窗的天窗倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述天窗倾斜角度对所述天窗进行调整，以调节所述天窗的单位时间的光照量。

本申请可以采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数；根据几何参数对每个子单元进行调整，有助于提高设计效率。

在一种实施方式中，采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，可以进一步包括以下步骤：

当所述子单元为天沟BIM三维模型时，采用预先设定的第一Grasshopper程序确定天沟BIM三维模型的几何参数。

所述几何参数包括：所述天沟BIM三维模型的倾斜角度。

具体的，上述的倾斜角度是天沟底面的沿着底面的中心轴线与标准水平面的倾斜角度。当然，也可以用坡度表示倾斜程度，坡度为倾斜角度的正切值。

在本实施例中，参见附图2所示的一种天沟的侧面的示意图。

该图中，天沟包括多个目标段，相邻的目标段的倾斜角度不同，这就会产生波峰和波谷，在波谷的位置，可以设置集水井。每个目标段的倾斜角度，可以采用预先设置的第一Grasshopper程序确定。

如图2所示，目标段根据倾斜角度可以划分为两大类，目标段31为一类，目标段32为一类。因为这两大类目标段的倾斜角度具有很大的不同。确定类别之后，可以在软件的显示界面中，可以为每一类显示对应颜色以进行区分。比如，第一类显示红色，第二类显示黄色。

在一种实施方式中，采用预先设定的第一Grasshopper程序确定天沟BIM三维模型的倾斜角度，可以进一步包括以下步骤：

确定所述天沟的目标段。

对于所述目标段的底面中的任意的一个矩形面，确定所述矩形面的第一参考点和第二参考点。

在本实施例中，参见附图3所示的一种确定参考点的流程图；根据两个参考点，可以确定参考向量。通过参考向量，可以确定参考向量与水平面的夹角，就是倾斜角度，可以计算倾斜角度的正切值，得到坡度。

确定所述矩形面的第一参考点和第二参考点时可以采用程序实现，具体包括以下的步骤：

采用第一节点41获取矩形面。

在本实施例中，可以在天沟的底面中，确定矩形面。

第二节点42确定该矩形面的四条边。

第三节点43设定固定系数，固定系数可以为0.5。当然，也可以为其他的值，当设定为0.5时，表示确定每个边的中点，作为参考点。

参见附图4所示的矩形的参考点示意图，4个参考点分别位于每条边的中间位置。

第四节点44的P输入端连接了上述的节点43的输出端，用于输入上述的4个参考点。

第四节点44的Z输出端，输出上述每个参考点的Z轴坐标值。

第五排序节点45，对上述的4个Z轴坐标值进行排序。

第五排序节点45的输出端分别连接了第六反向节点46的输入端和第八节点48的输入端。

第六反向节点46，对输入的序列进行反转，得到逆向排序。

第六反向节点46的输出端连接了第七节点47的输入端。

第七节点47，确定Z轴最大值参考点，作为第一参考点。

具体的，第七节点47，确定上述的逆向排序中的第一个值，也就是Z轴最大值的参考点。

第八节点48，确定Z轴最小值参考点，作为第二参考点。

具体的，第八节点48，确定上述的排序中的第一个值，也就是Z轴最小值的参考点。

在一些实施例中，为了根据每个目标段的倾斜角度对每个目标段进行归类，所述方法还包括：预先设定倾斜角度差值阈值。

对于任意的一个目标段，确定所述目标段的倾斜角度；以及参考段的倾斜角度。

在本实施例中，可以把整个天沟划分为多个目标段。对每个目标段的倾斜角度进行分析。

确定所述目标段的倾斜角度以及参考段的倾斜角度差值。

在本实施例中，可以设定任意的一个目标段为参考段。

响应于所述倾斜角度差值小于所述倾斜角度差值阈值，确定所述目标段的类型为第一类。

响应于所述倾斜角度差值大于等于所述倾斜角度差值阈值，确定所述目标段的类型为第二类。

在本实施例中，归类完毕之后，就可以为第一类目标段显示第一颜色，为第二类目标段显示第二颜色。用不同的颜色显示，更加醒目。

在一种实施方式中，预先设定倾斜角度差值阈值，可以进一步包括以下步骤：

采用赋值节点，在所述赋值节点中，设定所述倾斜角度差值阈值。

在本实施例中，参见附图5所示的分类的流程图。采用赋值节点55，该赋值节点55中，可以用来设定上述的倾斜角度差值阈值。

根据所述倾斜角度差值阈值，对每个所述目标段进行分类，可以进一步包括以下步骤：

采用判断节点56确定筛选条件。

筛选条件为，筛选出目标段与参考段的倾斜角度的差值小于倾斜角度差值阈值的目标段的矩形面底面。

其中，所述判断节点56的第一输入端输入倾斜角度差值的集合。

该判断节点56的第一输入端A连接了节点53的输出端；节点53的输出端输出倾斜角度差值的集合。

节点53的A输入端，连接了节点52的输出端；该节点52的输出端输出的是参考段的倾斜角度。

节点53的B输入端， 连接节点51的V输出端；该V输出端输出的是每一个目标段的倾斜角度。

节点53，用于确定上述的参考段倾斜角度，分别与其他的每一个目标段的倾斜角度的差值的集合。

节点54，用于设定基准向量。其中，基准向量可以为，比如，XY水平面坐标系的向量。

在本实施例中，可以通过该基准向量和每个目标段的参考向量确定每个目标段的上述的倾斜角度。

判断节点56的第二输入端B连接了上述的赋值节点55的输出端；赋值节点55中设置了上述的倾斜角度差值阈值。

其中，上述的倾斜角度差值阈值可以灵活进行设定，本申请不进行限定。

所述判断节点56的第一输出端连接节点57的第一输入端。

节点57的第一输入端，用于确定判断节点56筛选过的矩形面。

节点57的第二输入端连接了节点41的输出端；用于确定所有的矩形面。

该节点57的第一输出端，可以输出判断节点56筛选过的矩形面，也就是，目标段与参考段的倾斜角度的差值小于倾斜角度差值阈值的目标段的矩形面。也就是第一类矩形面。

第二输出端，可以输出第二类矩形面，也就是，目标段与参考段的倾斜角度的差值大于等于倾斜角度差值阈值的目标段的矩形面。

上述节点56的第一输入端，输入的是倾斜角度差值的集合。

比如，第一个目标段的倾斜角度为A，第二个目标段的倾斜角度为B，倾斜角度差值为A-B。

上述节点56第二输入端，输入的是倾斜角度差值阈值。通过上述的倾斜角度差值阈值，可以将多个目标段按照倾斜角度划分为两大类别。

通过上述的两大类别的划分，有利于用户进一步的进行天沟的每个目标段的调整设计工作。

在一些实施例中，当根据所述几何参数对每个子单元进行调整，还可以进一步包括以下步骤：

确定所述目标段的长度和横截面积。

在本实施例中，参见附图6所示的一种天沟的横截面示意图；如图所示，天沟的横截面为矩形，可以确定矩形的长度和宽度，进而确定矩形的面积，也就是横截面积。

根据所述长度和横截面积确定所述目标段的容量。

在本实施例中，目标段为长方体，可以计算长度和横截面的乘积得到长方体的体积，体积为该目标段的容量。

根据所述容量确定排水井的规格大小。

在本实施例中，可以根据容量确定排水井的规格大小，当容量比较大时，采用大规格的排水井，当容量比较小时，可以采用小规格的排水井。

在一些实施例中，可以根据每个目标段的倾斜角度，以及Z轴坐标值来确定排水井的位置。

如图2所示的，排水井，应该设置在两个相邻的目标段的相接处的位置，并且该位置为Z轴的极小值点。

在一些实施例中，采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，可以进一步包括以下的步骤：

当所述子单元为檐口BIM三维模型时，采用预先设定的第二Grasshopper程序确定檐口面皮倾斜角度。

在本实施例中，第二Grasshopper程序与上述的第一Grasshopper程序是类似的，采用预先设定的第二Grasshopper程序确定檐口面皮倾斜角度的方法与上述的确定天沟的倾斜角度的方法类似。

具体的，包括以下的步骤：

第一步骤，预先将檐口面皮划分成多个目标段，确定檐口面皮的目标段的矩形面中的第一参考点和第二参考点。其中，第一参考点为Z坐标最大值点，第二参考点为Z坐标最小值点。

第二步骤，根据上述的檐口面皮的第一参考点和第二参考点确定檐口面皮的倾斜角度。

参见附图7所示的檐口面皮的结构示意图；该檐口包括两个檐口面皮，第一檐口面皮和第二檐口面皮，可以采用上述的方法分别确定出每个檐口面皮的目标段的倾斜角度。

与天沟的方法类似，方法大体包括两大步骤：

第一步骤，确定檐口面皮的目标段的最大值点和最小值点。

第二步骤，根据所述最大值点和最小值点确定所述檐口面皮目标段的倾斜角度，并对目标段进行分类。

可以设定檐口面皮倾斜角度差值阈值；设定檐口面皮参考段。

檐口面皮目标段与檐口面皮参考段的倾斜角度的差值小于檐口面皮倾斜角度差值阈值的目标段的矩形面。也就是第一类檐口面皮矩形面。

第二类檐口面皮矩形面，也就是，檐口面皮目标段与檐口面皮参考段的倾斜角度的差值大于等于倾斜角度差值阈值的檐口面皮目标段的檐口面皮矩形面。

参见附图8所示的檐口面皮中确定参考点的流程图。该第二Grasshopper程序图与第一Grasshopper程序大致相同，包括最高点和最低点确定单元和分类单元两大部分。

关于最高点和最低点确定单元，节点71的输出端连接了节点72的输入端。节点71，用于获取檐口面皮的目标段中的矩形面。

节点72的输出端分别连接了节点73的输入端，和节点74的第一输入端。

节点72，用于确定上述的矩形面的边缘线；

节点73，用于确定上述的每一个边缘线的长度；

节点73的输出端连接了节点74的第二输入端。

节点74，用于根据上述的长度对多个边缘线进行排序。

示例性的，通过排序，可以确定出矩形面的长边和短边。

在一种实施例中，短边为水平方向，通过短边的确定，就可以初步确定了上述矩形面的最高位置和最低位置。

节点74的输出端连接了节点75的输入端。节点75的输出端连接了节点76的输入端。

节点76，用于设置比例系数，比例系数用于确定参考点；

示例性的，节点76设置系数0.5，目标点为边缘线的中间位置。

节点76的输出端连接节点77的输入端。

节点77，用于确定边缘线的参考点。

示例性的，当上述的系数为0.5时，参考点为所在短边的中点。可以确定短边1的中点A和短边2的中点B。

节点77的输出端连接节点78的输入端。

节点78，用于对接收到的两个参考点按照Z轴坐标值进行排序。

示例性的，中点A的Z轴坐标大于中点B的Z轴坐标，则排序为A-B。

节点78的输出端分别连接节点79的输入端和节点711的输入端。

节点79，用于对接收到的上述的排序进行逆排序。

示例性的，节点79将接收到的上述的排序A-B，进行逆排序，得到逆排序为B-A。

节点711，用于确定排序中的第一个数值。示例性的，节点711接收到排序A-B后，确定出中点A。

节点79的输出端连接节点710的输入端。

节点710，用于确定出接收到的逆排序中的第一个数值。

示例性的，节点710接收到逆排序B-A后，确定中点B。上述的节点710和节点711，分别确定了檐口面皮目标段的矩形面中的两个参考点。其中，一个参考点的Z轴坐标为最大值，一个参考点的Z轴坐标为最小值。

参见附图9所示的檐口面皮分类的流程图。

下面介绍分类单元，节点81的输入端分别连接了上述节点710和节点711。节点81的输出端分别连接了节点82的输入端。

节点81，用于根据上述输入的每两个参考点生成每一个目标段的方向向量。

节点82，用于随机确定一个参考段的参考向量。

节点83的第一输入端和节点87的第一输入端。节点82的输出端连接了节点83的第二输入端。节点84连接了节点83的第三输入端。

节点83，用于生成上述每一个目标段的方向向量和上述参考段的参考向量的夹角，得到夹角集合。

节点85连接了节点86的第一输入端。

节点85，用于设定倾斜角度差值阈值，其中，倾斜角度差值阈值可以灵活设定，本申请不进行限定。

节点83的输出端连接了节点86的第二输入端。节点86的输出端分别连接了节点87的第一输入端，以及节点810的第一输入端。

节点86，用于设定筛选分类条件，筛选分类条件为，檐口面皮目标段与檐口面皮参考段的倾斜角度的差值小于檐口面皮倾斜角度差值阈值。如果满足，为第一类檐口面皮的目标段，如果不满足，为第二类的檐口面皮目标段。

节点87的第二输入端，连接了节点71的输出端。节点87用于根据筛选条件进行分类，输出端分别连接了节点88和节点89。

上述的图9中的檐口的分类单元与图10中的窗口的分类单元的程序可以相同，也就是可以通用，把分类单元的程序运行，就可以执行相应的分类操作，当输入为檐口的曲面时，执行对檐口的曲面的分类，当输入的为窗口的曲面时，执行对于窗口的曲面的分类工作。执行完毕上述的分类工作之后，再执行以下计算面积和中心点坐标的工作：

节点88，用于计算第一类的檐口面皮目标段的面积和中心点坐标。

节点89，用于计算第二类的檐口面皮目标段的面积和中心点坐标。

节点810的第二输入端，连接了节点81的输出端。节点810的输出端，连接了节点811的第一输入端。

节点811的第二输入端，连接了节点812的输出端。节点811，用于确定该檐口面皮的倾斜角度。在一些实施例中，方法还可以进一步包括以下步骤：

确定每个檐口面皮的面积和中心点坐标。

在本实施例中，可以根据需要确定需要进行划分的目标段的大小，确定目标段的面积和中心点坐标，进而确定该目标段的风荷载。

根据所述面积和所述中心点坐标，所述确定檐口面皮的风荷载。

在本实施例中，可以根据风荷载的计算公式，采用上述的面积和中心点坐标来计算风荷载。

在本实施例中，上述的确定每一个檐口面皮的风荷载之后，还可以根据上述的风荷载，对檐口面皮进行倾斜角度的调整，从而调整风荷载。

示例性的，如果当前计算的风荷载过大，大于了预定的风荷载阈值，则可以调整倾斜角度，减小受风面积，从而可以让风荷载变小，当风荷载减小到预定的风荷载阈值时，可以停止调整。

在一些实施例中，还可以确定檐口面皮的曲率，具体包括以下步骤：

首先将檐口面皮根据计算需求均匀分布多个点位，亦可手动选点；

根据选点对点所在位置曲面使用Grasshopper程序进行曲率及面的方向分析；

对曲面按照曲率或者方向进行拆分，或者将相同方向曲面按照所需曲率进行调整；

将曲率在预定阈值范围内的曲面进行归类，进行风荷载计算。

在一些实施例中，采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，可以进一步包括以下的步骤：

当所述子单元为天窗BIM三维模型时，采用预先设定的第三Grasshopper程序确定天窗面皮倾斜角度。

在本实施例中，采用预先设定的第三Grasshopper程序确定天窗面皮倾斜角度，该第三Grasshopper程序图与第一Grasshopper程序图大体相同。

具体的，包括以下的步骤：

第一步骤，对天窗面皮进行划分为多个目标段，对于任意的一个目标段，确定天窗面皮的目标段中的矩形面的最大值点和最小值点；

第二步骤，根据所述最大值点和最小值点确定所述天窗面皮倾斜角度，并根据天窗面皮倾斜角度进行分类。

参见附图10所示的第三Grasshopper程序流程图，包括最高点和最低点确定单元和分类单元两大部分。

节点101连接节点102。

节点101，用于获取天窗面皮的目标段中的目标曲面，其中，优选的，目标曲面可以为矩形面；

节点102，用于对矩形面进行拆分，得到四个边缘线；

节点102的输出端分别连接节点103的输入端和节点104的第一输入端。

节点103的输出端连接节点104的第二输入端。

节点103，用于提取边缘线长度。

节点104，用于按照长度对边缘线进行排序。

节点104连接节点105。节点105连接节点106。

节点105，用于确定最高点和最低点的边缘线；

以矩形面为例，矩形面中，包括两个长边和两个短边；

根据长度排序之后，可以确定出长边，或者短边。

在一些实施例中，其中，两个短边的位置分别为位置最高水平线和位置最低的水平线位置。

节点106中，设定比例系数，用于确定边缘线中的目标点的位置。

比如，如果目标点位于边缘线的中间位置，则比例系数可以为0.5。

节点106连接节点107。

节点107，用于根据节点106中设定的比例系数确定上述的边缘线的目标点。

示例性的，当比例系数为0.5时，节点107可以分别确定短边1和短边2的中点A和中点B。

节点107连接节点108。

节点108，用于对上述的中点按照Z轴坐标值进行排序。

示例性的，中点A的坐标高于中点B的坐标，可以根据坐标值对中点A和中点B进行排序。

节点108的输出端分别连接了节点109的输入端，和节点1011的输入端。

节点109，用于对从节点108接收到的排序序列进行逆向排序。

节点109的输出端连接节点1010的输入端。

节点1010的输出端连接节点1012的第一输入端。

节点1011的输出端连接节点1012的第二输入端。

节点1010，用于确定其中的一个中点坐标；

节点1011，用于确定其中的另一个中点坐标。

示例性的，节点1010，可以确定上述中点A的坐标，节点1011，可以确定上述中点B的坐标。

上述的节点组合，即为最高点和最低点确定单元。

该最高点和最低点确定单元，也可以应用在檐口的程序中。节点1012的输出端分别连接了节点1013的输入端，节点1015的第一输入端，和节点1018的第一输入端。

节点1012，用于根据上述的两个中点坐标生成方向向量。

示例性的，节点1012可以生成从中点A指向中点B的方向向量。

节点1013的输出端连接节点1015的第二输入端。

节点1013，用于随机抽取一个参考向量，参考向量也就是参考段的向量。

节点1015的输出端连接节点1016的第一输入端。

节点1015，用于确定上述的参考向量，与上述的每一个方向向量的夹角，得到夹角的集合。节点1017的输出端连接节点1016的第二输入端。

节点1017，用于设定角度差值阈值。其中，角度差值阈值可以灵活设定，本申不进行限定。

节点1016用于进行判断操作，判断第一输入端输入的参数是否小于第二输入端输入的参数。从而可以对目标曲面进行分类。一类的目标曲面的方向向量与参考向量的角度差值小于上述的角度差值阈值；另一类的目标曲面的方向向量与参考向量的角度差值等于或者大于上述的角度差值阈值。上述的判断操作可以看成是一种筛选分类条件，可以对大量的目标曲面进行筛选分类。

节点1016的输出端连接节点1018的第二输入端。

节点1018的两个输出端，分别输出两种类型的目标曲面。

在一些实施例中，当采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，可以进一步包括以下的步骤：

当所述子单元为屋面BIM三维模型时，采用预先设定的第四Grasshopper程序确定屋面的倾斜角度。

在本实施例中，第四Grasshopper程序与第一Grasshopper程序基本相同。

在一些实施例中，还可以确定屋面的曲率，并利用曲率进行分析计算。具体的，首先，将目标曲面上屋面板的排版线方向的对应向量输入预先设置的Grasshopper程序中。

根据需要分析的精度在平面上均匀选出几个排点。

通过上述的Grasshopper程序确定上述排点所在位置的曲面曲率。

根据上述曲率确定所述点位的风荷载及排水坡度。

本申请的上述的技术方案，可以对屋面的曲面的曲率进行分析，并将结果以直观的形式展示，这有助于设计师了解曲面的平滑性和连续性，评估其在实际应用中的性能。此外，通过调整相关参数，用户还可以实时修改曲面形状，以达到最佳的屋面曲率条件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，包括：

建立屋顶BIM三维模型；

所述屋顶BIM三维模型包括多个子单元；

采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数；

显示所述每个子单元的几何参数；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，以使得每个子单元符合设计规范要求；

所述屋顶BIM三维模型的子单元包括：屋面BIM三维模型、天沟BIM三维模型、檐口BIM三维模型及天窗BIM三维模型；

当所述子单元为天沟BIM三维模型时，所述几何参数包括：天沟的倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述天沟的倾斜角度对所述天沟中布置的集水井位置进行调整，以使得所述集水井位于所述天沟的目标段的最低点；

当所述子单元为檐口BIM三维模型时，所述几何参数包括：檐口面皮的檐口面皮倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述檐口面皮倾斜角度对所述檐口BIM三维模型的面皮进行调整，以调整所述檐口的风荷载；

当所述子单元为天窗BIM三维模型时，所述几何参数包括：所述天窗的天窗倾斜角度；

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，包括：

根据所述天窗倾斜角度对所述天窗进行调整，以调节所述天窗的单位时间的光照量。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，

采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，包括：

当所述子单元为天沟BIM三维模型时，采用预先设定的第一Grasshopper程序确定天沟BIM三维模型的倾斜角度；

所述方法还包括：预先设定倾斜角度差值阈值；

对于任意的一个目标段，确定所述目标段的倾斜角度；以及参考段的倾斜角度；

确定所述目标段的倾斜角度以及参考段的倾斜角度差值；

响应于所述倾斜角度差值小于所述倾斜角度差值阈值，确定所述目标段的类型为第一类；

响应于所述倾斜角度差值大于等于所述倾斜角度差值阈值，确定所述目标段的类型为第二类。

3.根据权利要求2所述的基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，

采用预先设定的第一Grasshopper程序确定天沟BIM三维模型的倾斜角度，包括：

确定所述天沟的目标段；

对于所述目标段的底面中的任意的一个矩形面，确定所述矩形面的第一参考点和第二参考点；

确定所述第一参考点和所述第二参考点组成的第一线段；

确定所述第一线段向水平面的投影得到第二线段；

确定所述第一线段和所述第二线段的夹角，所述夹角为所述目标段的倾斜角度。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，

确定所述矩形面的第一参考点和第二参考点，包括：

采用第一节点获取所述矩形面；

第二节点确定所述矩形面的四条边；

第三节点设定固定系数0.5；

第四节点的输入端连接了所述第三节点的输出端，确定每条边的中点作为参考点；

第四节点的输出端，输出每个参考点的Z轴坐标值；

第五排序节点，对4个Z轴坐标值进行排序；

第五排序节点的输出端分别连接了第六反向节点的输入端和第八节点的输入端；

所述第六反向节点，对输入的序列进行反转，得到逆向排序；

所述第六反向节点的输出端连接了第七节点的输入端；

所述第七节点，确定Z轴最大值参考点，作为第一参考点；

所述第八节点，确定Z轴最小值参考点，作为第二参考点。

5.根据权利要求2所述的基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，

根据所述几何参数对每个子单元进行调整，还包括：

确定所述目标段的长度和横截面积；

根据所述长度和横截面积确定所述目标段的容量；

根据所述容量确定排水井的规格大小。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，

采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，包括：

当所述子单元为檐口BIM三维模型时，采用预先设定的第二Grasshopper程序确定檐口面皮倾斜角度；

确定所述檐口面皮的面积和中心点坐标。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的屋顶三维模型处理方法，其特征在于，

采用预先设定的Grasshopper程序确定每个子单元的几何参数，包括：

当所述子单元为天窗BIM三维模型时，采用预先设定的第三Grasshopper程序确定天窗面皮倾斜角度。