JP6886192B2 - 建築図面に基づくベランダ自動認識方法 - Google Patents
建築図面に基づくベランダ自動認識方法 Download PDFInfo
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Description
例えばテキ鋭の「AutoCAD建築工事図の読み取り_認識と三次元再構成」、袁慶萍の「建築図三次元再構成技術研究」、劉川の「ObjectARXとGoogle Earthに基づく都市三次元モデリングシステム研究」と劉励静の「二次元図形データにより三次元シーンを構築する技術の研究」などの既存技術は、使用された技術方案が基本的に同様であり、いずれもまず建築図面を読み取り、コンピュータ画像処理のアルゴリズムによりプリミティブを認識し、建築対象の二次元データを取得し、そして予め設定された標高により、三次元エンジンに出力し建物の三次元モデルを生成する。
しかし、建築図面を認識する過程において、既存技術が建築図面の含まれる情報を十分に利用していなく、認識対象が非常に少なく、且つ建築図面のディテールを認識していないため、建築対象の認識効率が低く、認識精度が低い。
二つの線分のうちある線分のある端点がちょうどもう一つの線分にある場合、二つの線分が交差すると判断される。
であり、端点A4(x7,y7)とB4(x8,y8)との間の横座標の差の絶対値が
である。
と
、二つの線分の切片をそれぞれb1=y5-k1*x5とb2=y7-k2*x7で計算し、このとき二つの線分の間の距離が線分A4B4の任意一つの端点から線分A3B3までの距離であり、すなわち
である。
Claims (2)
- 外部ベランダに適用し、
柱が位置するレイヤ、壁が位置するレイヤ、ドアと窓が位置するレイヤ及び外部ベランダが位置するレイヤの情報を読み取り、これによりすべての前記レイヤのすべてのプリミティブの属性情報及び端点の座標データを取得する;
前記外部ベランダが位置するレイヤにおいて、すべての同じグループの外部ベランダ線を表す線分を見つける;
各グループの前記外部ベランダ線によりすべての前記外部ベランダの手すり線を見つける;
各前記手すり線により、すべての前記プリミティブの端点において、外部ベランダ板を構成する端点の座標データを見つけ、一つの点集合に対応的に書き込む;
各前記点集合のすべての端点が書き込む順で順次接続された閉鎖線分を外部ベランダ板の輪郭線として出力し、
前記の前記外部ベランダが位置するレイヤのすべての同じグループの外部ベランダ線を表す線分を見つけることは、各グループの前記外部ベランダ線に対し、具体的に下記S1201乃至S1208のステップを含む:
S1201、前記外部ベランダが位置するレイヤにおいて、すべての線分の中の互いに平行し且つ距離が予め設定された距離の閾値より小さい三つの線分を見つける;
S1202、前記三つの線分の両端のすべての端点が柱線または壁線にあるかどうかを判断する;
S1203、前記三つの線分の両端のすべての端点がいずれも柱線または壁線にある場合、前記三つの線分が同じグループの前記外部ベランダ線を表す線分である;
S1204、前記三つの線分の両端のすべての端点の中には一端のすべての端点だけが柱線または壁線にある場合、一端のすべての端点と前記三つの線分のもう一端のすべての端点とが対応的に重なる第一グループの平行線分を見つける;
S1205、前記第一グループの平行線分のもう一端のすべての端点が柱線または壁線にあるかどうかを判断し、もしそうであれば、前記三つの線分と前記第一グループの平行線分とが同じグループの前記外部ベランダ線を表す線分であり、そうでない場合、一端のすべての端点と前記第一グループの平行線分のもう一端のすべての端点とが対応的に重なる第二グループの平行線分を見つける;
S1206、前記第二グループの平行線分のもう一端のすべての端点が柱線または壁線にあるかどうかを判断し、もしそうであれば、前記三つの線分、前記第一グループの平行線分及び前記第二グループの平行線分が同じグループの前記外部ベランダ線を表す線分であり、そうでない場合、前記S1201に戻る;
S1207、前記三つの線分の両端のすべての端点がいずれも柱線または壁線に位置しない場合、一端のすべての端点と前記三つの線分の一端のすべての端点とが対応的に重なる第三グループの平行線分及び一端のすべての端点と前記三つの線分のもう一端のすべての端点とが対応的に重なる第四グループの平行線分を見つける;
S1208、前記第三グループの平行線分と前記第四グループの平行線分のもう一端のすべての端点が柱線または壁線にあるかどうかを判断し、もしそうであれば、前記三つの線分、前記第三グループの平行線分及び前記第四グループの平行線分が同じグループの前記外部ベランダ線を表す線分であり、そうでない場合、前記S1201に戻り、
前記の各グループの前記外部ベランダ線によりすべての前記外部ベランダの手すり線を見つけることは、各前記手すり線に対し、具体的に下記S1301乃至S1303のステップを含む:
S1301、同じグループの前記外部ベランダ線を表す線分がいくつのグループの平行線分を含むかを判断する;
S1302、一つのグループの平行線分を含む場合、前記一つのグループの平行線分と平行し且つ距離が最も小さい第一ドア線または第一窓線を見つけ、また前記一つのグループの平行線分のすべての線分の中の前記第一ドア線または前記第一窓線までの距離が最も小さい線分を見つけ前記手すり線とする;
S1303、二つまたは三つのグループの平行線分を含む場合、前記二つまたは三つのグループの平行線分のすべての線分の長さを計算し、各グループの平行線分のすべての線分の中の長さが最も小さい線分をそれぞれ見つけ、見つけられた線分が対応的に接続された折線分を前記手すり線とし、
前記の各前記手すり線によりすべての前記プリミティブの端点の中で外部ベランダ板を構成する端点の座標データを見つけ一つの点集合に対応的に書き込むことは、各外部ベランダ板に対し、下記S1401乃至S1406のステップによりすべての前記プリミティブの端点の中で前記外部ベランダ板を構成する端点の座標データを見つけ一つの点集合に対応的に書き込む:
S1401、前記手すり線のうち柱線または壁線に位置する二つの端点の任意一つの端点を最初の始点とし、そして前記最初の始点の座標データを前記点集合に書き込む;
S1402、前記手すり線との距離が最も小さい第二ドア線または第二窓線を見つけ、前記第二ドア線または前記第二窓線の任意一つの端点を補助点とし、前記最初の始点を中心点とし、前記最初の始点と前記補助点とを接続する線分を制御し中心点を中心として時計回りまたは反時計回りに回転させる;
S1403、前記線分回転角度が最も小さいまたは最も大きい場合に前記線分と重なり且つ中心点と接続される線分を見つけ、また見つけられた線分の端点の座標データを前記点集合に書き込む;
S1404、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点が前記最初の始点であるかどうかを判断する;
S1405、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点が前記最初の始点でない場合、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点を中心点とし、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点と一つ前に前記点集合に書き込まれた端点とを接続する線分を制御し中心点を中心として時計回りまたは反時計回りに続けて回転させ、また前記S1403に戻る;そして、
S1406、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点が前記最初の始点である場合、すべての前記プリミティブの端点の中で前記外部ベランダ板を構成する端点の座標データを見つけ前記点集合に書き込むという過程が終わることを含むコンピュータにより実行される建築図面に基づくベランダ自動認識方法。 - 内部ベランダに適用し、
柱が位置するレイヤ、壁が位置するレイヤ、ドアと窓が位置するレイヤ及び内部ベランダが位置するレイヤの情報を読み取ることによりすべての前記レイヤの中ですべてのプリミティブの属性情報及び端点の座標データを取得する;
前記内部ベランダが位置するレイヤですべての同じベランダグループを表す線分を見つけ;その中に、前記ベランダグループがNつの前記内部ベランダの接続により構成され、Nが1より大きい整数である;
同じ前記ベランダグループを表す各グループの線分によりすべての前記ベランダグループのEnvelope対象を求める;
各前記ベランダグループのEnvelope対象によりすべての前記プリミティブの端点の中で前記ベランダグループを構成するNつの内部ベランダ板の端点の座標データを見つけそれぞれNつの点集合に対応的に書き込む;
各前記点集合の中のすべての端点が書き込み順により接続された閉鎖線分を内部ベランダ板輪郭線として出力し、
前記の前記内部ベランダが位置するレイヤですべての同じベランダグループを表す線分を見つけることは、各グループの同じ前記ベランダグループを表す線分に対し、具体的に下記S2201乃至S2206のステップを含む:
S2201、前記内部ベランダが位置するレイヤにおいて、すべての線分のうち一端のすべての端点が柱線または壁線に位置し、互いに平行し且つ間隔が予め設定された距離の閾値より小さい二つの線分を見つける;
S2202、前記二つの線分とそれぞれ接続されるすべての線分を見つける;
S2203、現時点で見つけられたすべての線分の中には端点が柱線または壁線に位置する線分があるかどうかを判断する;
S2204、現時点で見つけられたすべての線分の中には端点が柱線または壁線に位置する線分がない場合、現時点で見つけられたすべての線分とそれぞれ接続されるすべての線分を見つけ、そして前記S2203に戻る;
S2205、現時点で見つけられたすべての線分の中には端点が柱線または壁線に位置する線分がある場合、端点が柱線または壁線に位置しない線分とそれぞれ接続されるすべての線分を見つけ、そして前記S2203に戻る;
S2206、現時点で見つけられたすべての線分の端点がいずれも柱線または壁線に位置する場合、すべての見つけられた線分が一つのグループの同じ前記ベランダグループを表す線分であり、
前記の同じ前記ベランダグループを表す各グループの線分によりすべての前記ベランダグループのEnvelope対象を求めることは、各前記ベランダグループのEnvelope対象に対し、具体的に下記S2301乃至S2303のステップを含む:
S2301、同じ前記ベランダグループを表すすべての線分の端点の座標データの中から最小横座標、最大横座標、最小縦座標及び最大縦座標を見つける;
S2302、それぞれ前記最小横座標を横座標、前記最小縦座標を縦座標として第一補助点を生成し、前記最小横座標を横座標、前記最大縦座標を縦座標として第二補助点を生成し、前記最大横座標を横座標、前記最大縦座標を縦座標として第三補助点を生成し、前記最大横座標を横座標、前記最小縦座標を縦座標として第四補助点を生成する;
S2303、前記第一補助点、前記第二補助点、前記第三補助点及び前記第四補助点が順番に接続し生成した矩形が前記ベランダグループのEnvelope対象であり、
前記の各前記ベランダグループのEnvelope対象によりすべての前記プリミティブの端点の中で前記ベランダグループを構成するNつの内部ベランダ板の端点の座標データを見つけそれぞれNつの点集合に対応的に書き込むことは、各前記ベランダグループに対し、下記S2401乃至S2406のステップによりすべての前記プリミティブの端点の中で前記ベランダグループを構成するNつの前記内部ベランダ板の端点の座標データを見つけそれぞれNつの点集合に対応的に書き込む:
S2401、一つ目の前記内部ベランダ板の最初の始点と一つ目の前記内部ベランダ板の補助点とを見つける;
S2402、一つ目の前記内部ベランダ板の最初の始点と一つ目の前記内部ベランダ板の補助点により一つ目の前記内部ベランダ板を構成するすべての端点の座標データを見つけ一つ目の前記点集合に書き込む;
S2403、現時点で完成された前記点集合のすべての端点により次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点を見つけ、また次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点により次の隣接の内部ベランダ板の補助点を見つける;
S2404、次の隣接の内部ベランダ板の補助点の座標データが前記ベランダグループのEnvelope対象の範囲を超えるかどうかを判断し、もしそうであれば、すべての前記プリミティブの端点の中で前記ベランダグループを構成するNつの前記内部ベランダ板の端点の座標データを見つけそれぞれNつの前記点集合に対応的に書き込むという過程が終わり;そうでない場合、次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点を中心点とし、次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点と次の隣接の内部ベランダ板の補助点とを接続する線分を制御し中心点を中心として時計回りまたは反時計回りに回転させる;
S2405、線分の回転角度が最も小さいまたは最も大きい場合に線分と重なり且つ中心点と接続される線分を見つける;
S2406、見つけられた線分の端点の座標データが前記ベランダグループのEnvelope対象の範囲を超えるかどうか、または現時点で完成された前記点集合に属するかどうかを判断し、前記ベランダグループのEnvelope対象の範囲を超え、または現時点で完成された前記点集合に属する場合、すべての前記プリミティブの端点の中で前記ベランダグループを構成するNつの前記内部ベランダ板の端点の座標データを見つけそれぞれNつの前記点集合に対応的に書き込むという過程が終わり;前記ベランダグループのEnvelope対象の範囲を超えていなく、または現時点で完成された前記点集合に属しない場合、次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点と次の隣接の内部ベランダ板の補助点により次の隣接の内部ベランダ板を構成するすべての端点の座標データを見つけ次の前記点集合に書き込み、そして前記S2403に戻り、
前記の一つ目の前記内部ベランダ板の最初の始点と一つ目の前記内部ベランダ板の補助点とを見つけることは、具体的に下記S2411乃至S2414のステップを含む:
S2411、前記ベランダグループのすべての端点の中で柱線または壁線に位置し且つ横座標が最も小さい第一端点を見つける;
S2412、前記ベランダグループを表すすべての線分の中で前記第一端点の位置する第一線分と平行し且つ距離が最も小さい第二線分を見つけ、そして前記第二線分の端点の中で前記第一端点との距離が最も小さい第二端点を見つける;
S2413、前記第一端点または前記第二端点との距離が最も小さい第一ドア線または第一窓線の端点を見つけ一つ目の前記内部ベランダ板の補助点とする;
S2414、前記第一端点と前記第二端点から一つ目の前記内部ベランダ板の補助点までの距離をそれぞれ計算し、一つ目の前記内部ベランダ板の補助点までの距離が最も小さい端点を一つ目の前記内部ベランダ板の最初の始点とし、
各前記内部ベランダ板に対し、前記内部ベランダ板の最初の始点と補助点により前記内部ベランダ板を構成するすべての端点の座標データを見つけ一つの前記点集合に対応的に書き込むことは、具体的に下記S2421乃至S2425のステップを含む:
S2421、前記最初の始点の座標データを前記点集合に書き込み、また前記最初の始点を中心点とし、前記最初の始点と前記補助点とを接続する線分を制御し中心点を中心として時計回りまたは反時計回りに回転させる;
S2422、線分回転角度が最も小さいまたは最も大きい場合に線分と重なり且つ中心点と接続される線分を見つけ、また見つけられた線分の端点の座標データを前記点集合に書き込む;
S2423、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点が前記最初の始点であるかどうかを判断する;
S2424、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点が前記最初の始点でない場合、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点を中心点とし、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点と一つ前に前記点集合に書き込まれた端点とを接続する線分を制御し中心点を中心として時計回りまたは反時計回りに続けて回転させ、また前記S2422に戻る;そして、
S2425、現時点で前記点集合に書き込まれた前記端点が前記最初の始点である場合、前記内部ベランダ板の前記最初の始点と前記補助点により前記内部ベランダ板を構成するすべての端点の座標データを前記点集合に書き込むという過程が終わり、
前記の現時点で完成された前記点集合の中のすべての端点により次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点を見つけ、また次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点により次の隣接の内部ベランダ板の補助点を見つけることは、具体的に下記S2431乃至S2433のステップを含む:
S2431、前記ベランダグループのすべての端点において、現時点で完成された前記点集合に属し、柱線または壁線に位置し且つ現時点で完成された点集合の最初の始点でない第三端点を見つける;
S2432、前記ベランダグループを表すすべての線分において、前記第三端点が位置する第三線分と平行し且つ距離が最も小さい第四線分を見つけ、また前記第四線分の端点において、前記第三端点との距離が最も小さい端点を見つけ次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点とする;
S2433、前記第三端点または次の隣接の内部ベランダ板の最初の始点との距離が最も小さい次のドア線または次の窓線の端点を見つけ次の隣接の内部ベランダ板の補助点とすることを含むコンピュータにより実行される建築図面に基づくベランダ自動認識方法。
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