一種快速建模的方法技術

本發明專利技術涉及建筑物CAD數據建模領域以及建筑物模型存儲云端數據庫技術領域，具體涉及一種快速建模的方法；本方法基于計算機輔助設計技術，利用CAD施工圖紙作為數據源進行建模，再通過引入基于優先級的墻體等價線算法，提取建筑物中的墻體；再引入可導航空間提取算法，重構室內空間關系；再基于室內空間關系和已有墻體進行參數化建模；將提前獲取CAD數據的建筑建模后存放入Oracle數據庫，并且在需要時可以及時調用；該方法改進了CAD數據的預處理步驟，自動化提取了CAD的有用數據，去除了其冗余數據，顯著提高了傳統CAD建模的速度。顯著提高了傳統CAD建模的速度。顯著提高了傳統CAD建模的速度。

【技術實現步驟摘要】
一種快速建模的方法


[0001]本專利技術涉及建筑物CAD數據建模領域，CAD二次開發，以及建筑物模型存儲云端數據庫
，具體涉及一種快速建模的方法。

技術介紹

[0002]隨著智慧城市的建設，建筑物三維模型的需求日益增長，尤其是精密的三維模型，這是智慧城市建設的核心以及基礎。但是現有的建模技術存在這一定的缺陷，首先人力成本高：1.建筑物模型建模需要大量的專業知識和技能，需要建筑師投入大量的時間和精力才能完成。2.其次，模型質量難以控制：建筑物模型的質量受到建筑師個人技能、精度和專業知識水平的影響。而這些因素可能影響到建筑物模型的可靠性和精度，他們設計出的建筑物模型質量不同，會影響到后續建筑流程，甚至影響到整個建筑工程。3.微觀細節缺失：在通過建筑物模型建模技術建筑建筑物的過程中，有時會忽略建筑物的微觀細節，這些細節可能對建筑物的實用性產生影響。4.最重要的是硬件要求高：大型建筑物模型需要高端電腦和專業軟件支持。這些軟件和硬件的成本較高，這可能會限制小型公司或個人建筑師的應用，導致建模成本增加。

技術實現思路

[0003]本專利技術的目的在于解決現有技術中的不足，提出了利用CAD數據進行建模，并且對CAD建模前的數據預處理步驟進行了優化，提前去除了冗余數據，顯著提高了CAD建模的速度，而且由于CAD數據本身的精確度，相應的得到的模型的精確度也得到了一定程度上的保障。而且建模所使用的參數化方法，具有工藝重復性高、工藝適應性強等優勢，為企業節約了成本和時間。空間提取所使用的布爾差方法也具有上述優點。最后，本專利技術提出了將建筑的最終模型通過gltf
?
jar將模型文件轉化為二進制數據存儲在Oracle數據庫的BLOB字段下，并且在需要的時候通過OpenGL圖像數據庫重新轉化為所需的格式。
[0004]為了達到上述目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種快速建模的方法，所述方法如下：
[0005]步驟一：獲取建筑物竣工CAD數據；
[0006]步驟二：在CAD中提取建筑物的外部邊界線，獲得建筑物外部墻體圖層；
[0007]步驟三：在步驟二得到的建筑物外部墻體圖層基礎上進行基于墻體優先級的等價線算法，對建筑物的內部邊界線進行順序遍歷，得到建筑物墻體數據，建筑物墻體數據包括將門窗等價為墻體的墻體圖層，再對建筑物墻體數據進行拉伸，得到建筑模型輪廓；
[0008]步驟四：對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行可導航室內空間提取算法，得到建筑物室內空間關系，建筑物室內空間關系包含建筑物空洞節點、門節點以及窗節點，再提取建筑物空洞符號、門符號以及窗符號，以建筑物符號為基礎對節點篩選排查得到具體的室內空間關系；室內空間分為簡單室內空間與復雜室內空間，對于簡單室內空間可直接使用布爾減運算，而復雜室內空間則需要進一步處理后使用布爾減運算；可導航空間提取
算法為提取室內空間的具體關系時，引入可導航空間提取算法，對建筑物外部墻體圖層所確定的多邊形使用布爾差運算減去所有建筑構件的多邊形，可使提取的室內空間更具可視性，并且回避了一些復雜的室內情況；
[0009]步驟五：根據步驟四得到的具體的室內空間關系對步驟三得到的建筑模型輪廓進行室內關系的重構，得到進一步完善的建筑模型輪廓，再對建筑構件進行識別與參數化，進行參數化建模，得到詳細的建筑物模型；所述建筑模型構件包括樓梯、樓板、門窗；參數化建模，主要對一些重復的建筑物構建進行參數化，以優化建模速度；
[0010]步驟六：將詳細的建筑物模型存入數據庫中，隨時待用。
[0011]優選的，步驟三中所述在步驟二得到的建筑物外部墻體圖層基礎上進行基于墻體優先級的等價線算法，對建筑物的內部邊界線進行順序遍歷，得到建筑物墻體數據；具體步驟如下：
[0012]將建筑物中墻體與門窗的關系分為五類：A1中央開口、A2整面開口、A3邊緣開口、A4角落開口、A5組合開口，對這五類墻面進行等價線處理；對于A5組合開口引入優先級概念，最終優先級以A1、A2、A3、A4的順序進行等價線處理，如A5中A1和A3同時存在，直接對A5進行A1的等價線處理方式；以此類推，開口兩端墻體延伸出與墻體厚度相等且與墻體具有相同高程的兩條等價平行線，得到建筑物墻體數據。
[0013]優選的，步驟三中所述的對建筑物墻體數據進行拉伸，得到建筑模型輪廓，具體步驟如下：
[0014]對得到的建筑物墻體數據根據墻體自身的高程信息進行拉伸，得到建筑模型輪廓。
[0015]優選的，步驟四中所述的對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行可導航室內空間提取算法，得到建筑物室內空間關系模型，具體步驟如下：
[0016]對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行可見性分析，得到空間能見度值高的節點，在空間能見度高的節點基礎上進行可導航室內空間提取，具體公式為：IVM(G,L)＝{P
i
(x
i
,y
i
,RI,D100)},i＝1,...n，其中，P為可見性分析的采樣點；G代表該點的全局可見性；L代表該點的局部可見性；RID為每個單獨室內空間即房間或走廊的唯一標識；x,y代表可見性采樣點在笛卡爾坐標系中的橫坐標與縱坐標；i表示節點個數；所述節點包括建筑物內部的門節點、窗節點、跨樓層空洞節點。
[0017]優選的，步驟四中提取建筑物空洞符號、門符號以及窗符號，以建筑物符號為基礎對節點進行篩選排查得到具體的室內空間關系，具體步驟如下：
[0018]先對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行識別洞符號、門符號以及窗符號，再提取上述三種符號的多線段組成的多邊形與得到的建筑物室內空間關系對比判斷是否包含空洞節點、門節點以及窗節點，如多邊形位置信息與節點重合，則代表該節點為正確節點，反之為錯誤節點，對錯誤節點進行刪除操作；對所有節點進行遍歷，即得到正確節點的空間等效多邊形如跨樓層室內空間等效多邊形以及門空間等效多邊形、窗空間等效多邊形與錯誤的節點，然后將跨樓層室內空間等效多邊形與下層的室內空間節點合并，即在此處的樓板不存在，并且根據空洞符號，修改該處的屬性為樓梯或電梯井；將門空間等效多邊形、窗空間等效多邊形與步驟三得到的建筑模型輪廓進行布爾差運算，在建筑模型輪廓上留下門窗模型空洞。
[0019]優選的，步驟五所述的根據步驟四得到的具體的室內空間關系對步驟三得到的建筑模型輪廓進行室內關系的重構，得到進一步完善的建筑模型輪廓，再對建筑構件進行識別與參數化，進行參數化建模，得到詳細的建筑物模型；具體步驟如下：
[0020]將跨樓層室內空間等效多邊形與同層樓板做布爾差運算，得到有洞樓板，即真實樓板結構，最后對室內關系進行重構，即將真實的樓板插入上述得到的建筑物墻體模型，得到進一步完善的建筑模型輪廓；基于完善的建筑模型輪廓將建筑物構件參數化，并進行參數化建模。
[0021]優選的，步驟六所述的將詳細的建筑模型存入數據庫中，隨時待用，具體步驟如下：
[0022]將詳細的建筑物模型先存入云端數據庫，在存儲在本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種快速建模的方法，其特征在于，所述方法如下：步驟一：獲取建筑物竣工CAD數據；步驟二：在CAD中提取建筑物的外部邊界線，獲得建筑物外部墻體圖層；步驟三：在步驟二得到的建筑物外部墻體圖層基礎上進行基于墻體優先級的等價線算法，對建筑物的內部邊界線進行順序遍歷，得到建筑物墻體數據，建筑物墻體數據包括將門窗等價為墻體的墻體圖層，再對建筑物墻體數據進行拉伸，得到建筑模型輪廓；步驟四：對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行可導航室內空間提取算法，得到建筑物室內空間關系，建筑物室內空間關系包含建筑物空洞節點、門節點以及窗節點，再提取建筑物空洞符號、門符號以及窗符號，以建筑物符號為基礎對節點篩選排查得到具體的室內空間關系；步驟五：根據步驟四得到的具體的室內空間關系對步驟三得到的建筑模型輪廓進行室內關系的重構，得到進一步完善的建筑模型輪廓，再對建筑構件進行識別與參數化，進行參數化建模，得到詳細的建筑物模型；所述建筑模型構件包括樓梯、樓板、門窗；步驟六：將詳細的建筑物模型存入數據庫中，隨時待用。2.根據權利要求1所述的快速建模的方法，其特征在于，步驟三中所述在步驟二得到的建筑物外部墻體圖層基礎上進行基于墻體優先級的等價線算法，對建筑物的內部邊界線進行順序遍歷，得到建筑物墻體數據；具體步驟如下：將建筑物中墻體與門窗的關系分為五類：A1中央開口、A2整面開口、A3邊緣開口、A4角落開口、A5組合開口，對這五類墻面進行等價線處理；對于A5組合開口引入優先級概念，最終優先級以A1、A2、A3、A4的順序進行等價線處理，如A5中A1和A3同時存在，直接對A5進行A1的等價線處理方式；以此類推，開口兩端墻體延伸出與墻體厚度相等且與墻體具有相同高程的兩條等價平行線，得到建筑物墻體數據。3.根據權利要求2所述的快速建模的方法，其特征在于，步驟三中所述的對建筑物墻體數據進行拉伸，得到建筑模型輪廓，具體步驟如下：對得到的建筑物墻體數據根據墻體自身的高程信息進行拉伸，得到建筑模型輪廓。4.根據權利要求1所述的快速建模的方法，其特征在于，步驟四中所述的對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行可導航室內空間提取算法，得到建筑物室內空間關系模型，具體步驟如下：對步驟二得到的建筑物外部墻體圖層進行可見性分析，得到空間能見度值高的節點，在空間能見度高的節點基礎上進行可導航室內空間提取，具體公式為：IVM(G,L)＝{P
i

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃宇辰，徐恒，馬辰煜，鄒輝，苗立志，朱治安，
申請(專利權)人：南京郵電大學，
類型：發明
國別省市：