建筑信息模型产品的几何数据分割方法技术

本发明专利技术实施例提供一种建筑信息模型产品的几何数据分割方法方法，方法包括：根据IFC文件中各BIM产品的几何数据的IFC实例之间的关系，构建每个BIM产品的异构几何关系模型；计算异构几何关系模型中每个IFC实例包含的几何数据的大小，并根据IFC实例之间的关系对每个IFC实例的可分割状态进行标记；根据异构几何关系模型中每个IFC实例包含的几何数据的大小和每个IFC实例的可分割状态，对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值。本发明专利技术实施例实现了对原始BIM数据进的分割，基于分割结果使用并行方式可以加速三角剖分和渲染过程。

Geometric data segmentation method of building information model products

【技术实现步骤摘要】
建筑信息模型产品的几何数据分割方法
本专利技术属于数据分割
，尤其涉及一种建筑信息模型产品的几何数据分割方法。
技术介绍
BIM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型)模型作为建筑项目生命周期中各项目参与人员之间进行视觉交流的新技术，其数据可视化是支持各种决策的交互式应用程序数量不断增加的基本要求。支持在各种设备中渲染数据的跨平台实时可视化，能使BIM面向更多应用程序和用户。当前，一些研究已经利用WebGL实现了跨平台BIM数据可视化的方案。这些研究具有相似的过程。将BIM几何数据先转换成三角形网格数据，再将其存储在云中。通常，三角形网格在产品级进行数据计算和组织处理，每当客户端通过HTTP等网络协议请求云上产品的三角网格时，就可以实现BIM数据的并行实时渲染。然而，BIM模型包含极大和/或复杂的3D形状的产品，如BIM模型的站点和由SchetchUp之类的软件生成的规划BIM模型。这些大型或复杂的产品往往需要很长的时间进行三角剖分，得到更多的三角网格数据。为了得到这些渲染过的产品，客户端不得不等待更多的时间，因为只有当一个产品所有的几何数据都被获取时，它才能被渲染。这些问题将直接影响用户体验。显然，实现大型复杂BIM产品的并行实时渲染，可以极大地提高跨平台可视化工具对BIM数据的适用性。为解决大型复杂BIM产品的并行实时渲染问题，目前的工作主要集中在网格简化、网格流和数据分割等方面。其中，数据分割也称为数据分段，它将原始数据拆分为多个数据段。获取数据段后，可视化工具可以正确地对其进行渲染。通过数据分割减轻了大规模几何数据实时渲染的工作量。另外，也可以采用并行渲染。如基于广义扫描框架的体积划分策略方法将输入三角形网格的体积无缝划分为变形的长方体集合。但是，它不能直接应用于BIM几何数据。新颖的分层网格分解算法将分解计算成给定网格的有意义的分量来实现，还有使用异构图进行全自动网格分割。当应用于BIM数据时，这些方案可能会影响BIM产品中的潜在链接。
技术实现思路
为克服上述现有的数据分割方法不能直接应用于BIM几何数据，在应用于BIM数据时影响BIM产品中的潜在链接的问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种建筑信息模型产品的几何数据分割方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种建筑信息模型产品的几何数据分割方法，包括：根据IFC文件中各BIM产品的几何数据的IFC实例之间的关系，构建每个所述BIM产品的异构几何关系模型；其中，所述异构几何关系模型中的每个节点表示相应的所述IFC实例，所述节点之间的有向边为所述节点表示的IFC实例之间的关系；计算所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小，并根据所述IFC实例之间的关系对每个所述IFC实例的可分割状态进行标记；根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值。具体地，IFC实例之间的关系包括引用关系、分解关系和关联关系。具体地根据IFC文件中各BIM产品的IFC实例之间的关系，构建每个所述BIM产品的异构几何关系模型的步骤包括：若任一所述IFC实例与其他所述IFC实例具有引用关系，则构造从任一所述IFC实例到该IFC实例所引用的其他IFC实例之间的有向边，获取所述BIM产品的引用关系模型；若任一所述IFC实例与其他所述IFC实例具有分解关系，则构造从任一所述IFC实例到该IFC实例所分解的其他IFC实例之间的有向边，获取所述BIM产品的分解关系模型；若任一所述IFC实例通过另一所述IFC实例与其他所述IFC实例具有关联关系，则构造从任一所述IFC实例到另一所述IFC实例之间的有向边，以及从另一所述IFC实例到任一所述IFC实例所关联的其他IFC实例之间的有向边，获取所述BIM产品的关联关系模型；将所述BIM产品的引用关系模型、分解关系模型和关联关系模型进行合成，获取所述BIM产品的异构几何关系模型。具体地，计算所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小的步骤包括：对于所述异构几何关系模型中的任一IFC实例，基于自下而上的方法根据该IFC实例的子IFC实例包含的几何数据大小获取该IFC实例包含的几何数据的大小。具体地，所述可分割状态包括可分割和不可分割；相应地，根据所述IFC实例之间的关系对每个所述IFC实例的可分割状态进行标记的步骤包括：若任一所述IFC实例分解为其他所述IFC实例，则将该IFC实例标记为可分割；若另一所述IFC实例通过任一IFC实例与其他所述IFC实例具有关联关系，则将该IFC实例标记为可分割；若任一所述IFC实例引用其他所述IFC实例，则将该IFC实例标记为不可分割。具体地，根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值的步骤包括：根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，基于贪婪算法自上而下对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值。具体地，基于贪婪算法自上而下对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值的步骤包括：将所述异构几何关系模型中的根IFC实例，若所述根IFC实例包含的几何数据的大小大于所述预设总阈值，则从所述根IFC实例的子IFC实例中选择可分割的子IFC实例；若所述根IFC实例存在多个可分割的子IFC实例，则根据所述多个可分割的子IFC实例之间的依赖关系，从所述可分割的子IFC实例中选择被依赖的子IFC实例，将所述被依赖的子IFC实例作为目标IFC实例；使用所述预设总阈值减去所述根IFC实例及其包含的不被依赖的子IFC实例、不被依赖的子IFC实例的后代IFC实例；将得到的差值作为预设子阈值，若所述目标IFC实例包含的几何数据的大小大于所述预设子阈值，则判断所述目标IFC实例是否满足预设条件；若满足，则以所述目标IFC实例为分裂点进行分割，使得分割出的所述目标IFC实例的子IFC实例的大小小于或等于所述预设子阈值与所述目标IFC实例的差值；若不满足，则从所述目标IFC实例的子IFC实例中选择可分割的子IFC实例，从所述可分割的子IFC实例中选择新的目标IFC实例，迭代执行计算差值、与差值进行比较和判断是否满足预设条件的步骤，直到从所述异构几何关系模型中分割出小于或等于所述预设总阈值的部分；获取所述异构几何关系模型中分割后的剩余部分，若所述剩余部分的根IFC实例包含的几何数据的大小大于所述预设总阈值，则执行上述步骤从所述剩余部分中分割出小于或等于所述预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，包括：/n根据IFC文件中各BIM产品的几何数据的IFC实例之间的关系，构建每个所述BIM产品的异构几何关系模型；其中，所述异构几何关系模型中的每个节点表示相应的所述IFC实例，所述节点之间的有向边为所述节点表示的IFC实例之间的关系；/n计算所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小，并根据所述IFC实例之间的关系对每个所述IFC实例的可分割状态进行标记；/n根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，包括：
根据IFC文件中各BIM产品的几何数据的IFC实例之间的关系，构建每个所述BIM产品的异构几何关系模型；其中，所述异构几何关系模型中的每个节点表示相应的所述IFC实例，所述节点之间的有向边为所述节点表示的IFC实例之间的关系；
计算所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小，并根据所述IFC实例之间的关系对每个所述IFC实例的可分割状态进行标记；
根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值。


2.根据权利要求1所述的建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，IFC实例之间的关系包括引用关系、分解关系和关联关系。


3.根据权利要求2所述的建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，根据IFC文件中各BIM产品的IFC实例之间的关系，构建每个所述BIM产品的异构几何关系模型的步骤包括：
若任一所述IFC实例与其他所述IFC实例具有引用关系，则构造从任一所述IFC实例到该IFC实例所引用的其他IFC实例之间的有向边，获取所述BIM产品的引用关系模型；
若任一所述IFC实例与其他所述IFC实例具有分解关系，则构造从任一所述IFC实例到该IFC实例所分解的其他IFC实例之间的有向边，获取所述BIM产品的分解关系模型；
若任一所述IFC实例通过另一所述IFC实例与其他所述IFC实例具有关联关系，则构造从任一所述IFC实例到另一所述IFC实例之间的有向边，以及从另一所述IFC实例到任一所述IFC实例所关联的其他IFC实例之间的有向边，获取所述BIM产品的关联关系模型；
将所述BIM产品的引用关系模型、分解关系模型和关联关系模型进行合成，获取所述BIM产品的异构几何关系模型。


4.根据权利要求1-3任一所述的建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，计算所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小的步骤包括：
对于所述异构几何关系模型中的任一IFC实例，基于自下而上的方法根据该IFC实例的子IFC实例包含的几何数据大小获取该IFC实例包含的几何数据的大小。


5.根据权利要求2所述的建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，所述可分割状态包括可分割和不可分割；
相应地，根据所述IFC实例之间的关系对每个所述IFC实例的可分割状态进行标记的步骤包括：
若任一所述IFC实例分解为其他所述IFC实例，则将该IFC实例标记为可分割；
若另一所述IFC实例通过任一IFC实例与其他所述IFC实例具有关联关系，则将该IFC实例标记为可分割；
若任一所述IFC实例引用其他所述IFC实例，则将该IFC实例标记为不可分割。


6.根据权利要求5所述的建筑信息模型产品的几何数据分割方法，其特征在于，根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，对所述异构几何关系模型中的IFC实例进行分割，使得分割的每部分的大小小于预设总阈值的步骤包括：
根据所述异构几何关系模型中每个所述IFC实例包含的几何数据的大小和每个所述IFC实例的可分割状态，基于贪婪算法自上而下...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小平，王蒙蒙，王家麟，王佳，
申请(专利权)人：盈嘉互联北京科技有限公司，盈嘉互联上海建筑科技有限公司，嘉兴乌镇盈嘉千镇科技有限公司，深圳前海盈嘉数据服务有限公司，深圳市盈嘉互联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11