一种快速建模的方法技术

本发明专利技术涉及建筑物CAD数据建模领域以及建筑物模型存储云端数据库技术领域，具体涉及一种快速建模的方法；本方法基于计算机辅助设计技术，利用CAD施工图纸作为数据源进行建模，再通过引入基于优先级的墙体等价线算法，提取建筑物中的墙体；再引入可导航空间提取算法，重构室内空间关系；再基于室内空间关系和已有墙体进行参数化建模；将提前获取CAD数据的建筑建模后存放入Oracle数据库，并且在需要时可以及时调用；该方法改进了CAD数据的预处理步骤，自动化提取了CAD的有用数据，去除了其冗余数据，显著提高了传统CAD建模的速度。显著提高了传统CAD建模的速度。显著提高了传统CAD建模的速度。

【技术实现步骤摘要】
一种快速建模的方法


[0001]本专利技术涉及建筑物CAD数据建模领域，CAD二次开发，以及建筑物模型存储云端数据库
，具体涉及一种快速建模的方法。

技术介绍

[0002]随着智慧城市的建设，建筑物三维模型的需求日益增长，尤其是精密的三维模型，这是智慧城市建设的核心以及基础。但是现有的建模技术存在这一定的缺陷，首先人力成本高：1.建筑物模型建模需要大量的专业知识和技能，需要建筑师投入大量的时间和精力才能完成。2.其次，模型质量难以控制：建筑物模型的质量受到建筑师个人技能、精度和专业知识水平的影响。而这些因素可能影响到建筑物模型的可靠性和精度，他们设计出的建筑物模型质量不同，会影响到后续建筑流程，甚至影响到整个建筑工程。3.微观细节缺失：在通过建筑物模型建模技术建筑建筑物的过程中，有时会忽略建筑物的微观细节，这些细节可能对建筑物的实用性产生影响。4.最重要的是硬件要求高：大型建筑物模型需要高端电脑和专业软件支持。这些软件和硬件的成本较高，这可能会限制小型公司或个人建筑师的应用，导致建模成本增加。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足，提出了利用CAD数据进行建模，并且对CAD建模前的数据预处理步骤进行了优化，提前去除了冗余数据，显著提高了CAD建模的速度，而且由于CAD数据本身的精确度，相应的得到的模型的精确度也得到了一定程度上的保障。而且建模所使用的参数化方法，具有工艺重复性高、工艺适应性强等优势，为企业节约了成本和时间。空间提取所使用的布尔差方法也具有上述优点。最后，本专利技术提出了将建筑的最终模型通过gltf
‑
jar将模型文件转化为二进制数据存储在Oracle数据库的BLOB字段下，并且在需要的时候通过OpenGL图像数据库重新转化为所需的格式。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种快速建模的方法，所述方法如下：
[0005]步骤一：获取建筑物竣工CAD数据；
[0006]步骤二：在CAD中提取建筑物的外部边界线，获得建筑物外部墙体图层；
[0007]步骤三：在步骤二得到的建筑物外部墙体图层基础上进行基于墙体优先级的等价线算法，对建筑物的内部边界线进行顺序遍历，得到建筑物墙体数据，建筑物墙体数据包括将门窗等价为墙体的墙体图层，再对建筑物墙体数据进行拉伸，得到建筑模型轮廓；
[0008]步骤四：对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行可导航室内空间提取算法，得到建筑物室内空间关系，建筑物室内空间关系包含建筑物空洞节点、门节点以及窗节点，再提取建筑物空洞符号、门符号以及窗符号，以建筑物符号为基础对节点筛选排查得到具体的室内空间关系；室内空间分为简单室内空间与复杂室内空间，对于简单室内空间可直接使用布尔减运算，而复杂室内空间则需要进一步处理后使用布尔减运算；可导航空间提取
算法为提取室内空间的具体关系时，引入可导航空间提取算法，对建筑物外部墙体图层所确定的多边形使用布尔差运算减去所有建筑构件的多边形，可使提取的室内空间更具可视性，并且回避了一些复杂的室内情况；
[0009]步骤五：根据步骤四得到的具体的室内空间关系对步骤三得到的建筑模型轮廓进行室内关系的重构，得到进一步完善的建筑模型轮廓，再对建筑构件进行识别与参数化，进行参数化建模，得到详细的建筑物模型；所述建筑模型构件包括楼梯、楼板、门窗；参数化建模，主要对一些重复的建筑物构建进行参数化，以优化建模速度；
[0010]步骤六：将详细的建筑物模型存入数据库中，随时待用。
[0011]优选的，步骤三中所述在步骤二得到的建筑物外部墙体图层基础上进行基于墙体优先级的等价线算法，对建筑物的内部边界线进行顺序遍历，得到建筑物墙体数据；具体步骤如下：
[0012]将建筑物中墙体与门窗的关系分为五类：A1中央开口、A2整面开口、A3边缘开口、A4角落开口、A5组合开口，对这五类墙面进行等价线处理；对于A5组合开口引入优先级概念，最终优先级以A1、A2、A3、A4的顺序进行等价线处理，如A5中A1和A3同时存在，直接对A5进行A1的等价线处理方式；以此类推，开口两端墙体延伸出与墙体厚度相等且与墙体具有相同高程的两条等价平行线，得到建筑物墙体数据。
[0013]优选的，步骤三中所述的对建筑物墙体数据进行拉伸，得到建筑模型轮廓，具体步骤如下：
[0014]对得到的建筑物墙体数据根据墙体自身的高程信息进行拉伸，得到建筑模型轮廓。
[0015]优选的，步骤四中所述的对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行可导航室内空间提取算法，得到建筑物室内空间关系模型，具体步骤如下：
[0016]对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行可见性分析，得到空间能见度值高的节点，在空间能见度高的节点基础上进行可导航室内空间提取，具体公式为：IVM(G,L)＝{P
i
(x
i
,y
i
,RI,D100)},i＝1,...n，其中，P为可见性分析的采样点；G代表该点的全局可见性；L代表该点的局部可见性；RID为每个单独室内空间即房间或走廊的唯一标识；x,y代表可见性采样点在笛卡尔坐标系中的横坐标与纵坐标；i表示节点个数；所述节点包括建筑物内部的门节点、窗节点、跨楼层空洞节点。
[0017]优选的，步骤四中提取建筑物空洞符号、门符号以及窗符号，以建筑物符号为基础对节点进行筛选排查得到具体的室内空间关系，具体步骤如下：
[0018]先对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行识别洞符号、门符号以及窗符号，再提取上述三种符号的多线段组成的多边形与得到的建筑物室内空间关系对比判断是否包含空洞节点、门节点以及窗节点，如多边形位置信息与节点重合，则代表该节点为正确节点，反之为错误节点，对错误节点进行删除操作；对所有节点进行遍历，即得到正确节点的空间等效多边形如跨楼层室内空间等效多边形以及门空间等效多边形、窗空间等效多边形与错误的节点，然后将跨楼层室内空间等效多边形与下层的室内空间节点合并，即在此处的楼板不存在，并且根据空洞符号，修改该处的属性为楼梯或电梯井；将门空间等效多边形、窗空间等效多边形与步骤三得到的建筑模型轮廓进行布尔差运算，在建筑模型轮廓上留下门窗模型空洞。
[0019]优选的，步骤五所述的根据步骤四得到的具体的室内空间关系对步骤三得到的建筑模型轮廓进行室内关系的重构，得到进一步完善的建筑模型轮廓，再对建筑构件进行识别与参数化，进行参数化建模，得到详细的建筑物模型；具体步骤如下：
[0020]将跨楼层室内空间等效多边形与同层楼板做布尔差运算，得到有洞楼板，即真实楼板结构，最后对室内关系进行重构，即将真实的楼板插入上述得到的建筑物墙体模型，得到进一步完善的建筑模型轮廓；基于完善的建筑模型轮廓将建筑物构件参数化，并进行参数化建模。
[0021]优选的，步骤六所述的将详细的建筑模型存入数据库中，随时待用，具体步骤如下：
[0022]将详细的建筑物模型先存入云端数据库，在存储在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速建模的方法，其特征在于，所述方法如下：步骤一：获取建筑物竣工CAD数据；步骤二：在CAD中提取建筑物的外部边界线，获得建筑物外部墙体图层；步骤三：在步骤二得到的建筑物外部墙体图层基础上进行基于墙体优先级的等价线算法，对建筑物的内部边界线进行顺序遍历，得到建筑物墙体数据，建筑物墙体数据包括将门窗等价为墙体的墙体图层，再对建筑物墙体数据进行拉伸，得到建筑模型轮廓；步骤四：对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行可导航室内空间提取算法，得到建筑物室内空间关系，建筑物室内空间关系包含建筑物空洞节点、门节点以及窗节点，再提取建筑物空洞符号、门符号以及窗符号，以建筑物符号为基础对节点筛选排查得到具体的室内空间关系；步骤五：根据步骤四得到的具体的室内空间关系对步骤三得到的建筑模型轮廓进行室内关系的重构，得到进一步完善的建筑模型轮廓，再对建筑构件进行识别与参数化，进行参数化建模，得到详细的建筑物模型；所述建筑模型构件包括楼梯、楼板、门窗；步骤六：将详细的建筑物模型存入数据库中，随时待用。2.根据权利要求1所述的快速建模的方法，其特征在于，步骤三中所述在步骤二得到的建筑物外部墙体图层基础上进行基于墙体优先级的等价线算法，对建筑物的内部边界线进行顺序遍历，得到建筑物墙体数据；具体步骤如下：将建筑物中墙体与门窗的关系分为五类：A1中央开口、A2整面开口、A3边缘开口、A4角落开口、A5组合开口，对这五类墙面进行等价线处理；对于A5组合开口引入优先级概念，最终优先级以A1、A2、A3、A4的顺序进行等价线处理，如A5中A1和A3同时存在，直接对A5进行A1的等价线处理方式；以此类推，开口两端墙体延伸出与墙体厚度相等且与墙体具有相同高程的两条等价平行线，得到建筑物墙体数据。3.根据权利要求2所述的快速建模的方法，其特征在于，步骤三中所述的对建筑物墙体数据进行拉伸，得到建筑模型轮廓，具体步骤如下：对得到的建筑物墙体数据根据墙体自身的高程信息进行拉伸，得到建筑模型轮廓。4.根据权利要求1所述的快速建模的方法，其特征在于，步骤四中所述的对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行可导航室内空间提取算法，得到建筑物室内空间关系模型，具体步骤如下：对步骤二得到的建筑物外部墙体图层进行可见性分析，得到空间能见度值高的节点，在空间能见度高的节点基础上进行可导航室内空间提取，具体公式为：IVM(G,L)＝{P
i

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇辰，徐恒，马辰煜，邹辉，苗立志，朱治安，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：