【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及室内装修，具体为一种基于bim的室内装修模拟展示方法及系统。
技术介绍
1、在当今建筑与设计领域，随着信息技术的不断发展，bim技术已经成为一个重要的工具。这种技术以数字化建筑模型为基础，整合了建筑设计、施工管理和运营维护等多个环节的信息，实现了建筑生命周期管理的全面智能化。基于bim的应用已经从最初的建筑设计与施工管理延伸到了更广泛的领域，如室内装修。
2、现阶段传统的室内装修设计过程存在着一些不足之处。首先，传统的手工建模和布局方法效率相对于不高，不易于满足快节奏的装修需求，其次，对于光照模拟和纹理材质的映射分析往往依赖于专业软件，使用起来复杂且耗时，且缺乏与实际场景的实时交互，最后，在设计过程中缺乏对家具空间布局的智能优化，往往需要设计师进行多次调整和修改，增加了时间和人力成本。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于bim的室内装修模拟展示方法及系统，解决了
技术介绍
中提到的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：包括建模模块、布局算法模块、结构光照模拟算法模块、纹理映射分析模块和输出展示模块；
3、所述建模模块用于创建室内建筑信息bim模型，在将bim模型导入到模拟系统中，并在模拟系统中，构建用户界面，对装修元素进行添加和编辑；
4、所述布局算法模块基于bim的布局算法确定家具的摆放位置，确定家具之间的排列方式，并通过布局算法计算获取布局系数bjxs；
6、所述纹理映射分析模块用于根据光照模拟生成的分析结果，进行进一步分析装修家具材质的纹理映射情况，通过纹理映射算法计算获取纹理映射系数ysxs（q，w），并预设材质反射阈值y评估材质反射与光照模拟与实际材质的效果，再与布局系数bjxs进行结合分析，分析室内装修家具的布局情况；
7、所述输出展示模块用于提供实时预览功能，让用户直观地查看装修效果，并进行交互调整。
8、优选的，所述建模模块包括bim模型构建单元和装修元素添加单元；
9、所述bim模型构建单元采用建筑信息建模软件revit和archicad，对需要装修的室内建筑信息进行一比一，同比例尺进行构建室内建筑信息bim模型，再将创建好的bim模型，导入到的模拟系统中，并提供一些参数选项用于调整导入的设置，包括需要选择要导入的模型元素、设置单位、比例、调整材质属性和纹理，导入完成后，用户对导入的室内建信息bim模型进行验证，所述验证的信息包括导入的室内的几何形状、墙壁、地板和天花板。
10、优选的，所述装修元素添加单元用于通过图形用户界面gui开发工具和框架，再结合编程语言python、c++和javascript开发用户界面和逻辑功能，同时在用户界面中提供一个元素库，元素库中包含装修元素，提供编辑工具和属性设置面板，允许用户对已添加的装修元素进行调整和编辑，用户选择某个元素并调整其位置、旋转角度和大小参数，同时修改其颜色和材质属性，编辑工具包括移动、旋转和缩放的操作工具，以便用户能够对元素进行灵活的调整。
11、优选的，布局算法模块用于将bim模型导入模拟系统中后，使用基于bim的布局算法计算家具之间的距离和碰撞检测方式确定摆放位置，并通过布局算法进行计算获取布局系数bjxs；
12、所述布局系数bjxs通过以下公式获取；
13、；
14、式中，zd（v）和zc（u）分别表示从起始顶点到顶点v和u的当前已知最短路径长度，ω（u，v）表示从顶点v到u的边的权重，min表示最小值，zd（v）和zc（u）初始值是在算法开始执行之前手动设置。
15、优选的，所述结构光照模拟算法模块包括光照模拟算法单元和光照评估单元；
16、所述光照模拟算法单元用于模拟光线在室内装修的家具，表面上反射、折射和散射过程，通过基于物理渲染方程构建光照模拟算法，对室内不同区域的光照情况进行分析获取光照模拟算法数据集；
17、所述光照模拟算法数据集包括光线射出角度s1和光线入射角度s2，这些方向通常是在光线传播过程中根据场景的几何形状和光线传播方向来计算或者设定的；
18、n表示表面法向量，表面法向量表示表面在某一点的法向量方向，通常是根据表面的几何形状和坐标系来计算得到的；
19、ω表示半球面积，半球面积的计算通常是基于球面几何的公式计算而来，计算公式为2π*r2，其中r表示球的半径；
20、fc（p，s1）表示发出射光亮度，这个参数通常是通过光线追踪或者渲染算法计算得到的，根据表面反射、折射和吸收等物理过程，以及光源的强度和颜色等因素来确定；
21、zf（p，s1）表示自发光亮度，这个参数通常是根据材质的属性或者场景中的光源设置来获取的；
22、fs（p，s2，s1）表示反射率函数，这个参数可以通过材质的属性来获取，比如镜面反射率、漫反射率和折射率等；
23、rs（p，s2）表示入射光亮度，这个参数可以根据光源的设置和光线传播过程来计算得到；
24、依据所获取的光照模拟算法数据集，进行无量纲处理后，依据光照模拟算法进行计算分析，获取光照模拟系数gzmn，所述光照模拟系数gzmn通过以下公式获取；
25、；
26、式中，d表示积分变量。
27、优选的，所述光照评估单元用于预设光照阈值g与光照模拟系数gzmn，进行对比评估并根据评估结果生成进一步的分析机制，具体评估方案如下；
28、当光照模拟系数gzmn＞光照阈值g时，表示当前家具空间布局在给定方向上强光线出射，光照分布不均匀，此时则进一步评估，进一步地分析纹理映射材质；
29、当光照模拟系数gzmn=光照阈值g时，表示当前家具空间布局在给定方向上光照射出正常，此时无需进行进一步评估；
30、当光照模拟系数gzmn＜光照阈值g时，表示当前家具空间布局在给定方向上弱光线出射，光照分布不均匀，此时则进一步评估，进一步地分析纹理映射材质。
31、优选的，所述纹理映射分析模块包括纹理映射算法单元和纹理映射分析评估单元；
32、所述纹理映射算法单元用于通过光照模拟系数gzmn与光照阈值g对比分析，所触发对家具进行进步分析，通过线性插值公式，根据给定的纹理坐标点，计算出目标点处的纹理坐标，分析光照在家具表面上的纹理映射情况，再通过纹理映射算法，获取纹理映射系数ysxs（q，w）；
33、所述纹理映射系数ysxs（q，w）通过以下公式获取；
34、；
35、式中，q和w是纹理坐标的目标值，表示在某一点处的纹理坐标，而q1，w1和q2，w2是两个已本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：包括建模模块、布局算法模块、结构光照模拟算法模块、纹理映射分析模块和输出展示模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述建模模块包括BIM模型构建单元和装修元素添加单元；
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述装修元素添加单元用于通过图形用户界面GUI开发工具和框架，再结合编程语言Python、C++和JavaScript开发用户界面和逻辑功能，同时在用户界面中提供一个元素库，元素库中包含装修元素，提供编辑工具和属性设置面板，允许用户对已添加的装修元素进行调整和编辑。
4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述布局算法模块用于将BIM模型导入模拟系统中后，使用基于BIM模型的布局算法计算家具之间的距离和碰撞检测方式确定摆放位置，并通过布局算法进行计算获取布局系数Bjxs；
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述结构光照模拟算
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述光照评估单元用于预设光照阈值G与光照模拟系数Gzmn，进行对比评估并根据评估结果生成进一步的分析机制，具体评估方案如下；
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述纹理映射分析模块包括纹理映射算法单元和纹理映射分析评估单元；
8.根据权利要求7所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述纹理映射分析评估单元用于预设材质反射阈值Y，与所获取的纹理映射系数Ysxs（Q，W）进行对比评估，分析当前布局的家具的光线映射情况；
9.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述输出展示模块通过采用实时渲染技术，将用户进行的装修操作实时反映在场景中，包括光照、材质、纹理和家具的空间布局方面的变化，再依据用户界面构建一个实时渲染窗口，反映用户对场景的任何修改，同时用户界面中提供控件和工具栏，用户使用提供的控件和工具栏来进行操作，包括添加、删除和调整装修元素，改变光照设置，切换不同的视角。
10.一种基于BIM的室内装修模拟展示方法，包括上述权利要求1~9任一项所述的一种基于BIM的室内装修模拟展示系统，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim的室内装修模拟展示系统，其特征在于：包括建模模块、布局算法模块、结构光照模拟算法模块、纹理映射分析模块和输出展示模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于bim的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述建模模块包括bim模型构建单元和装修元素添加单元；
3.根据权利要求2所述的一种基于bim的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述装修元素添加单元用于通过图形用户界面gui开发工具和框架，再结合编程语言python、c++和javascript开发用户界面和逻辑功能，同时在用户界面中提供一个元素库，元素库中包含装修元素，提供编辑工具和属性设置面板，允许用户对已添加的装修元素进行调整和编辑。
4.根据权利要求3所述的一种基于bim的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述布局算法模块用于将bim模型导入模拟系统中后，使用基于bim模型的布局算法计算家具之间的距离和碰撞检测方式确定摆放位置，并通过布局算法进行计算获取布局系数bjxs；
5.根据权利要求1所述的一种基于bim的室内装修模拟展示系统，其特征在于：所述结构光照模拟算法模块包括光照模拟算法单元和光照评估单元；
6.根据权利要求5所述的一种基于bim的室...
【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，王仁虎，谢高灯，
申请(专利权)人：深圳唐彩装饰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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