[發明專利]一種實現智慧樓宇三維建模的方法、裝置

有效

• 申請號: 201210575908.6
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103065355A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 紀曉東
• 申請（專利權）人: 安科智慧城市技術（中國）有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于智慧樓宇和地理信息科學技術領域，尤其涉及一種實現智慧樓宇三維建模的方法、裝置。

背景技術

智慧樓宇是指以建筑為平臺，兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統，集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。其構建過程分為設計、施工、安裝三個過程，其中，設計階段是智慧樓宇構建這三個過程的基礎，該階段的設計圖紙和分析結果是智慧樓宇構建的總指導和總依據。

建筑物中的聲環境模擬和分析主要是為了讓建筑中的聲音的音質更加優化，其衡量指標之一為混響時間分析參數。當聲源在室內發聲時，室內聲場中的任一點所接收到的聲音由下列三個部分組成:直達聲、早期反射聲及混響聲。直達聲：由聲源直接到達接收點的聲音。早期反射聲：一般是指直達聲到達后，相對延遲時間為50ms（對于音樂可以放寬至80ms）內到達的反射聲?；祉懧暎涸谠缙诜瓷渎暫箨懤m到達的，經過多次反射后的聲音統稱為混響聲。當室內的一個聲源開始輻射聲能時，隨著直達聲的到來，室內各點的聲能密度將會突然增強，在這之后的一段時間，由于反射聲的陸續到達，聲能密度將持續小幅增加。最后，整個過程將會達到平衡，被室內表面及空氣吸收的聲能等于聲源所輻射出的聲能，室內聲能密度不再增加，而是處于一種穩定狀態。如果此時聲源突然停止發聲，室內各點上的聲音并不會立即消失，而是有一個逐漸衰減的過程，首先是直達聲消失，然后是早期反射聲，最后是混響聲。這一過程的衰減速率是房間形狀和建筑材料數量/位置的函數；吸聲較強的房間的衰減時間比較短；與此相反，在反射比較強的房間里，衰減時間可能相對要長一些。實際上聲能逐步衰減的過程就是通常我們所說的混響過程，作為吸聲量和聲能密度之間同步作用的結果，它是時間的指數函數。較長的混響時間能增加音質的豐滿度，過長則會影響聽音的清晰度；較短的混響時間有利于提升清晰度，但過短又會使聲音干澀。因此，在進行室內音質設計時，根據使用要求適當控制混響時間是非常重要的一項工作。

然而，目前所建成的智慧樓宇大多數都是在傳統樓宇設施的基礎上機械的添加一些樓宇自動化的設備，很難滿足智慧樓宇定義中所描述的安全、高效、舒適、便利的要求。究其原因主要是因為，目前在智慧樓宇構建過程的設計階段依賴于利用傳統的點線面等幾何圖形進行組合拼接以此來進行設計圖紙的設計。由于這些幾何圖形不具備面向對象性，即無法具備現實樓宇中各種物體的功能以及屬性，因此無法對建筑的聲環境混響時間進行分析以此來判斷其設計結果是否符合智慧樓宇的標準。

發明內容

本發明實施例提供了一種實現智慧樓宇三維建模、分析的方法、裝置，旨在解決現有技術無法對建筑的聲環境混響時間進行分析以此來判斷其設計結果是否符合智慧樓宇的標準的問題。

一方面，提供一種實現智慧樓宇三維建模的方法，所述方法包括：構建基于地理信息系統的智慧樓宇面向對象的數據模型；

以所述智慧樓宇的面向對象數據模型的實例為基礎進行建筑實例的三維建模，生成所述建筑實例的三維模型；

根據所述三維模型確定所述建筑實例的目標區域，并提取影響所述目標區域的聲環境混響時間的參數；

結合預先構建的聲學混響時間數學模型，利用所述參數計算得到所述目標區域在各個頻率下的聲環境混響時間參數；

根據所述各個頻率下的聲環境混響時間參數，生成混響時間分析曲線；

將所述混響時間分析曲線與預設的智慧樓宇最佳的聲環境混響時間進行比較，判斷所述建筑實例的三維模型是否合理；

如果不合理，則重新以所述智慧樓宇面向對象的數據模型的實例為基礎進行建筑實例的三維建模，直至根據三維建模后生成的三維模型確定的所述建筑實例的目標區域的混響時間分析曲線符合預設的智慧樓宇最佳的聲環境混響時間。

進一步地，所述數據模型包括實體對象模型，與所述實體對象模型對應的空間幾何信息、非幾何屬性和實體空間關系。

進一步地，所述以所述智慧樓宇面向對象的數據模型的實例為基礎進行建筑實例的三維建模具體包括：

確定所述智慧樓宇中房間的數量及組成關系；

逐一為每個房間進行三維建模；

將建模好的各個房間進行組合并建立實體空間關系。

進一步地，所述逐一為每個房間進行三維建模具體為：逐一為每個房間中的門、窗、墻體、樓板進行三維建模。

進一步地，所述參數包括所述目標區域的體積、組成所述目標區域的各組成物體的表面積及組成所述目標區域的各組成物體的材料的吸聲系數。