[發明專利]一種基于BIM技術的雙曲板自動優化方法及系統

有效

• 申請號: 201711089902.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107944098B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王生;湯榮發
• 申請（專利權）人: 金剛幕墻集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06T17/00;G06F111/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

1.一種基于BIM技術的雙曲板自動優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、讀取雙曲板的三維模型；

S2、根據用戶設置的精度參數對雙曲板的三維模型進行優化擬合分析后，獲得多個單曲板的三維模型；

S3、將雙曲板的三維模型分別與單曲板的三維模型進行誤差對比，并選出誤差值最小的單曲板的三維模型作為最優方案的單曲板，最后輸出最優方案的單曲板；

所述S2具體包括以下步驟：

S21、根據用戶設置的精度參數在雙曲板的三維模型的邊長上等距生成N個點，依次將N個點中任兩點連成一條直線；其中，N為精度參數；

S22、針對每條直線，將其正面投影在雙曲板的三維模型上，在雙曲板的三維模型上獲得一條曲線，選取該曲線的兩個端點和中點生成一個圓形；

S23、將該圓形沿著圓心的法線進行兩端延長預設的距離，形成一個圓柱曲面；

S24、將雙曲板的三維模型正面投影在圓柱曲面上，在圓柱曲面上得到一個投影曲面；

S25、在圓柱曲面上剪除投影曲面之外的曲面，得到單曲板的三維模型；

S26、重復執行步驟S22～S25直到獲得所有直線對應的多個單曲板的三維模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于BIM技術的雙曲板自動優化方法，其特征在于，所述S3具體包括以下步驟：

將雙曲板的三維模型分別與單曲板的三維模型進行誤差對比，并選出誤差值最小的單曲板的三維模型作為最優方案的單曲板；

判斷最優方案的單曲板的誤差值是否小于或等于預設的誤差閾值，若是，直接輸出最優方案的單曲板；反之，增大精度參數，繼續執行S2，直到得到誤差值小于誤差閾值的單曲板的三維模型，并輸出該單曲板的三維模型。

3.根據權利要求1所述的一種基于BIM技術的雙曲板自動優化方法，其特征在于，所述S21具體為：

根據用戶設置的精度參數在雙曲板的三維模型的邊長上等距生成N個點，根據預設的篩選條件采用遺傳算法從N個點中選出L個點，再控制L個點兩兩連成直線；

其中，N為精度參數，L為經過篩選獲得的點的個數，0＜L≤N。

4.一種基于BIM技術的雙曲板自動優化方法，其特征在于，通過預設的優化擬合模型執行以下操作：

讀取雙曲板的三維模型；

根據用戶設置的精度參數對雙曲板的三維模型進行優化擬合分析后，獲得多個單曲板的三維模型；

將雙曲板的三維模型分別與單曲板的三維模型進行誤差對比，并選出誤差值最小的單曲板的三維模型作為最優方案的單曲板，最后輸出最優方案的單曲板；

所述預設的優化擬合模型采用Grasshopper插件建立生成，所述優化擬合模型包括生成單曲板單元、篩選最優單曲板單元和Galapagos單元，所述Galapagos單元分別與生成單曲板單元和篩選最優單曲板單元連接，所述生成單曲板單元和篩選最優單曲板單元連接；

所述生成單曲板單元包括生成點模塊、數據組合模塊、擬合壓弧線模塊、生成圓柱模塊、拉回剪切模塊和判斷模塊，所述生成點模塊依次與數據組合模塊、擬合壓弧線模塊、生成圓柱模塊和拉回剪切模塊連接，所述判斷模塊分別與數據組合模塊和拉回剪切模塊連接；

所述生成點模塊用于根據用戶設置的精度參數在雙曲板的三維模型的邊長上等距生成N個點；其中，N為精度參數；

所述數據組合模塊用于依次將N個點中任兩點連成一條直線；

所述擬合壓弧線模塊用于針對每條直線，將其正面投影在雙曲板的三維模型上，在雙曲板的三維模型上獲得一條曲線，選取該曲線的兩個端點和中點生成一個圓形；

所述生成圓柱模塊用于將該圓形沿著圓心的法線進行兩端延長預設的距離，形成一個圓柱曲面；

所述拉回剪切模塊用于將雙曲板的三維模型正面投影在圓柱曲面上，在圓柱曲面上得到一個投影曲面，在圓柱曲面上剪除投影曲面之外的曲面，得到單曲板的三維模型；

所述判斷模塊用于判斷是否所有的直線都進行優化計算，若是，獲取所有直線對應的多個單曲板的三維模型；反之，返回數據組合模塊繼續進行自動優化。