[發明專利]一種將建筑圖紙轉換為三維BIM模型的圖層分類方法

有效

• 申請號: 201811035500.3
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109191576B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 尹夢天;鄧進明
• 申請（專利權）人: 連進建筑科技有限公司
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06F30/13
• 代理公司: 合肥業鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34214
• 代理人: 陳俊

本發明公開一種將建筑圖紙轉換為三維BIM模型的圖層分類方法，包括以下步驟：a、將CAD建筑圖紙導入BIM建模軟件，將CAD建筑圖紙中的圖形元素信息轉換為基本圖形元素信息庫和文字信息庫；b、檢索CAD建筑圖紙中的圖層信息，遍歷預處理后的CAD建筑圖紙，將同一圖層的基本圖形元素放入一個集合中；c、將待識別的圖層作為目標圖層，依次對每一個圖層的圖層數據集進行總匹配度得分計算，從而獲得目標圖層；對每一個圖層的圖層數據集進行下一輪的匹配度得分計算，直至獲取所有的目標圖層；d、獲取所有目標圖層后，在指定的目標圖層上進行識別和建模；本發明對CAD建筑圖紙的圖層自動分類，提高CAD建筑圖紙識別和重建三維BIM模型的效率。

技術領域

本發明涉及建筑信息模型技術領域，具體是一種將建筑圖紙轉換為三維BIM模型的圖層分類方法。

背景技術

在建筑工程業界，建筑信息模型與管理(BIM)被廣泛認為是一種能夠提高生產效率和交付質量的新型工具。BIM為一個工程項目提供了多維度的可實時同步的可視化建筑模型，同時在項目的全生命周期帶來了多方協作和統一管理的方法。

目前，國內的BIM技術剛剛起步，國家還未出臺完整的BIM交付標準，大部分工程仍然沿用傳統的施工圖作為設計交付；另一方面，BIM軟件操作的復雜性令許多建筑單位無法在短時間內適應，制作一個BIM模型往往比畫一套CAD圖紙花費更多的時間和人力，這些單位更傾向于用傳統的CAD軟件工作。因此，在BIM技術尚未普及、相關政策尚未完善的情況下，開發一種能夠將CAD建筑圖紙自動轉換為BIM模型的技術，能夠免去人工翻模所消耗的財力物力，即時實現BIM模型在施工和運維階段的價值。

現階段，已有一些關于針對建筑圖紙進行三維重建的研究和商業化產品。早期的圖紙識別方法更多側重于用模式識別技術解析紙質圖紙或光柵圖紙，提取其中的線條、文字信息。隨著CAD的發展，大部分的建筑工程項目使用以矢量圖形為基礎的施工圖作為傳遞設計信息的主要手段。近年的研究和產品也主要集中于對CAD施工圖的三維重建。美國加州大學伯克利分校的Rick Lewis和Carlo Séquin曾發明了一套半自動建模的方法，需要人工將圖紙中同類別的建筑元素放入相同的圖層，并且對圖紙中斷聯和重疊的地方進行手動修正。這種需要人為參與的建模方法具有較高的識別準確率，但是仍然需要手動調整參數，自動化程度較低。2005年南京大學的路通教授帶領其團隊開展了對于建筑施工圖紙識別的一些研究，并取得了可觀的成果。他們提出了INDAI(Normalization of DispersiveArchitectural Information)算法對建筑圖紙中的構件進行識別，能夠識別出軸線、軸符、墻、門窗等構件。然而，這種算法的計算代價較大，準確率也不夠可觀。當前，國內外有幾款能夠自動將CAD圖紙轉換為BIM模型的軟件，例如埃及的Handaz，這些軟件能夠較為準確的識別CAD圖紙中的構件，但是這些軟件需要翻模人員手動點選建筑構件以確認其圖層，并且需要輸入一些例如高度和尺寸信息的參數。因此，市場上的翻模軟件的問題是自動化程度不高；并且這些軟件只能識別建筑平面圖，而無法識別立面圖，因此一些數據需手動輸入。

綜上，在現階段無論是理論研究還是商業化軟件，對于把CAD圖紙轉換為BIM模型的技術在識別準確度、識別時間以及自動化程度上都各有欠缺。

發明內容

本發明的目的在于提供一種將建筑圖紙轉換為三維BIM模型的圖層分類方法，該方法能夠在將CAD建筑圖紙轉換為三維BIM模型時，對CAD建筑圖紙的圖層自動分類，提高CAD建筑圖紙識別和重建三維BIM模型的效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種將建筑圖紙轉換為三維BIM模型的圖層分類方法，包括以下步驟：

a、將CAD建筑圖紙導入BIM建模軟件，對CAD建筑圖紙進行預處理，將CAD建筑圖紙中的圖形元素信息轉換為基本圖形元素信息庫和文字信息庫；

基本圖形元素信息庫由基本圖形元素集合構成，包括直線段集合、弧線段集合與圓集合；