[發明專利]一種室內導航網絡的構建方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201910143823.2
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109974703B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王偉璽;湯圣君;原志路
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種基于BIM模型的室內導航網絡的構建方法，其特征在于，包括：

對含有室內結構信息的IFC數據進行解析，獲取語義標記的幾何組件，并建立各個幾何組件之間的關聯關系；

根據IFC數據的屬性和幾何組件的定義，提取出室內可步行區域；

將每個樓層的所包含的幾何組件投影到二維平面上，得到多個樓層組件之間的二維映射關系；

根據提取出的室內可步行區域和多個樓層組件之間的二維映射關系，基于中軸算法與可視分析構建出室內導航網絡結構；

所述將每個樓層的所包含的幾何組件投影到二維平面上，得到多個樓層組件之間的二維映射關系的步驟包括：

將所有提取到的室內部件投影到當前樓層，并保留各個室內部件所含要素之間的拓撲關聯關系；

根據建立的多個樓層組件之間的二維映射關系分別建立門與房間之間的拓撲關系、建立門與走廊之間的拓撲關系、建立樓梯與走廊之間的拓撲關系以及建立多樓層之間的拓撲關系；

步驟1)、建立門，房間拓撲關系：根據各個室內部件所含要素之間的拓撲關聯關系在房間節點與對應的門節點間建立關聯邊，將其加入關聯邊結構；所述關聯邊結構由門節點和房間節點組成；

步驟2)、建立門、走廊拓撲關系：針對每個門節點，以門節點為起點，向中軸線邊做垂線，當垂線不與任何其他要素線相交并垂點在中軸線邊內，則保存門節點到中軸線邊距離到距離容器；依照以上方法計算門節點到所有中軸線邊距離并存入距離容器，將距離最短垂線作為關聯邊加入容器；

步驟3)、建立樓梯與走廊拓撲關系：獲取當前樓層樓梯節點，按照步驟2)建立樓梯節點與走廊中軸線關系，獲取樓梯節點與走廊中軸線關聯邊，得到已建立的單一樓層間的網絡；迭代樓層要素，采用節點與邊的描述方式建立所有樓層網絡；

步驟4)、將樓梯線要素作為關聯邊加入當前獲取的樓層拓撲，建立多樓層拓撲關聯，得到當前建筑室內導航網絡的三維拓撲結構。

2.根據權利要求1所述的基于BIM模型的室內導航網絡的構建方法，其特征在于，在建立各個幾何組件之間的關聯關系的步驟之后，還包括：

根據室內導航網絡構建所對應的幾何要素信息對獲取到的IFC數據進行語義清洗，提取出與所述幾何要素信息相匹配的IFC數據要素。

3.根據權利要求2所述的基于BIM模型的室內導航網絡的構建方法，其特征在于，所述提取出與所述幾何要素信息相匹配的IFC數據要素的步驟包括：

構建IFC數據室內部件過濾池；所述過濾池中存儲有多個與室內部件的幾何要素信息相對應的室內要素信息；

遍歷每個IFC數據要素判斷IFC要素是否具有幾何信息，若有，則獲取所述IFC要素的類型信息，否則，舍棄該IFC要素；

判斷獲取的所述IFC要素的類型是否屬于過濾池中保存的要素類型，若是則獲取所述IFC要素與室內部件的幾何信息相對應的父節點，并存儲所述父節點對應的樓層名。

4.根據權利要求1所述的基于BIM模型的室內導航網絡的構建方法，其特征在于，所述根據IFC數據的屬性和幾何組件的定義，提取出室內可步行區域的步驟包括：

獲取樓層信息，遍歷其中各個樓層信息中含有的IFC空間要素，提取其中包含幾何信息的IFC空間要素；

將提取到的所述IFC空間要素根據樓層分布進行存儲。

5.根據權利要求1所述的基于BIM模型的室內導航網絡的構建方法，其特征在于，所述根據提取出的室內可步行區域和多個樓層組件之間的二維映射關系，基于中軸算法與可視分析構建出室內導航網絡結構的步驟包括：

獲取各個樓層的走廊要素多邊形，根據中軸線算法獲取走廊要素多邊形的骨架圖；

根據建立的多個樓層組件之間的二維映射關系分別建立門與房間之間的拓撲關系、建立門與走廊之間的拓撲關系、建立樓梯與走廊之間的拓撲關系以及建立多樓層之間的拓撲關系。