[發明專利]一種BIM模型數據的優化方法及系統

有效

• 申請號: 201910589691.6
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110310353B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 柳曉華;宋彬;徐國富;張強
• 申請（專利權）人: 北京飛渡科技有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06F30/13
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 尹力

本發明公開了一種BIM模型數據的優化方法及系統，通過對BIM模型原始網格中的每條邊進行收縮處理，然后計算收縮后各個網格中每條邊與原始網格每條邊的差異值；將差異值與每條邊進行關聯，并構建差異值隊列；獲取差異值隊列中的最小差異值，將差異值最小的邊進行收縮；當最小差異值大于預設閾值時，得到優化后的BIM模型數據。經過本發明提供的優化方法優化后的BIM模型數據，在保留了BIM模型數據的原始語義信息的基礎上大大減小了數據量，顯著提升了其在傳統桌面端三維實時交互渲染的用戶體驗，也可以將大體量復雜BIM模型數據從桌面端實時渲染變成基于無插件的web頁面三維實時交互渲染，使用戶得到無卡頓、無等待、交互流暢的體驗。

技術領域

本發明涉及建筑信息模型應用領域，具體涉及一種BIM模型數據的優化方法及系統。

背景技術

BIM即Building?Information?Modeling(建筑信息模型)，是一種創新的建筑設計、施工和管理的方法。BIM突破了傳統的設計方式，不再是在平面上繁復的二維圖紙，BIM模型采用了三維立體的構件，將建筑完全可視化，增加了直觀性和工作效率。大體量復雜的BIM模型數據采用離散化的三角網格加頂點或者面片屬性來表達模型表面和內部空間結構，常用的BIM模型數據量部件數量多，圖元數量大，文件體量大，在傳統桌面渲染軟件上的實時渲染幀率不高；大體量的數據量要在web頁面上進行三維渲染要進行下載，當前的帶寬，包括將來5G帶寬也不會太輕松；如果下載到web端也沒有足夠的瀏覽器內存和GPU顯存來容納這些數據；web頁面調用GPU來渲染這些數據也不會高于桌面端渲染的幀率。因此大體量復雜BIM模型數據不能在web頁面上進行實時的交互式三維渲染。

發明內容

因此，本發明提供一種BIM模型數據的優化方法及系統，克服了現有技術中對大體量復雜BIM模型數據進行三維渲染時實時性差的不足。

第一方面，本發明實施例提供一種BIM模型數據的優化方法，包括如下步驟：對BIM模型原始網格中的每條邊進行收縮處理；計算收縮后各個網格中每條邊與原始網格每條邊的差異值；將所述差異值與每條邊進行關聯，并構建差異值隊列；獲取所述差異值隊列中的最小差異值，將差異值最小的邊進行收縮；當所述最小差異值大于預設閾值時，得到優化后的BIM模型數據。

在一實施例中，所述對BIM模型原始網格中的每條邊進行收縮處理的步驟，包括：對原始BIM模型各個網格中每條邊進行收縮時，刪除與被收縮邊關聯的三角形，與被收縮邊的頂點所關聯的頂點被重新定位到被收縮邊上的任意一點。

在一實施例中，對原始BIM模型各個網格中每條邊進行收縮時，對網格上的紋理坐標和紋理對象進行重新采樣及計算。

在一實施例中，當預設局部網格共享一張紋理時，將收縮點投影到預設局部網格中最大的三角形中，計算收縮點對應投影點的重心坐標，收縮點的新紋理坐標為重心坐標與投影三角形三個頂點紋理坐標的線性組合。

在一實施例中，當預設局部網格共享多張紋理時，將多張紋理重采樣成一張新的紋理圖像，重新計算局部網格各頂點在新紋理空間的坐標，包括：將收縮點投影到局部網格中最大的三角形中，計算收縮點對應投影點的重心坐標，收縮點的新紋理坐標為與投影三角形三個頂點紋理坐標的線性組合。

在一實施例中，將多張紋理重采樣成一張新的紋理圖像的過程，包括：將被收縮邊關聯的三角形投影到預設大小的正方形空間；獲取每個三角形的頂點在正方形空間內對應的紋理坐標，并將所述紋理坐標作為平面幾何頂點；利用各三角形原始的紋理對象和紋理坐標繪制成預設大小的新的紋理圖像。

在一實施例中，所述計算收縮后各個網格中每條邊與原始網格每條邊的差異值的步驟，包括：獲取與每條邊相關聯的三角形平面的集合；獲取三維空間中任意一點到所述三角形平面的集合中每個三角形平面的距離平方；獲取所述三角形平面的集合中每個三角形的面積；將所述距離平方加權各個三角形的面積進行求和，得到所述差異值。

在一實施例中，所述差異值通過以下公式表示：