[發明專利]一種聲控建筑信息模型三維顯示系統和方法

有效

• 申請號: 201911265714.4
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110889161B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 林佳瑞
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/00;G10L15/22;G10L15/26
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明涉及一種聲控建筑信息模型三維顯示系統和方法，包括：語音輸入模塊、語音識別及處理模塊、命令處理模塊和三維顯示模塊；語音輸入模塊用于采集用戶語音，并將用戶語音以標準語音數據格式傳輸給語音識別及處理模塊；語音識別及處理模塊將用戶語音轉換成BIM能夠識別的命令，并將命令傳輸至命令處理模塊；命令處理模塊對接收的命令進行解析和執行，并將命令的執行結果傳輸至三維顯示模塊；三維顯示模塊根據接收的命令的執行結果，對BIM的三維顯示效果進行更新與實時輸出。本文中系統和方法實現了用戶語音輸入的自動處理轉換以及三維顯示命令生成、執行與自動更新，有效提高了用戶交互式控制BIM數據三維顯示的效率。

技術領域

本發明是關于一種聲控建筑信息模型三維顯示系統和方法，屬于建筑信息技術領域。

背景技術

建筑信息模型(Building Information Model，BIM)是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。一個完善的建筑信息模型，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數據、過程和工程資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目業主、設計方、施工方與使用方等普遍使用。BIM是建設工程各階段的統一工程數據源，完整集成工程設計、建造及運營各階段設計的文本、圖片、監測等各類數據，并支持各參與方在工作過程中查詢、利用、更新和存儲信息，輔助工程管理及決策。

由于建設工程具有體量龐大、周期長、專業眾多等特點，設計、施工及運營各階段均使用和產生了大量數據，同時也涉及進度、成本、質量等各個專業領域，各階段、領域往往采用不同的軟件、數據格式并相互依賴，因此，建設工程數據具有典型的大數據特征。另外，建設工程各專業業務均依賴其他專業數據，工程管理及運營階段更涉及多個專業數據的綜合分析利用，相應的，也要求有關工程人員掌握多專業知識，對工程數據的產生、管理及使用提出了很高的要求。

BIM包括建筑、結構、機電管線等各專業完整的設計數據，其中既有建筑各組成部分的三維形體，也包括相應形體的特征與參數。為實現項目業主、設計方、施工方及使用方之間直觀、快捷的交互，BIM的三維顯示或可視化至關重要。有關BIM軟件均依賴三維顯示引擎進行三維模型顯示與交互，為提升BIM的真實感程度，往往還需要利用模型渲染、烘焙等技術提升效果。與此同時，結合不同場景需求，往往需要利用桌面電腦、虛擬現實頭盔、增強現實及混合現實眼鏡等不同硬件終端進行BIM的三維顯示和可視化。因此，如何高效、快捷的控制BIM的三維顯示與可視化效果至關重要。

當前，在桌面電腦、頭戴顯示器、平板電腦、增強現實及混合現實眼鏡等設備采用的BIM三維顯示與可視化控制與交互方式主要由以下四種：

(1)基于鼠標、鍵盤的三維顯示交互控制方式

該方式主要用于桌面電腦設備上運行的有關BIM軟件。有關BIM軟件的三維顯示引擎往往通過鼠標點擊、拖動與滾輪等操作實現BIM三維顯示的旋轉、縮放及平移等交互操作。同時，也可通過鍵盤命令的方式實現第一人稱視角的三維場景漫游。此外，BIM中各專業不同構件的選擇、顯示與隱藏可通過鼠標點選、框選相應構件，并基于點擊菜單命令或鍵盤快捷鍵命令的形式實現相應功能。該方式要求使用人員對BIM軟件具有較好了解，并知道采用何種交互方式實現模型的三維顯示控制。

(2)基于觸摸屏的三維顯示交互控制方式

該方式與方式(1)類似，主要用于具有觸摸屏的桌面電腦、平板電腦或手機等設備。此類設備可通過手指單擊、雙指開合、拖動等交互方式模擬鼠標單擊、滾輪等操作，實現BIM三維顯示的選擇、縮放、平移等過程。與此同時，也可通過觸摸屏點擊菜單命令的形式實現模型的顯示、隱藏以及三維場景漫游交互。

(3)基于手柄或專用輸入設備的三維顯示交互控制方式