[發(fā)明專(zhuān)利]基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010444879.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111612911A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆盾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 繆盾
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/20
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/20;G06F30/13
• 代理公司: 嘉興啟帆專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33253
• 代理人: 程開(kāi)生

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法。基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法包括以下步驟：步驟S1：求點(diǎn)云三維度的極值，計(jì)算點(diǎn)云包圍盒表面積，再根據(jù)點(diǎn)云數(shù)量計(jì)算點(diǎn)云平均面密度；步驟S2：在選定方向?qū)c(diǎn)云進(jìn)行切片，切片數(shù)設(shè)置為輸入型參數(shù)，并計(jì)算切平面上下一個(gè)閾值范圍內(nèi)的點(diǎn)集；步驟S3：將上下點(diǎn)集投影至切平面求交，通過(guò)離散點(diǎn)擬合得到個(gè)截切邊界輪廓。本發(fā)明公開(kāi)的基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法，充分利用revit內(nèi)置的可視化編程平臺(tái)(Dynamo)為“指揮棒”，對(duì)導(dǎo)入revit的點(diǎn)云進(jìn)行分層編輯、分段建模，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云無(wú)過(guò)渡地自動(dòng)化構(gòu)建實(shí)體模型，并賦予屬性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑建模技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法。

背景技術(shù)

點(diǎn)云數(shù)據(jù)是通過(guò)三維激光掃描儀或機(jī)器視覺(jué)技術(shù)獲取的高精度、高密度、全數(shù)字化的目標(biāo)物表征數(shù)據(jù)。依靠逆向建模軟件還能將這些空間離散點(diǎn)處理成三維網(wǎng)格模型，已成熟應(yīng)用于基礎(chǔ)測(cè)繪，古建保護(hù)工程中。

BIM技術(shù)以三維建筑信息模型為核心，通過(guò)模型的分析、傳遞、共享，應(yīng)用實(shí)現(xiàn)建筑的全生命周期管理，是建筑業(yè)信息化發(fā)展的基礎(chǔ)。BIM的核心建模軟件revit設(shè)置了點(diǎn)云鏈接功能，但是revit對(duì)點(diǎn)云的處理能力還處于顯示階段，不能直接對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行編輯和建模。

目前，基于點(diǎn)云生成的網(wǎng)格模型是一類(lèi)表面模型，不是具有結(jié)構(gòu)特性和屬性特性的通用BIM實(shí)體模型。模型可支持的BIM應(yīng)用、分析存在很大的局限性。因此，基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建BIM模型也成為目前學(xué)者研究的熱點(diǎn)，大致可以分為四個(gè)研究方向。

第一類(lèi)通過(guò)提取點(diǎn)云特征線，生成二維矢量圖，導(dǎo)入revit中進(jìn)行手動(dòng)建模。如呂鳳華等人對(duì)地鐵車(chē)站進(jìn)行掃描，提取點(diǎn)云特征線和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行BIM建模。高溪溪等人將古建點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入CAD提取特征線，生成標(biāo)準(zhǔn)圖紙，通過(guò)圖紙進(jìn)行BIM建模。

第二類(lèi)通過(guò)中間軟件人機(jī)互動(dòng)識(shí)別點(diǎn)云中的常規(guī)構(gòu)件進(jìn)行自動(dòng)建模，并導(dǎo)出BIM兼容格式。如劉立楊將點(diǎn)云導(dǎo)入PointSense for Revit擬合墻面，梁柱，再導(dǎo)入revit軟件。石力文等人將古建點(diǎn)云導(dǎo)入Scan for BIM，對(duì)一般構(gòu)件拾取表面特征點(diǎn)進(jìn)行建模。

第三類(lèi)是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件采集點(diǎn)云再計(jì)算VFH(Viewpoint Feature Histogram)特征值，建立標(biāo)準(zhǔn)件VFH庫(kù)，通過(guò)特征值分類(lèi)識(shí)別構(gòu)件并調(diào)用族庫(kù)模型。如苗亞哲等人建立了標(biāo)準(zhǔn)化管線的VFH庫(kù)。

第四類(lèi)是通過(guò)二次開(kāi)發(fā)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行建模。如陳海濤研究了常規(guī)簡(jiǎn)單構(gòu)件的點(diǎn)云幾何形狀參數(shù)，利用revit二次開(kāi)發(fā)(Visual Studio)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云的BIM重建。

值得注意的是，前兩類(lèi)是目前采用較多的方式，但是存在大量的人工作業(yè)，對(duì)模型精度有一定的干擾。第三類(lèi)使用面較窄，適用于MEP的建模。第四類(lèi)是直接對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行編輯和建模，人為干擾少但對(duì)編程要求高，而且其構(gòu)建的模型不能在revit中進(jìn)行二次編輯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，克服以上缺陷，提供一種基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法。

本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)的基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法，其主要目的在于，充分利用revit內(nèi)置的可視化編程平臺(tái)(Dynamo)為“指揮棒”，對(duì)導(dǎo)入revit的點(diǎn)云進(jìn)行分層編輯、分段建模，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云無(wú)過(guò)渡地自動(dòng)化構(gòu)建實(shí)體模型，并賦予屬性。

本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)的基于Dynamo的點(diǎn)云BIM自動(dòng)化建模方法，其另一目的在于，充分利用revit管理菜單下的Dynamo可視化編程平臺(tái)中的強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)庫(kù)以及實(shí)時(shí)互通revit的特性，構(gòu)建了點(diǎn)云數(shù)據(jù)顯示、簡(jiǎn)化、切片、投影到實(shí)體建模的完整流程。