[發(fā)明專利]一種從建筑草圖BIM模型中提取建筑構(gòu)件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011223955.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN113158283B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周小平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06T17/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發(fā)明提供了一種從建筑草圖BIM模型中提取建筑構(gòu)件的方法。該方法包括：基于IFC標(biāo)準(zhǔn)從建筑物的草圖BIM中提取出IfcRepresentationItem對(duì)象，根據(jù)IfcRepresentationItem對(duì)象將草圖BIM模型分割為多個(gè)幾何圖元；使用三角形?三角形交互作用測(cè)試檢測(cè)多個(gè)幾何圖元中任意兩個(gè)幾何圖形之間的連通性；將具有連通性的兩個(gè)幾何圖元用一條邊連接，構(gòu)建連接圖；從連接圖的葉子節(jié)點(diǎn)出發(fā)，聚合幾何圖元形成三維幾何圖形，使用物體識(shí)別算法檢測(cè)三維幾何圖形的可識(shí)別性，將聚合最多幾何圖元的三維幾何圖形視為可復(fù)用的BIM建筑構(gòu)件。本發(fā)明公開了一種圖元級(jí)的BIM分割算法，將草圖BIM模型拆分為多個(gè)幾何圖元；再基于連接圖的幾何圖元聚合識(shí)別方法，最大程度地識(shí)別草圖BIM模型中的可復(fù)用BIM建筑構(gòu)件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及BIM(Building?Information?Modeling，建筑信息模型)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種從建筑草圖BIM模型中提取建筑構(gòu)件的方法。

背景技術(shù)

BIM是一個(gè)用于管理建筑全生命周期并且很有前景的技術(shù)。目前，BIM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于草圖設(shè)計(jì)(草圖)和詳細(xì)設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì))階段。

作為管理建筑生命周期的一項(xiàng)有前景的技術(shù)，BIM在過去十年里得到了廣泛的研究。BIM是一種共享的知識(shí)資源，它可以獲取有關(guān)建筑設(shè)施的信息，并為建筑設(shè)施在其生命周期中的決策提供可靠的依據(jù)；建筑生命周期被定義為從最早的建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思到拆除。通過不同BIM應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)互通性，BIM可以實(shí)現(xiàn)各部門之間的協(xié)作。當(dāng)前，BIM應(yīng)用程序涉及建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)階段，包括概念，設(shè)計(jì)，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理。

BIM已廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域。設(shè)計(jì)階段通常包括兩個(gè)子階段：草圖設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。草圖設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段均會(huì)生成三維(3D)BIM模型。由于用途不同，草圖和設(shè)計(jì)階段使用不同的BIM工具。草圖BIM最常使用的工具包括SketchUp，Rhino和Form-Z。設(shè)計(jì)BIM模型通常使用Revit，ArchiCAD，Bentley?Architecture等軟件工具進(jìn)行設(shè)計(jì)。不同的使用目的和不同的工具導(dǎo)致草圖BIM模型和設(shè)計(jì)BIM模型的結(jié)構(gòu)不同。草圖BIM模型可以被視為BIM數(shù)據(jù)的項(xiàng)目級(jí)組成，因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都匯總到一個(gè)或幾個(gè)人/計(jì)算機(jī)未知的建筑構(gòu)件中。此外，草圖BIM模型幾乎沒有屬性信息。也就是說，草圖BIM模型通常從整體層面著眼于3D設(shè)計(jì)而忽略定義構(gòu)件及其語(yǔ)義信息。相反，設(shè)計(jì)BIM模型是由構(gòu)件級(jí)組成的，其中每個(gè)構(gòu)件都定義了明確的語(yǔ)義和幾何信息。隨后，BIM應(yīng)用程序可以直接從設(shè)計(jì)BIM模型中獲得建筑構(gòu)件的語(yǔ)義和幾何信息。作為草圖的下游階段，設(shè)計(jì)階段希望在草圖BIM模型中重用數(shù)據(jù)以提高設(shè)計(jì)效率。但是，在設(shè)計(jì)階段不同的數(shù)據(jù)組成阻礙了草圖BIM模型的可重用性。因?yàn)樵O(shè)計(jì)BIM工具無法直接從草圖BIM模型獲取建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)。這引發(fā)了從草圖BIM模型中提取可重復(fù)使用的建筑構(gòu)件，以方便BIM設(shè)計(jì)的新需求。

IFC(Industry?Foundation?Classes，工業(yè)基礎(chǔ)類)是BIM的開放并獨(dú)立于供應(yīng)商的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO?16739-1：2018)。草圖和設(shè)計(jì)階段的BIM主流工具都支持IFC標(biāo)準(zhǔn)。草圖BIM模型和設(shè)計(jì)BIM模型都為一個(gè)IFC文件，盡管現(xiàn)有技術(shù)中的一些方法研究了IFC文件的幾何描述及其應(yīng)用，但仍沒有一種有效地從草圖BIM模型中識(shí)別可重復(fù)使用的建筑構(gòu)件的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種從建筑草圖BIM模型中提取建筑構(gòu)件的方法，以實(shí)現(xiàn)有效地從草圖BIM模型中識(shí)別出建筑構(gòu)件。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

一種從草圖建筑信息模型BIM中提取可復(fù)用BIM建筑構(gòu)件的方法，包括：

基于工業(yè)基礎(chǔ)類IFC標(biāo)準(zhǔn)從建筑物的草圖BIM中提取出IfcRepresentationItem對(duì)象，根據(jù)IfcRepresentationItem對(duì)象將草圖BIM模型分割為多個(gè)幾何圖元；

使用三角形-三角形交互作用測(cè)試檢測(cè)所述多個(gè)幾何圖元中任意兩個(gè)幾何圖元之間的連通性；