[發明專利]面向室內導航的空間拓撲關系數據組織模型及構建方法

有效

• 申請號: 202110667803.2
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113360987B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 趙江洪;董巖;竇新銅;王殷瑞
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 卞靜靜

1.面向室內導航的空間拓撲關系數據組織模型的構建方法，其特征在于，包括：

建筑室內空間語義要素的數據組織部分，其包含有樓層與走廊結構，在建筑室內設施的基礎上派生出垂直設施類用來建立兩樓層之間的連接，將樓層連接起來；

建筑室內空間拓撲關系的數據組織部分，其用于描述建筑室內空間實體間的邏輯結構以及確定相對位置，結合節點關系模型與龐加萊對偶理論，使用節點與邊表達空間對象之間的關聯關系提供與所述建筑室內空間語義要素的數據組織部分相應的拓撲表達對象，同時，利用所述拓撲表達對象將建筑內普遍存在的聚合、相鄰和連通關系進行表達；

所述建筑室內空間語義要素的數據組織部分包括建筑室內空間語義要素劃分模塊、建筑室內空間語義要素模型結構模塊和建筑室內空間語義要素語義屬性信息模塊：

所述建筑室內空間語義要素劃分模塊，其用于將建筑室內空間語義要素劃分為空間對象與構件對象，其中，所述空間對象是由多個構件組成的建筑單元，所述構件對象是構成建筑物的基本部件單元，所述構件對象與其它構件對象組合構成所述空間對象，以此來實現建筑物的基本功能；所述空間對象包括樓層和走廊，所述構件對象包括：邊界面、開口和設施；所述邊界面包括：天花板、地板與墻面，所述開口包括窗戶與門；

所述建筑室內空間語義要素模型結構模塊，其用于基于抽象基類，將樓層作為一個語義概念，對建筑進行分層約束，統一組織各樓層中走廊與房間，其中，該結構模塊中，將走廊要素設計為繼承自房間元素，并通過“組成走廊”標簽成為樓層要素的組成部分，且所述建筑室內空間語義要素模型結構中，設置了垂直設施類，所述垂直設施類用于描述連接樓層的垂直通道，所述垂直設施類繼承自室內建筑設施類作為室內建筑設施的一種，且以所述垂直設施類為基類，設置子類包括：樓梯、電動扶梯、電梯和坡道；

所述建筑室內空間語義要素語義屬性信息模塊，其用于以信息表格的形式呈現建筑室內空間語義要素語義屬性信息，并將所述空間語義要素以屬性的形式按照基本信息與語義位置信息兩類分別進行存儲；

所述建筑室內空間拓撲關系的數據組織部分包括建筑對象間關聯關系的分析模塊、建筑室內空間關系模型的拓撲表達模塊和建筑室內空間拓撲關系存儲結構模塊：

所述建筑對象間關聯關系的分析模塊，其用于圍繞空間對象與構想對象展開關聯關系分析，關聯關系包括聚合、鄰接和連通關系，具體包括三大類：空間對象與空間對象之間、空間對象與構件對象之間和構件對象與構件對象之間的關聯分析；

所述建筑室內空間關系模型的拓撲表達模塊，其引入節點與關系邊來表達室內空間中的空間拓撲關系，通過設置節點用于抽象表達室內空間中的空間對象與構件對象的節點信息，通過設置關系邊用來描述室內兩個空間對象的拓撲關系，每條關系邊都由兩個代表對象的節點構成，且基于層次遞進結構使得節點與關系邊以顯式的方式由幾何的點與曲線表示；

并且，由所述關系邊派生出三類基本關系：空間對象與空間對象間關系、空間對象與構件對象、構件對象與構件對象，這三類關系用于作為基礎關系類對室內空間拓撲關系進行表達；

并從所述關系邊中派生出通道，用于表達任意兩節點之間的通路，且設置抽象通道類作為水平通道與垂直通道的通用類型出現，并存儲；

所述建筑室內空間拓撲關系存儲結構模塊，其用于對建筑室內對象之間的關聯關系進行組織，以用于空間查詢與室內導航應用；所述建筑室內空間拓撲關系存儲結構模塊包括：

聚合關系的存儲結構模塊，其采用樹狀架構，對建筑模型進行逐層分解，了解其組成結構，所述聚合關系的存儲結構模塊包括建筑聚合關系、樓層聚合關系、房間聚合關系與構件的包含關系，其中，所述建筑聚合關系中，通過走廊與走廊的關系表示，并以聚合屬性存儲在建筑要素類中；

連通關系的存儲結構模塊，其采用樹狀架構，包括建筑連通關系、房間連通關系和樓層連通關系，其中，所述建筑連通關系中設置有垂直通道將樓層連接起來形成層間通路，所述建筑連通關系、房間連通關系和樓層連通關系分別存儲于對應的聚合關系類中；

相鄰關系的存儲結構模塊，其包括房間相鄰關系與房間內部墻面相鄰關系，采用空間-空間關系進行表達，并以相鄰房間屬性存儲，房間內部墻面相鄰關系則關注對象為墻面構件，因此應用構件-構件關系進行表達，以墻-墻屬性進行存儲，兩類相鄰關系均作為房間與其他建筑內部對象關聯關系的一部分進行存儲。