Revit Architecture三维建筑模型WebGL显示及优化

摘要

Revit Architecture是目前主流的三维建筑设计软件。本文结合Revit三维建筑模型和WebGL显示技术，研究了通过WebGL在浏览器端重建并显示Revit Architecture三维建筑模型、实现模型关联属性查询和基于Revit“族”对象的LOD显示优化技术。本文的主要工作内容如下：
　　(1)通过Revit API实现了Rvt模型格式到JSON格式中间文件的转换。Rvt文件中包含建筑模型的几何信息和属性信息，私有数据格式不被Web端支持。利用Revit API将几何信息和属性信息分离，将几何信息转换成OBJ格式文件，分别存储在JSON文件的几何区域和属性区域。通过WebGL解析JSON文件实现显示目的。
　　(2)实现了利用WebGL图形库的三维显示技术在浏览器端快速建模的功能。利用objLoader库提取JSON中的模型文件，传递给WebGL在浏览器端重新绘制模型文件，同时通过设置Canvas窗口大小，重新布局显示位置实现了移动设备上快速绘制模型功能，为基于移动设备上的三维建筑数据应用奠定基础。
　　(3)提出了基于统一标识符（UID）关联的Rvt文件几何数据和属性数据关联方法，实现了PC端、移动端浏览器端属性查询和显示功能。Rvt文件中的几何数据和属性数据分别存储在JSON文件的OBJ模型区域和属性区域，通过UID关联模型对象和属性对象。点击浏览器端模型对象获取二维坐标，利用z轴距离视点最近的特定获得三维对象UID，遍历UID实现模型数据和属性数据的关联并显示在浏览器端。通过数据关联，可以实现在浏览器端对建筑模型的形状查看和属性查看，可以满足用户脱离Revit软件，在移动设备上查看模型的要求。
　　(4)结合Revit“族”特点，提出基于“族”实例化对象的最小包围球半径和距离比值的LOD显示优化算法。Revit API以“族”的实例化对象为单元处理Rvt模型，每个实例化对象以子集的形式存储在OBJ文件中，用最小包围球算法计算子集的包围球半径和球心坐标，利用半径和球心到视点距离的比值作为LOD算法的控制条件，减少了场景渲染的Revit“族”实例化对象的渲染数量。

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目录

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 BIM和Revit-WebGL研究动态

1.3 论文研究内容及目标

1.4 论文结构

1.5 本章小结

第2章 Revit-WebGL模型重建相关理论

2.1 Revit软件特点

2.2 三维模型渲染显示

2.4 WebGL高级功能

2.5 本章小结

第3章 Revit模型的三维建筑模型的“轻量化”显示

3.1 Revit插件开发流程

3.2 Three.js三维重建

3.3 本章小结

第4章 Revit-WebGL中间数据结构设计和属性关联

4.1 JSON中间文件数据结构

4.2 属性关联

4.3 本章小结

第5章 基于“族”和距离的LOD显示优化

5.1 Revit“族”特点

5.2 基于“族”对象类型和距离的LOD显示优化

5.3 LOD算法场景调度策略

5.4 本章小结

第6章 Revit-WebGL三维模型重建平台实现

6.1 模型显示

6.2 属性信息查询

6.3 基于Revit“族”和阈值的LOD优化

6.4 分析

6.5 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果