建设工程模板全方位编辑系统及方法、排模系统及方法

摘要

本发明揭示了一种建设工程模板全方位编辑系统及方法、排模系统及方法，所述全方位编辑系统包括合并模板单元、分割模板单元；合并模板单元用以将两个以上的模板合并为一个；被选择的要合并的模板为边界相邻且共面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多边形设置到选择的第一个模板数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的三维仿真模型；分割模板单元用以将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，设定编辑命令，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一个模板数据记录，并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形。本发明可将排好的模板根据需要直接进行编辑。

说明书

技术领域

本发明属于建设工程排模技术领域，涉及一种建设工程组合模板的排模系统，尤其涉及 一种建设工程组合模板全自动智能整体排模系统，本发明还揭示一种建设工程组合模板全自 动智能整体排模方法；同时，本发明还涉及一种建设工程模板全方位编辑系统及方法。

背景技术

随着建设工程施工和管理技术的不断进步，为提升效率、提高质量水平，许多工种都从 “工地临时作业”向“工厂化标准作业”发展。建设工程组合模板采用新型材料、工厂标准 作业，就是其中一项。

建设工程组合模板施工，先是要对各个构件进行模板排布，绘制出配模图，再以此进行 工厂加工和现场组装生产。建设工程组合模板的模板排布，是根据构件模板面的尺寸，结合 建筑模板及其组件的标准尺寸，进行排布。完全用人工排布，劳动强度大，工作效率低，且 调整修改极其困难。

现有的一些组合模板辅助排模软件系统，通过计算机软件工具辅助排模，输出配模图及 模板材料表。在现有的组合模板排模辅助软件中，用户可以将工程的CAD图纸读入软件，然 后根据建筑模板的标准尺寸，设置好排模的参数，用鼠标选需要排模的构件，由软件辅助进 行排布。软件读取构件需要布置模板的模板面的尺寸，根据建筑模板构件库中的标准尺寸， 进行排布，在构件转角位置生成转角连接模板。在排模的过程中，根据建筑模板规范，计算 支撑点位置，生成支撑杆件图。

但是，现有的这些组合模板辅助排模软件系统有如下的缺点：

(1)软件能辅助的构件不完整

建设工程新型组合模板工厂化标准作业，就是要对主体结构楼层中的各种构件一次性整 体浇筑成型，提高施工质量。现有的组合模板辅助排模软件系统，一般针对柱墙或板这样的 大面积的排布，对于比如飘窗、阳台、空调板、楼梯等构件不能辅助排模。

(2)单种构件排模，非整体排模

建筑工程是由柱、墙、梁、板等构件组成的一个整体，这些构件有各种交接关系。现有 的组合模板辅助排模软件系统，一般只能排柱墙、板，或只能排柱墙，不能对柱墙梁板整体 进行排模。实际上，这些构件的交接处关系复杂，要用各种交接模板来连接，形成整体的模 板系统。

(3)人工参与多，智能程度不高，提高效率有限

计算机软件系统，就是用来提高效率工作，降低人工劳动强度。现有的组合模板辅助排 模软件系统在辅助排模的操作过程中，比如要选择确定需要排模的构件，或者要先排好转角 位置，再进行大面位置的排等等，这些都需要更多的人工参与，效率很低。

一般的工程CAD图，会将整个工程各个楼层各个构件的图纸放在一个CAD文件中，而实 际做工程是一个楼层接着一个楼层做，所以就需要先确定识别提取所操作的区域范围。现在 的CAD识别转换系统，一般要使用图纸分割功能，将图纸按楼层构件分割好，再进行识别提 取。但是，这种方法有以下缺点：

(1)这种方法对原始CAD图进行了分割，如果在后续操作中需要编辑CAD图，在分割后 的图纸上编辑后就无法还原到分割前的原图，这就对工程CAD图纸造成的损伤。

(2)工作效率低，需要耽误时间对图纸进行整理分割。另外，如果工程设计有变更，重 新加载CAD图后，还要重复进行分割的操作。

(3)分割操作时，只能选择矩形区域进行分割，不能用多边形形式进行操作。

(4)分割后，一张CAD图纸可能被分割成几十张小图，每一张小图都要进行保存，大大 增加了工程文件的大小，不利于存储。

另外，现有的工程图纸识别方法无法精确识别横梁、纵梁，并且需要手工进行复杂的操 作，无法实现智能化识别。现在的CAD识别提取软件，针对X向梁和Y向梁分别用两张图表 达时，一般采用复制粘贴的方法，将两张图叠到一起，然后再开始识别提取。但是，这些软 件有如下缺点(以将Y向梁标注复制，粘贴到X向梁图上为例)：

(1)如果将Y向梁配筋图上的标注信息和梁线边信息都复制，那么粘贴和X向梁配筋图 上后，导致梁边线重叠，容易识别错误。

(2)如果只将Y向梁配筋图上的标注信息进行复制，那么复制操作前，要先将梁边线等 图层进行隐藏，这样又增加了操作步骤，降低了效率。

(3)在“复制”、“粘贴”的操作过程中，需要鼠标在屏幕频繁的缩放、移动，效率低。

(4)上述复制、粘贴的操作，损伤了原图。

此外，现有的组合模板排模软件，只针对一种构件大面积的排模。比如，一道剪力墙， 顶部有1根平行的梁，有3根垂直相交的梁，墙中有一根柱。现有的组合模板排模软件仅能 针对部分墙面区域(远离平行的梁与垂直相交的梁的区域)进行大面域的排模。现有方案的 缺点包括：(1)无法精确找出各构件需要排布模板的面域，进而无法实现整体模排；(2)不 能实现整体排模，不满足新型组合模板推广应用的需要。

还需要指出的是，现有的排模系统无法对排列的模板进行仿真，不能直观地向建设人员 呈现需布设的模板。同时，现有排模系统不能对模板进行编辑，如不能合并模板、分割模板。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的建设工程排模方式，以克服现有排模系统的上述 缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种建设工程模板全方位编辑系统，可将排好的模 板根据需要进行编辑。

本发明还提供一种建设工程模板全方位编辑方法，可将排好的模板根据需要进行编辑。

同时，本发明提供一种建设工程组合模板排模系统，可以实现全自动智能整体排模，可 大幅提高排模效率及准确度。

此外，本发明提供一种建设工程组合模板排模方法，可以实现全自动智能整体排模，可 大幅提高排模效率及准确度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种建设工程模板全方位编辑系统，所述编辑系统包括：

-合并模板单元，用以将两个以上的模板合并为一个；被选择的要合并的模板为边界相邻 且共面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多边形设置到选择的第一个 模板数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的三维仿真模型；

-分割模板单元，用以将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，并设定编 辑命令，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一个模板数据 记录，并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形；重新生成分割后的新生成 的模板的三维仿真模型。

作为本发明的一种优选方案，所述编辑系统还包括：三维仿真模型生成单元，用以按模 板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正反两个面；还用以按背愣标高和间距，在墙柱 模板面上生成对拉螺栓孔面；按设置的间距计算模板边板上的螺栓孔位置；沿模板轮廓生成 边板面，按边孔位置生成螺栓孔的面；以上所有面组成模板的三维多面体，形成模板的三维 仿真模型；而后再通过合并模板单元、分割模板单元进行编辑。

一种建设工程模板全方位编辑方法，所述编辑方法包括：

合并模板步骤，将两个以上的模板合并为一个；被选择的要合并的模板为边界相邻且共 面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多边形设置到选择的第一个模板 数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的三维仿真模型；

分割模板步骤，将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，并设定编辑命 令，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一个模板数据记录， 并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形；重新生成分割后的新生成的模板 的三维仿真模型。

作为本发明的一种优选方案，所述编辑方法在合并模板步骤、分割模板步骤前还包括： 三维仿真模型生成步骤，按模板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正反两个面；还用 以按背愣标高和间距，在墙柱模板面上生成对拉螺栓孔面；按设置的间距计算模板边板上的 螺栓孔位置；沿模板轮廓生成边板面，按边孔位置生成螺栓孔的面；以上所有面组成模板的 三维多面体，形成模板的三维仿真模型。

一种建设工程组合模板排模系统，所述排模系统包括：

智能识别提取模块，用以智能分析建设工程图纸线条间的相互位置关系和文字标注，将 线条转化为实体构件，从而生成三维建筑模型；

全自动智能排模模块，根据智能识别提取模块生成的三维建筑模型采用3D空心布尔算法 生成空心模板面，再根据模板面之间的相互关系及设定参数生成角模板及平面模板，再根据 技术规范生成安全的支撑体系及对拉体系；

三维仿真模型生成模块，用以对所述全自动智能排模模块输出的模板进行三维仿真显示； 三维仿真模型生成模块用以按模板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正反两个面；按 背愣标高和间距，在墙柱模板面上生成对拉螺栓孔面；按设置的间距计算模板边板上的螺栓 孔位置；沿模板轮廓生成边板面，按边孔位置生成螺栓孔的面；以上所有面组成模板的三维 多面体，即模板的三维仿真模型；

模板编辑模块，用以对所述全自动智能排模模块排模生成的模板进行编辑；所述模板编 辑模块包括：

-合并模板单元，用以将两个以上的模板合并为一个；被选择的要合并的模板为边界相邻 且共面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多边形设置到选择的第一个 模板数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的三维仿真模型；

-分割模板单元，用以将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，并设定编 辑命令，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一个模板数据 记录，并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形；重新生成分割后的新生成 的模板的三维仿真模型。

一种建设工程组合模板排模方法，所述排模方法包括：

步骤S1、智能识别提取步骤，智能分析建设工程图纸线条间的相互位置关系和文字标注， 将线条转化为实体构件，从而生成三维建筑模型；

步骤S2、全自动智能排模步骤，根据智能识别提取模块生成的三维建筑模型采用3D空心 布尔算法生成空心模板面，再根据模板面之间的相互关系及设定参数生成角模板及平面模板， 再根据技术规范生成安全的支撑体系及对拉体系；

步骤S3、三维仿真模型生成步骤，对所述全自动智能排模模块输出的模板进行三维仿真 显示；三维仿真模型生成模块用以按模板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正反两个 面；按背愣标高和间距，在墙柱模板面上生成对拉螺栓孔面；按设置的间距计算模板边板上 的螺栓孔位置；沿模板轮廓生成边板面，按边孔位置生成螺栓孔的面；以上所有面组成模板 的三维多面体，即模板的三维仿真模型。

步骤S4、模板编辑步骤，对所述全自动智能排模模块排模生成的模板进行编辑；所述模 板编辑步骤包括：

合并模板步骤，将两个以上的模板合并为一个；被选择的要合并的模板为边界相邻且共 面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多边形设置到选择的第一个模板 数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的三维仿真模型；

分割模板步骤，将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，并设定编辑命 令，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一个模板数据记录， 并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形；重新生成分割后的新生成的模板 的三维仿真模型。

本发明的有益效果在于：本发明提出的建设工程模板编辑系统及方法，可以对各类模板 及组件，三维实体仿真显示，便于直观检查和对照安装。同时，“动态拖拉检查”功能，可以 在屏幕上选择某块模板，将其从原位置拖开，以检查该位置模板的交接情况，通过这种发明 方法，可以深入节点内部检查模板交接位置的细部构造。此外，本发明还可以对模板进行编 辑，如合并模板、分割模板，方便根据用户的设想自由编辑模板。

本发明提出的建设工程组合模板排模系统及方法，可大幅提高排模效率及准确度。本发明 实现了整体排模，大幅度提高了工作效率。相对传统手工排模，本发明可提高工作效率百倍。 如，深圳汇林达公司胡雄经过半个小时的培训，花了2个小时，独立完成厦门万科广场06# 地块8#楼的铝合金配模和虚拟拼装，提高工作效率超过200倍。

建设工程新型组合模板的重大意义之一在于推行“一次结构成型”，就是一个楼层中除柱 墙梁板外，包括楼梯、飘窗板、空调板在内的所有构件，一次性浇筑。本发明采用的全自动 智能整体排模，有助于推行新型组合模板的使用，有助推动行业的进步发展。

附图说明

图1为本发明全自动智能整体排模系统的组成示意图。

图2为本发明全自动智能整体排模方法的流程图。

图3为本发明排模系统的组成示意图。

图4为利用本发明排模系统排模的效果图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1、图3，本发明揭示了一种建设工程组合模板全自动智能整体排模系统，所述 排模系统包括：CAD图纸处理模块1、CAD智能识别提取模块2、补充绘图编辑模块3、全自动 智能排模模块4、检查及编辑模块5、计算输出模块6。以下分别介绍各个模块。

【CAD图纸处理模块】

CAD图纸处理模块用以对CAD图纸进行处理。CAD图纸处理模块包括：CAD图纸加载单元、 识别工作区设置单元、CAD图纸编辑单元、CAD图纸存储单元。

CAD图纸加载单元用以加载工程CAD图纸至排模系统中，识别提取图纸上的构件的定位信 息和尺寸信息，并形成建筑三维实体模型；加载到排模系统中的CAD图纸，能展现其底层数 据信息，包括图层信息、定位信息；在后续的识别提取时，针对图纸上的图元的数据信息进 行识别和提取，以形成构件数据。

识别工作区设置单元用以通过输入单元选取所述CAD图纸加载单元识别提取出的CAD图 纸中的设定区域，作为识别工作区，后续CAD智能识别提取模块识别提取的动作均针对识别 工作区内的图形。

CAD图纸编辑单元用以对CAD图纸进行编辑，包括图形编辑、文字编辑、图块分解、图纸 比例修改、命令语句编辑。

CAD图纸存储单元用以以AUTOCAD的数据格式对经过编辑的图纸进行存储。

所述识别工作区设置单元包括：工作区范围选择子单元、工作区范围标示子单元、图形 过滤子单元。

所述工作区范围选择子单元用以获取选择的识别工作区的范围(可以选择两个以上的识 别工作区，针对两个以上的识别工作区，还可以以设置主工作区、副工作区自由切换)，通 过选择矩形工作区模式或多边形工作区模式确定识别工作区的范围；在矩形工作区模式下， 用鼠标点击屏幕图形区的第一点，然后选取第二点；用这两个点作为矩形的两个对角点来形 成矩形的识别工作区；如果识别工作区过大，超过屏幕图形区的显示范围，通过使用中键移 屏，或用鼠标滚轮缩放图形区，用这两种方式把第二点显示到图形区，然后再选取；在多边 形工作区模式下，用鼠标选取多边形的第一个顶点，然后选取第二个顶点，依次选取完多边 形的所有顶点；用这些多边形顶点形成一个多边形的识别工作区；如果有顶点没有显示在屏 幕图形区内，可以通过使用中键移屏，或用鼠标滚轮缩放图形区，把顶点显示到屏幕图形区 内，再选择。

所述工作区范围标示子单元在识别工作区建立后，在屏幕上用蚂蚁线醒目标示工作区的 范围。

所述图形过滤子单元用以在后续的相关识别命令操作中，选取图形时，用工作区过滤选 择的图形，只选择在识别工作区内的图形，保证只识别工作区内的图形；过滤包括如下步骤： 将所有图形转换为折线段，主要针对弧线，从圆心按设置的角度分段形成折线段；通过判断 直线段的顶点是否在识别工作区内以确定该图元是否在识别工作区的范围内；如果线段2个 顶点都不在识别工作区内，则判断该线段与识别工作区是否有交点，如果有交点，也确定该 图元在识别工作区的范围内。

通过设置工作区，使得本发明系统具有如下特点：(1)无损识别。应用这种发明，加载 到软件的CAD图纸，不会被分割损伤。配合“CAD图纸存储”模块，还可再反存为CAD格式。 (2)不用整理分割图纸，大大提高了工作效率。(3)可以绘制“矩形”和“多边形”工作 区范围，更灵活地满足实际工程图纸的需要。(4)本发明还具有“绘制多个工作区”的特征， 可以在屏幕上绘制多个工作区，建立多个工作后，用鼠标选择某个工作为主工作区，主工作 区用不同区的边框线条进行显示。需要时，识别将副工作区的信息同时识别。

【CAD智能识别提取模块】

CAD智能识别提取模块用以智能分析建设工程图纸线条间的相互位置关系和文字标注(如 果设置工作区，则智能分析工作区内建设工程图纸线条间的相互位置关系和文字标注)，将 线条转化为实体构件，从而生成三维建筑模型。具体地，CAD智能识别提取模块从CAD图中分 离出要识别的构件相关的图元信息，从分离出来的图元信息中分析构件的相关信息，并生成 构件实体。所述CAD智能识别提取模块包括：柱墙构件识别提取单元、梁构件识别提取单元、 纵梁与横梁分散标注识别单元、板构件识别提取单元、构件编辑单元。

-柱墙构件识别提取单元用以在CAD图纸载入排模系统后，通过识别CAD图元的图层信息， 将“柱”和“剪力墙”所在图层的图元所构成的平面形状智能识别为排模系统中的“柱”和 “剪力墙”构件；结合识别CAD图纸上的“层高”数据信息，从而进一步生成构件的三维实 体模型。

-梁构件识别提取单元用以将CAD图纸加载进来后，通过识别CAD图元的图层信息，将“梁” 所在图层的图元所构成的平面形状，再结合CAD图纸所标注的梁的尺寸数据，智能识别为排 模系统中的“梁”构件；结合识别CAD图纸上的“层高”数据信息，从而进一步生成构件的 三维实体模型。

-纵梁与横梁分散标注识别单元用以识别纵梁与横梁的分散标注；将X向梁与Y向梁的分 散标注(如用两张图来表示标注)集中起来识别。

-板构件识别提取单元用以将CAD图纸加载进来后，通过识别CAD图元的图层信息，将 “柱”、“墙”、“梁”所在图层的图元所构成的面状区域智能识别为排模系统中的“板”构件； 结合识别CAD图纸上的“层高”数据信息，从而进一步生成构件的三维实体模型。

-构件编辑单元用以对识别提取出的构件进行编辑；包括针对所有构件的公共编辑，包括 旋转、复制、移动、镜像、删除，以及针对不同构件的编辑，包括针对梁构件合并、打断、 伸缩。

其中，所述柱墙构件识别提取单元包括墙构件识别提取单元、柱构件识别提取单元。

所述墙构件识别提取单元包括：墙边线选取子单元、墙边线图层更改子单元、墙标注选 取子单元、墙边线分组子单元、墙构件计算子单元、墙标注获取子单元、墙构件生成子单元。

-墙边线选取子单元用以按相同图层、相同颜色的快速方式选取墙边线，墙边线包括直线 和圆弧；或用普通的选择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择墙边线。

-墙边线图层更改子单元用以将选取的墙边线的图层更改到预先设置的墙边线图层中。

-墙标注选取子单元用以按相同图层、相同颜色的快速方式选取墙标注；或用普通的选择 方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择墙标注；更改其图层到预先设置的墙标注图层中。

-墙边线分组子单元用以对墙边线图层中的墙边线按平行线分组，相互平行的线段分到同 一组中，相同圆心的圆弧认为是平行线。

-墙构件计算子单元对同一组中的平行线，计算其相互间的距离，如果距离与预先设置的 墙宽度相同则认为是一道墙，计算此平行线的中心线，以平行线的中心线作为墙中心线，平 行线间的距离作为墙宽。

-墙标注获取子单元用以在墙中心线两边、距离为两个墙宽的范围内搜索墙标注，将找到 的最近的标注作为此墙的标注。

-墙构件生成子单元用以根据找到的墙中心线生成墙构件。

所述柱构件识别提取单元包括：柱边线选取子单元、柱边线图层更改子单元、柱标注选 取子单元、柱边线分组子单元、最大外包多边形搜索子单元、柱构件生成子单元、循环生成 控制子单元、全部柱构件生成子单元、标注子单元。

-柱边线选取子单元用以按相同图层、相同颜色的快速方式选取柱边线，包括直线和圆弧； 或者用普通的选择方式、即用鼠标在屏幕点选来选择柱边线。

-柱边线图层更改子单元用以将选取的柱边线的图层更改到预先设置的柱边线图层中。

-柱标注选取子单元用以按相同图层、相同颜色的快速方式选取柱标注，或者用普通的选 择方式、即用鼠标在屏幕点选来选择柱标注；更改其图层到预先设置的柱标注图层中。

-柱边线分组子单元用以对柱边线图层中的柱边线分组，相互之间有交点的，或者距离在 设定距离内的分为同一组；两线段的距离为线段的两个端点到另一线段的距离，相互计算后， 取其中的较小值。

-最大外包多边形搜索子单元用以在同一组线段中，从顶点的X坐标值最小的线段搜索 其最大的外包多边形；从一个起始线段出发，从线段集中寻找与之相连的多边形；当起始边 在多边形内或边上时，找到的是包含起始边的多边形，此多边形作为板边界；当起始边在多 边形外，包括选段集的左、右、上、下处的线段，则找到的是线段集的外包多边形，此多边 形作为柱的轮廓。最大外包多边形搜索子单元搜索最大的外包多边形的方法包括：(1)线段 集中所有线段与起始线段求交，找出与起始线段有交点的所有线段；(2)在这些线段中，寻 找交点离起始线段的起点最近的线段，但交点不能为起点；(3)在交点处打断所有的线段， 包括起始线段；起始线段被打断后，起点到交点之间的线段作为新的起始线段；(4)按起始 线段终点到起点方向作为零度，计算打断后的线段与起始线段的夹角；(5)将夹角最小且不 为0的线段作为下一个起始线段，当前起始线段作为要寻找的多边形的一条边；(6)如果下 一个起始线段的终点和已找到的多边形的边的某个顶点相同，则该边为多边形的起始边，找 到的下一起始线段为多边形的终止边，起始边、终止边以及其之间的线段一起构成最终寻找 到的多边形；(7)如果下一个起始线段与已找到的多边形线段不能形成多边形，则从第(1) 步开始重复此过程，直到找到多边形为止；如果线段集中没有线段了，则认为没有多边形， 也停止寻找。

-柱构件生成子单元与最大外包多边形搜索子单元连接，用以找到一个外包多边形，将其 作为柱的轮廓线，生成一个柱构件；同时从组中删除外轮廓线，以及外轮廓内部的线段。

-循环生成控制子单元利用最大外包多边形搜索子单元、柱构件生成子单元重复搜索及生 成动作，搜索出所有的外包多边形并生成所有柱构件。

-全部柱构件生成子单元通过最大外包多边形搜索子单元、柱构件生成子单元、循环生成 控制子单元搜索完全部线段组，生成全部柱构件。

-标注子单元用以从柱标注中搜索柱构件对应的标注；标注的文字距离最近的柱轮廓边线 不超过文字高度的1.5倍，如果有多个符合要求的柱标注，则按最近的为准；距离的计算方 式为：以文字的外包矩形的四个顶点中离柱轮廓线段最近的距离作为文字到轮廓线段的距离。

所述梁构件识别提取单元包括：梁边线选取子单元、梁边线图层更改子单元、梁标注选 取子单元、标注文字识别子单元、梁边线分组子单元、梁构件计算子单元、梁标注获取子单 元、梁构件生成子单元。

-梁边线选取子单元用以按相同图层、相同颜色的快速方式选取梁边线，包括直线和圆弧； 或者用普通的选择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择梁边线。

-梁边线图层更改子单元用以将选取的梁边线的图层更改到预先设置的梁边线图层中。

-梁标注选取子单元用以按相同图层、相同颜色的快速方式选取梁标注；或者用普通的选 择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择梁标注；更改其图层到预先设置的梁标注图层中。

-标注文字识别子单元用以从所有的梁标注中识别出设定尺寸的标注文字，前一个为梁宽 度，后一个为梁高度，并记录到一个梁宽度数组中。

-梁边线分组子单元用以对墙边线图层中的梁边线按平行线分组，相互平行的线段分到同 一组中，相同圆心的圆弧认为是平行线。

-梁构件计算子单元用以对同一组中的平行线，计算其相互间的距离，如果距离与梁宽度 数组中的某一个宽度相同则认为是一道梁，计算此平行线的中心线，作为梁中心线，梁宽为 梁宽数组中对应的宽度。

-梁标注获取子单元用以在梁中心线两边，距离为两个梁宽的范围内搜索梁标注，将找到 的最近的标注作为此梁的标注。

-梁构件生成子单元用以根据梁中心线生成梁构件。

纵梁与横梁分散标注识别单元包括：保存梁标注子单元、调用梁标注子单元。

-保存梁标注子单元用以设置纵向梁标注工作区/横向梁标注工作区，并设置原点，提取 纵向梁标注/横向梁标注；将提取的纵向梁/横向梁的标注信息进行保存；

-调用梁标注子单元用以设置横向梁标注工作区/梁向梁标注工作区，并设置原点，将之 前保存的纵向梁/横向梁的标注信息呈现到横向梁标注/纵向梁标注上。

比如要将Y向梁标注复制，粘贴到X向梁图上。

本发明方案提出两个模块，一个是“保存梁标注”子单元，另一个是“调用梁标注”子 单元。“保存梁标注”子单元相当于只复制梁配筋图上的标注信息，“调用梁标注”子单元相 当于将复制的梁标注信息进行粘贴。

本发明方案，结合前述的“多工作区”，还可进一步提高效率，将纵梁和横梁的图纸设为 两个工作区，同时识别两个工作区内梁标注信息。

采用这一方案，优点是：(1)无损识别，不需要“复制”、“粘贴”这样的操作，不操作CAD 原图。(2)不需要隐藏图层这些操作，大大提高工作效率。(3)不需要像复制粘贴那样用鼠标 有屏幕上频繁缩放移动的操作，大大提高工作效率。

保存梁标注模块实现方式为：设置“纵向梁标注”工作区；设置原点；提取“纵向梁标 注”；点击“保存标注”子单元，将提取的纵向梁的标注信息进行保存。

调用保存的“纵向梁标注”模块实现方式为：设置“横向梁标注”工作区；设置原点； 点击“调用标注”子单元对应的按钮，将之前保存的纵向梁的标注信息呈现到横向梁标注上。 上述实现方式中，也可以先保存“横向梁标注”，再在“纵向梁标注”上进行调用。

所述板构件识别提取单元包括：板边界线段生成子单元、边界线段打断子单元、边界线 段移动子单元、判断子单元、内轮廓搜索子单元、第一板构件生成子单元、第二板构件生成 子单元、板构件标注获取子单元。

-板边界线段生成子单元用以提取墙、梁的中心线、柱的轮廓线作为板的边界线段。

-边界线段打断子单元在所有的边界线段的交点处打断边界线段。

-边界线段移动子单元用以对每段不是垂直的边界线段，取其中点，如果是墙、梁线段， 则向上移动一个墙、梁宽度，如果是柱轮廓线，则向上移动设定距离。

-判断子单元用以判断所述边界线段移动子单元选取的中点是否在已找到的板轮廓内，如 果是则通过边界线段移动子单元继续向上移动，直至上述中点不在已找到的板轮廓内。

-内轮廓搜索子单元用以以所述边界线段移动子单元选取的中点向右作一射线，作为选中 板的起始边界；从此边界开始，在所有的板边界线段中搜索内轮廓。内轮廓搜索子单元搜索 内轮廓的方法包括：(1)线段集中所有线段与起始线段求交，找出与起始线段有交点的所有 线段；(2)在这些线段中，寻找交点离起始线段的起点最近的线段，但交点不能为起点；(3) 在交点处打断所有的线段，包括起始线段；起始线段被打断后，起点到交点之间的线段作为 新的起始线段；(4)按起始线段终点到起点方向作为零度，计算打断后的线段与起始线段的 夹角；(5)将夹角最小且不为0的线段作为下一个起始线段，当前起始线段作为要寻找的多 边形的一条边；(6)如果下一个起始线段的终点和已找到的多边形的边的某个顶点相同，则 该边为多边形的起始边，找到的下一起始线段为多边形的终止边，起始边、终止边以及其之 间的线段一起构成最终寻找到的多边形；(7)如果下一个起始线段与已找到的多边形线段不 能形成多边形，则从第(1)步开始重复此过程，直到找到多边形为止；如果线段集中没有线 段了，则认为没有多边形，也停止寻找。

-第一板构件生成子单元用以通过内轮廓搜索子单元找到一个内轮廓，则作为板的边界 线，生成一个板构件。

-第二板构件生成子单元用以通过边界线段移动子单元、判断子单元、内轮廓搜索子单元、 板构件生成子单元搜索出所有的内轮廓并生成板构件。

-板构件标注获取子单元用以从板标注中搜索板构件对应的标注；标注的文字应在板轮廓 内，以找到的第一个标注作为板构件的标注。

此外，CAD智能识别提取模块还包括双板自动识别单元、贴片自动识别单元。

双板自动识别单元用以自动识别双板。双板指例如飘窗板等，一般是在楼面标高位置， 上、下各有一块板。软件实现方式：用“矩形板”功能，沿对角线画矩形，在弹出的对话框 中，分别输入上板和下板的标高及板厚，软件自动生成飘窗双板。

贴片自动识别单元用以自动识别贴片。在砌体与砼交接位置，为了便于后期装饰抹灰不 发生开裂，浇筑砼时，可以有交接部位留一凹槽，后期抹灰时就能更好的粘结。为了预留这 一凹槽，就需要有柱墙模板内侧贴一块“贴片”，拆除模板后，就能形成一个凹槽。

软件实现方式包括：第1步：在需要贴片的地方绘制图形，表示贴片；第2步：自动识 别贴片；导入到“全自动智能排模系统”后，软件自动生成“贴片”的三维仿真模板组件。

【补充绘图编辑模块】

补充绘图编辑模块用以将已经识别提取好的三维实体模型发送到排模系统，在进行排模 之前，补充绘制楼梯踏步和外墙线条，对CAD智能识别的构件进行全方位编辑修改，生成符 合排模需要的三维实体模型。

【全自动智能排模模块】

全自动智能排模模块用以进行智能排模；根据智能识别提取模块生成的三维建筑模型采 用3D空心布尔算法生成空心模板面，再根据模板面之间的相互关系及设定参数(包括各模板 的参数)生成角模板及平面模板，再根据技术规范生成安全的支撑体系及对拉体系。所述全 自动智能排模模块包括：模板面生成单元、模板组件生成单元。

模板面生成单元用以根据智能识别提取模块生成的三维建筑模型采用3D空心布尔算法生 成空心模板面，再根据模板面之间的相互关系及设定参数生成角模板及平面模板。模板组件 生成单元计算分析出各种构件需要支设模板的面域，然后在这些面域上进行整体排模。

所述模板面生成单元包括：模板面获取子单元、模板面扣减子单元。

-模板面获取子单元用以根据建筑规则从多面体中分离出需要布置建筑模板的面，要布置 模板的面称作模板面；对多面体的每个面，按其法线与铅垂线的夹角来判断是否布置模板， 当夹角超过预设角度时认为是模板面，将其从多面体中复制并分离出来；对不同类型的构件 设置不同的角度，以准确获取不同构件的模板面；从而提高识别的效率及精确度。

-模板面扣减子单元用以对从构件多面体中分离出来的各个模板面进行扣减计算后，才能 得到真正需要布置模板的面；扣减计算是用三维布尔算法中的差运算来实现的，对所有模板 面按照扣减规则，依次与相邻的构件多面体进行扣减计算，扣除不需要布置模板的部分，最 终得到需要布置建筑模板的面。所述模板面扣减子单元的多面体三维布尔差计算方法包括用 第一多面体减去第二多面体的流程。

所述模板面扣减子单元包括：二叉树构造子单元、第一分割子单元、第一多面体处理子 单元、第二分割子单元、第二多面体处理子单元、差面保存子单元。

-二叉树构造子单元用以构造第一多面体、第二多面体的空间分区二叉树。

-第一分割子单元用以对第一多面体中的每个面依次与第二多面体中的面求交，将第一多 面体的面分割成第二多面体的面的正反两部分，每部分再与第二多面体的其它面求交，也同 样分成两部分；这样依次与第二多面体中的所有面进行求交计算，将第一多面体的面分割成 很多面。

-第一多面体处理子单元用以对第一多面体分解出来的面，用第二多面体的空间分区二叉 树判断是否在第二多面体的内部；若在第二多面体内部的面则去掉，在第二多面体外部的面 则作为差的一部分保留。

-第二分割子单元用以对第二多面体中的每个面依次与第一多面体中的面求交，将第二多 面体的面分割成第一多面体的面的正反两部分，每部分再与第一多面体的其它面求交，也同 样分成两部分；这样依次与第一多面体中的所有面进行求交计算，将第二多面体的面分割成 很多面。

-第二多面体处理子单元用以对第二多面体分解出来的面，用第一多面体的空间分区二叉 树判断是否在第一多面体的内部；若在第一多面体内部的面则去掉，在第一多面体外部的面 则作为差的一部分保留。

-差面保存子单元用以将第一多面体、第二多面体中作为差的面保存到结果多面体中即完 成三维布尔差运算。

所述二叉树构造子单元构造多面体的空间分区二叉树的过程中，空间分区二叉树的每个 节点包含三个子节点，分别为法线正面部分的面、即正侧，法线负面部分的面、即负侧，以 及共面的面、即共面部分，二叉树构造子单元的构造方法包括如下步骤：

A10.将所有面添加到第一个节点；

A11.将节点中的第一个面作为节点的标准平面，保存到当前树节点的共面部分中，并从 多面体中去掉该面；

A12.对剩下的每个面作如下操作：判断该面与标准平面的关系；完全在法线正面则保存 到正侧节点；完全在法线负面的部分保存到负侧节点；共面的面保存到共面部分；与标准平 面交叉的面，则用标准平面分割该面为两部分，正面部分保存到正侧，负面部分保存到负侧；

A13.对正侧、负侧部分的节点，重复进行A11至A13的操作，直到没有正侧、负侧的面 为止。

第一多面体处理子单元、第二多面体处理子单元判断面在多面体的内或外的方法归结为 判断面中的一个点是否在多面体的内或外，方法包括：将点与空间分区二叉树的每个节点的 标准平面进行比较；若点在标准平面的正侧，则用正侧子节点继续判断，如果正侧没有子节 点，则表示点在多面体外部；若点在标准平面的负侧，则用负侧子节点继续判断，如果负侧 没有子节点，则表示点在多面体内部；若点在标准平面上，判断是否在节点的共面部分面中， 如果在则认为是多面体内部，否则认为在多面体外部。

所述模板组件生成单元包括：交接部分模板组件生成子单元、优化排模子单元、支撑组 件生成子单元、穿墙孔及背楞生成子单元、编号生成子单元。

-交接部分模板组件生成子单元用以在各交接部分，按照建筑模板的标准组件，生成C槽、 龙骨、支撑块的模板组件。

-优化排模子单元用以在中间面域部位，按建筑模板的标准尺寸，进行优化排模。

-支撑组件生成子单元用以按照建筑模板相关规范，生成梁板构件支撑块，早拆支撑组件。

-穿墙孔及背楞生成子单元用以按照建筑模板相关规范，生成柱墙构件穿墙孔及背楞。

-编号生成子单元用以对每块模板生成编号。

所述交接部分模板组件生成子单元包括角模生成子单元，穿墙孔及背楞生成子单元包括 对拉螺栓模板布置子单元、背愣生成子单元，优化排模子单元包括普通墙柱模板生成子单元， 支撑组件生成子单元包括板底模板布置生成子单元。

角模生成子单元用以对所有组成模板面的多边形边界，依次搜索与其相邻的另一个模板 面的边界；如果找到相邻边界，如果两个面的夹角小于180度，且不等于0、180度，则在该 边界布置阴角模；如果大于180度，则布置阳角模；如果形成阴角模的两个面，有一个是法 线向下的水平面，则该阴角模为顶角模；布置顶角模时，判断顶角模边界的端点处是否有另 外方向的顶角模，如果有，则在该端点处布置转角模板，同时在转角模板后面布置易拆模板， 或者设置为不布置易拆模板。

对拉螺栓模板布置子单元用以对需布置对拉螺栓的墙柱模板进行布置；对每一个墙柱模 板面，寻找平行、背对且距离最近的墙柱模板面；如果距离小于设定值，则在这两个模板面 上布置对拉螺栓模板；将两个面投影到同一个平面，同时从同一个方向布置模板，间隔布置 开口模板和普通模板；开口模板上有对拉螺栓孔的模板；把布置好的模板反投影回各自墙柱 模板面上，即完成对拉螺栓模板布置。

普通墙柱模板生成子单元用以不考虑和对面墙模板对应的问题，直接从墙的任意一端开 始依次布置普通模板。

背愣生成子单元用以对墙柱模板面，在设定的标高处布置背愣；超过设定标高的部分， 按设置的布置间距布置背愣。

板底模板布置生成子单元用以寻找板底模板面的最长边；沿最长边方向布置模板；先布 置一排普通模板，再布置一排支撑模板，支撑模板按普通支撑模板、支撑块方式间隔布置， 重复进行，直到模板面全部布置完毕。

【检查及编辑模块】

检查及编辑模块对全自动智能排模模块输出的模板进行检查及编辑。所述检查及编辑模 块包括：检查单元、模板编辑单元。检查单元用以通过三维仿真显示对自动排模的结果进行 检查；模板编辑单元用以对模板进行编辑。

所述检查单元包括：三维仿真模型生成子单元、模板拖拉检查子单元、工程图像三维查 看模块。

-三维仿真模型生成子单元用以按模板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正反两 个面；按背愣标高和间距，在墙柱模板面上生成对拉螺栓孔面；按设置的间距计算模板边板 上的螺栓孔位置；沿模板轮廓生成边板面，按边孔位置生成螺栓孔的面；以上所有面组成模 板的三维多面体，即模板的三维仿真模型。三维仿真模型生成子单元可以对各类模板及组件 进行三维实体仿真显示，便于直观检查和对照安装。

-模板拖拉检查子单元用以将选择的模板从原图中拖动；包括：选中鼠标所在的模板；移 动鼠标时，计算鼠标当前点与前一点的偏移量，将此偏移量保存到模板数据记录；此偏移量 进行校正模板显示数据；重新显示模板数据。本发明系统同时具有动态拖拉检查功能，可以 在屏幕上选择某块模板，将其从原位置拖开，以检查该位置模板的交接情况，通过这种发明 方法，可以深入节点内部检查模板交接位置的细部构造。选中的模板高亮显示，方便检查。 当整体显示模式为“虚拟拼装仿真”时，选中的模板按“线框”显示；反之，当整体显示模 式为“线框”时，选中的模板按“虚拟拼装仿真”显示。

在对模板进行编辑的过程中，选择模板时，可单选，也可用鼠左键连续单击，进行多选。 可在三维空间状态下，可以直接在屏幕进行选择编辑。同时可以修改选中的模板的类型；选 择多块模板可以进行合并，选择一块模板则可进行分拆。

-工程图像三维查看模块包括：中心点设定单元、动作执行单元。中心点设定单元用以设 置缩放、旋转的中心点；所述中心点设定单元包括：射线构造单元、射线求交单元、距离计 算单元、中心点确定单元。动作执行单元用以在所有构件面和模板面在做缩放、旋转操作时， 均以所述中心点为缩放、旋转的基准点进行相关操作，且该中心点的位置不动。从而能更好 的对想要检查的节点进行多角度的三维观察，可用鼠标左键双击，确定三维旋转和缩放的中 心点。在三维旋转和缩放过程中，此中心点位置不动，这样就便于多角度观察该节点，提高 观察的便捷性及工作效率。

射线构造单元用以获取输入单元在屏幕上设定的点；构造一条通过该点的射线，起点为 该点的位置，方向指向屏幕垂直方向。本实施例中，射线构造单元在鼠标双击屏幕时，构造 一条通过鼠标点的射线，起点鼠标点位置，方向指向屏幕垂直方向。

射线求交单元用以依次计算所有构件多面体的面和模板的模板面，将其与射线求交。距 离计算单元用以在构件多面体的面和模板的模板面与射线有交点、且交点在面内时，计算交 点离射线起点的距离。中心点确定单元用以取其中距离最小的点，设置为缩放、旋转的中心 点。

所述模板编辑单元包括：合并模板子单元、分割模板子单元。

-合并模板子单元用以将两个以上的模板合并为一个；选择要合并的模板时，为合并成功， 须选择边界相邻且共面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多边形设置 到选择的第一个模板数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的三维仿真 模型。

-分割模板子单元用以将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，弹出多边 形编辑窗口，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一个模板 数据记录，并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形；重新生成分割后的新 生成的模板的三维仿真模型。

此外，还可以自定义模板的编码；光标放在需要编辑的模板上，点击键盘上的空格键， 在弹出的模板编辑选项中，选择“【当前】编辑修改”，在弹出的对话框中，可以给选中的模 板自定义编码。

【计算输出模块】

计算输出模块用以在经过全自动智能排模模块排模以及检查及编辑模块三维仿真检查、 模板编辑后，输出结果。所述计算输出模块输出的结果包括输出模板及组件明细表、配模图； 所述模板及组件明细表包括各个模板的二维码信息；模板及组件明细表用于工厂生产加工， 统计显示所计算的楼层各种构件、各种规格、各种类型的模板的编号、尺寸、二维码信息、 下料图形、空间位置信息；配模图用于指导现场安装，配模图包括柱墙构件配模图、梁构件 配模图、板构件配模图、节点详图、零星构件配模图。

所述计算输出模块包括：配模图生成单元、加工图生成单元、工程模板标识码管理单元。

-配模图生成单元用以生成配模图；对于板底、梁底模板，直接输出其轮廓多边形；对于 墙柱侧面模板，设置一个生成剖面的标高，在该标高位置生成一个剖切平面；依次将墙柱模 板轮廓多边形与该平面求交，计算其交线；从交线向构件模板面外侧偏移，偏移距离为模板 边板高度；交线与偏移线构成一个矩形，此矩形即为墙柱模板的配模布置图。

-加工图生成单元用以生成加工图；包括：将模板轮廓多边形投影到水平面；每条边的螺 栓孔绘制到该边外侧；标注第一个孔到边起点的距离，剩下的孔按“孔数量×孔间距”方式 标注；标注每条边的长度；如果与上一边的角度不为90度，则标注其角度；在下方绘制模 板编号、备注等文字；生成多个模板加工图时，间隔布置各个模板加工图，每排布置20个加 工图。

-工程模板标识码管理单元包括：标识码生成模块、标识码设置模块、标识码识别模块、 布置位置呈现模块。标识码生成模块用以为每块模板生成唯一的标识码，并将其写入模板数 据库中；标识码设置模块用以将标识码设置于相应的实际模板上；标识码识别模块用以在施 工时扫描实际模板的标识码，获取其唯一编码。布置位置呈现模块用以从远程服务器中的模 板数据库中查询对应的模板的详细数据，获取其空间布置位置，并显示出该模板的三维仿真 模型所在的空间位置；以便施工人员按显示出的模板的空间位置，拼装模板到正确位置。

请参阅图4，图4是利用本发明系统进行整体排模的示意图。

以上介绍了本发明建设工程组合模板全自动智能整体排模系统的组成，本发明在揭示上 述系统的同时，还揭示一种建设工程组合模板全自动智能整体排模方法；请参阅图2，所述排 模方法包括：

【步骤S1】CAD图纸处理步骤，通过CAD图纸处理模块对CAD图纸进行处理。所述步骤 S1可具体包括：

——步骤S11、CAD图纸加载步骤，通过CAD图纸加载单元加载工程CAD图纸至排模系统 中，识别提取图纸上的构件的定位信息和尺寸信息，并形成建筑三维实体模型；加载到排模 系统中的CAD图纸，能够展现其底层数据信息，包括图层信息、定位信息；在后续的识别提 取时，针对图纸上的图元的数据信息进行识别和提取，以形成构件数据；

——步骤S12、识别工作区设置步骤，通过输入单元选取所述CAD图纸加载单元识别提取 出的CAD图纸中的设定区域，作为识别工作区，后续CAD智能识别提取模块识别提取的动作 均针对识别工作区内的图形；

所述步骤S12识别工作区设置步骤包括：工作区范围选择步骤、工作区范围标示步骤、 图形过滤步骤；

所述工作区范围选择步骤中，选择选择工作区范围，通过选择矩形工作区模式或多边形 工作区模式确定工作区范围；在矩形工作区模式下，用鼠标点击屏幕图形区的第一点，然后 选取第二点；用这两个点作为矩形的两个对角点来形成矩形工作区；如果工作区过大，超过 屏幕图形区的显示范围，通过使用中键移屏，或用鼠标滚轮缩放图形区，用这两种方式把第 二点显示到图形区，然后再选取；在多边形工作区模式下，用鼠标选取多边形的第一个顶点， 然后选取第二个顶点，依次选取完多边形的所有顶点；用这些多边形顶点形成一个多边形工 作区；如果有顶点没有显示在屏幕图形区内，可以用矩形工作区第二点的选取方法，把顶点 显示到屏幕图形区内，再选择；

所述工作区范围标示步骤中，在工作区建立后，在屏幕上用蚂蚁线醒目标示工作区的范 围；

所述图形过滤步骤中，在后续的相关识别命令操作中，选取图形时，用工作区过滤选择 的图形，只选择在工作区内的图形，保证只识别工作区内的图形；过滤包括如下步骤：将所 有图形转换为折线段，主要针对弧线，从圆心按设置的角度分段形成折线段；通过判断直线 段的顶点是否在工作区内以确定该图元是否在工作区范围；如果线段2个顶点都不在工作区， 则判断该线段与工作区是否有交点，如果有交点，也确定该图元在工作区范围。

——步骤S13、CAD图纸编辑步骤，通过CAD图纸编辑单元对CAD图纸进行编辑，包括图 形编辑、文字编辑、图块分解、图纸比例修改、命令语句编辑；

——步骤S14、CAD图纸存储步骤，通过CAD图纸存储单元以AUTOCAD的数据格式对经过 编辑的图纸进行存储；

【步骤S2】CAD智能识别提取步骤，智能分析建设工程图纸线条间的相互位置关系和文 字标注，将线条转化为实体构件，从而生成三维建筑模型；具体地，通过CAD智能识别提取 模块从CAD图中分离出要识别的构件相关的图元信息，从分离出来的图元信息中分析构件的 相关信息，并生成构件实体。所述步骤S2具体包括：

——步骤S21、柱墙构件识别提取步骤，通过柱墙构件识别提取单元在CAD图纸载入排模 系统后，通过识别CAD图元的图层信息，将“柱”和“剪力墙”所在图层的图元所构成的平 面形状智能识别为排模系统中的“柱”和“剪力墙”构件；结合识别CAD图纸上的“层高” 数据信息，从而进一步生成构件的三维实体模型。

所述步骤S21柱墙构件识别提取步骤包括步骤S211墙构件识别提取步骤、步骤S212柱 构件识别提取步骤；

所述步骤S211墙构件识别提取步骤包括：

(步骤S2111)墙边线选取步骤，按相同图层、相同颜色的快速方式选取墙边线，墙边线 包括直线和圆弧；或用普通的选择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择墙边线；

(步骤S2112)墙边线图层更改步骤，将选取的墙边线的图层更改到预先设置的墙边线图 层中；

(步骤S2113)墙标注选取步骤，按相同图层、相同颜色的快速方式选取墙标注；或用普 通的选择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择墙标注；更改其图层到预先设置的墙标注图层 中；

(步骤S2114)墙边线分组步骤，对墙边线图层中的墙边线按平行线分组，相互平行的线 段分到同一组中，相同圆心的圆弧认为是平行线；

(步骤S2115)墙构件计算步骤，对同一组中的平行线，计算其相互间的距离，如果距离 与预先设置的墙宽度相同则认为是一道墙，计算此平行线的中心线，以平行线的中心线作为 墙中心线，平行线间的距离作为墙宽；

(步骤S2116)墙标注获取步骤，在墙中心线两边、距离为两个墙宽的范围内搜索墙标注， 将找到的最近的标注作为此墙的标注；

(步骤S2117)墙构件生成步骤，按找到的墙中心线生成墙构件；

步骤S212柱构件识别提取步骤包括：

(步骤S2121)柱边线选取步骤，按相同图层、相同颜色的快速方式选取柱边线，包括直 线和圆弧；或者用普通的选择方式、即用鼠标在屏幕点选来选择柱边线；

(步骤S2122)柱边线图层更改步骤，将选取的柱边线的图层更改到预先设置的柱边线图 层中；

(步骤S2123)柱标注选取步骤，按相同图层、相同颜色的快速方式选取柱标注，或者用 普通的选择方式、即用鼠标在屏幕点选来选择柱标注；更改其图层到预先设置的柱标注图层 中；

(步骤S2124)柱边线分组步骤，对柱边线图层中的柱边线分组，相互之间有交点的，或 者距离在设定距离内的分为同一组；两线段的距离为线段的两个端点到另一线段的距离，相 互计算后，取其中的较小值；

(步骤S2125)最大外包多边形搜索步骤，在同一组线段中，从顶点的X坐标值最小的 线段搜索其最大的外包多边形；从一个起始线段出发，从线段集中寻找与之相连的多边形；当 起始边在多边形内或边上时，找到的是包含起始边的多边形，此多边形作为板边界；当起始 边在多边形外，包括选段集的左、右、上、下处的线段，则找到的是线段集的外包多边形， 此多边形作为柱的轮廓；最大外包多边形搜索子单元搜索最大的外包多边形的方法包括：(1) 线段集中所有线段与起始线段求交，找出与起始线段有交点的所有线段；(2)在这些线段中， 寻找交点离起始线段的起点最近的线段，但交点不能为起点；(3)在交点处打断所有的线段， 包括起始线段；起始线段被打断后，起点到交点之间的线段作为新的起始线段；(4)按起始 线段终点到起点方向作为零度，计算打断后的线段与起始线段的夹角；(5)将夹角最小且不 为0的线段作为下一个起始线段，当前起始线段作为要寻找的多边形的一条边；(6)如果下 一个起始线段的终点和已找到的多边形的边的某个顶点相同，则该边为多边形的起始边，找 到的下一起始线段为多边形的终止边，起始边、终止边以及其之间的线段一起构成最终寻找 到的多边形；(7)如果下一个起始线段与已找到的多边形线段不能形成多边形，则从第(1) 步开始重复此过程，直到找到多边形为止；如果线段集中没有线段了，则认为没有多边形， 也停止寻找；

(步骤S2126)柱构件生成步骤，找到一个外包多边形，将其作为柱的轮廓线，生成一个 柱构件；同时从组中删除外轮廓线，以及外轮廓内部的线段；

(步骤S2127)循环生成控制步骤，利用最大外包多边形搜索子单元、柱构件生成子单元 重复搜索及生成动作，搜索出所有的外包多边形并生成所有柱构件；

(步骤S2128)全部柱构件生成步骤，通过循环进行步骤S2125、步骤S2126、步骤S2127 搜索完全部线段组，生成全部柱构件；

(步骤S2129)标注步骤，从柱标注中搜索柱构件对应的标注；标注的文字距离最近的柱 轮廓边线不超过文字高度的1.5倍，如果有多个符合要求的柱标注，则按最近的为准；距离 的计算方式为：以文字的外包矩形的四个顶点中离柱轮廓线段最近的距离作为文字到轮廓线 段的距离；

——步骤S22、梁构件识别提取步骤，通过梁构件识别提取单元将CAD图纸加载进来后， 通过识别CAD图元的图层信息，将“梁”所在图层的图元，所构成的平面形状，再结合CAD 图纸所标注的梁的尺寸数据，智能识别为排模系统中的“梁”构件；结合识别CAD图纸上的 “层高”数据信息，从而进一步生成构件的三维实体模型；

所述步骤S22梁构件识别提取步骤包括：

(步骤S221)梁边线选取步骤，按相同图层、相同颜色的快速方式选取梁边线，包括直 线和圆弧；或者用普通的选择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择梁边线；

(步骤S222)梁边线图层更改步骤，将选取的梁边线的图层更改到预先设置的梁边线图 层中；

(步骤S223)梁标注选取步骤，按相同图层、相同颜色的快速方式选取梁标注；或者用 普通的选择方式、即通过鼠标在屏幕点选来选择梁标注；更改其图层到预先设置的梁标注图 层中；

(步骤S224)标注文字识别步骤，从所有的梁标注中识别出设定尺寸的标注文字，前一 个为梁宽度，后一个为梁高度，并记录到一个梁宽度数组中；

(步骤S225)梁边线分组步骤，对墙边线图层中的梁边线按平行线分组，相互平行的线 段分到同一组中，相同圆心的圆弧认为是平行线；

(步骤S226)梁构件计算步骤，对同一组中的平行线，计算其相互间的距离，如果距离 与梁宽度数组中的某一个宽度相同则认为是一道梁，计算此平行线的中心线，作为梁中心线， 梁宽为梁宽数组中对应的宽度；

(步骤S227)梁标注获取步骤，在梁中心线两边，距离为两个梁宽的范围内搜索梁标注， 将找到的最近的标注作为此梁的标注；

(步骤S228)梁构件生成步骤，根据梁中心线生成梁构件；

——步骤S23、纵梁与横梁分散标注识别步骤，通过纵梁与横梁分散标注识别单元识别纵 梁与横梁的分散标注；将X向梁与Y向梁的分散标注集中起来识别；

步骤S23纵梁与横梁分散标注识别步骤包括：

步骤S231、保存梁标注步骤，设置纵向梁标注工作区/横向梁标注工作区，并设置原点， 提取纵向梁标注/横向梁标注；将提取的纵向梁/横向梁的标注信息进行保存；

步骤S232、调用梁标注步骤，设置横向梁标注工作区/梁向梁标注工作区，并设置原点， 将之前保存的纵向梁/横向梁的标注信息呈现到横向梁标注/纵向梁标注上；

——步骤S24、板构件识别提取步骤，通过板构件识别提取单元将CAD图纸加载进来后， 通过识别CAD图元的图层信息，将“柱”、“墙”、“梁”所在图层的图元，所构成的面状 区域，智能识别为排模系统中的“板”构件；结合识别CAD图纸上的“层高”数据信息，从 而进一步生成构件的三维实体模型；

步骤S24、板构件识别提取步骤包括：

(步骤S241)板边界线段生成步骤，提取墙、梁的中心线、柱的轮廓线作为板的边界线 段；

(步骤S242)边界线段打断步骤，在所有的边界线段的交点处打断边界线段；

(步骤S243)边界线段移动步骤，对每段不是垂直的边界线段，取其中点，如果是墙、 梁线段，则向上移动一个墙、梁宽度，如果是柱轮廓线，则向上移动设定距离；

(步骤S244)判断步骤，判断所述边界线段移动子单元选取的中点是否在已找到的板轮 廓内，如果是则通过边界线段移动子单元继续向上移动，直至上述中点不在已找到的板轮廓 内；

(步骤S245)内轮廓搜索步骤，以所述边界线段移动子单元选取的中点向右作一射线， 作为选中板的起始边界；从此边界开始，在所有的板边界线段中搜索内轮廓；内轮廓搜索子 单元搜索内轮廓的方法包括：(1)线段集中所有线段与起始线段求交，找出与起始线段有交 点的所有线段；(2)在这些线段中，寻找交点离起始线段的起点最近的线段，但交点不能为 起点；(3)在交点处打断所有的线段，包括起始线段；起始线段被打断后，起点到交点之间 的线段作为新的起始线段；(4)按起始线段终点到起点方向作为零度，计算打断后的线段与 起始线段的夹角；(5)将夹角最小且不为0的线段作为下一个起始线段，当前起始线段作为 要寻找的多边形的一条边；(6)如果下一个起始线段的终点和已找到的多边形的边的某个顶 点相同，则该边为多边形的起始边，找到的下一起始线段为多边形的终止边，起始边、终止 边以及其之间的线段一起构成最终寻找到的多边形；(7)如果下一个起始线段与已找到的多 边形线段不能形成多边形，则从第(1)步开始重复此过程，直到找到多边形为止；如果线段 集中没有线段了，则认为没有多边形，也停止寻找；

(步骤S246)板构件生成步骤，通过内轮廓搜索子单元找到一个内轮廓，则作为板的边 界线，生成一个板构件；

(步骤S247)板构件生成步骤，通过边界线段移动子单元、判断子单元、内轮廓搜索子 单元、板构件生成子单元搜索出所有的内轮廓并生成板构件；

(步骤S248)板构件标注获取步骤，从板标注中搜索板构件对应的标注；标注的文字应 在板轮廓内，以找到的第一个标注作为板构件的标注；

——步骤S25、构件编辑步骤，通过构件编辑单元对识别提取出的构件进行编辑；包括针 对所有构件的公共编辑，包括旋转、复制、移动、镜像、删除，以及针对不同构件的编辑， 包括针对梁构件合并、打断、伸缩；

【步骤S3】补充绘图编辑步骤，通过补充绘图编辑模块将已经识别提取好的三维实体模 型发送到排模系统，在进行排模之前，补充绘制楼梯踏步和外墙线条，对CAD智能识别的构 件进行全方位编辑修改，生成符合排模需要的三维实体模型。

【步骤S4】全自动智能排模步骤，通过全自动智能排模模块实现全自动智能排模。根据 智能识别提取模块生成的三维建筑模型采用3D空心布尔算法生成空心模板面，再根据模板面 之间的相互关系及设定参数生成角模板及平面模板，再根据技术规范生成安全的支撑体系及 对拉体系。

所述步骤S4包括：

——步骤S41、模板面生成步骤，根据智能识别提取模块生成的三维建筑模型采用3D空 心布尔算法生成空心模板面，再根据模板面之间的相互关系及设定参数生成角模板及平面模 板(或根据识别到的三维建筑模型获取各个位置的模板，并整体生成该模板)；模板面生成 步骤具体包括：

步骤S411、模板面获取步骤，根据建筑规则从多面体中分离出需要布置建筑模板的面， 要布置模板的面称作模板面；对多面体的每个面，按其法线与铅垂线的夹角来判断是否布置 模板，当夹角超过预设角度时认为是模板面，将其从多面体中复制并分离出来；对不同类型 的构件设置不同的角度，以准确获取不同构件的模板面；

步骤S412、模板面扣减步骤，对从构件多面体中分离出来的各个模板面进行扣减计算后， 才能得到真正需要布置模板的面；扣减计算是用三维布尔算法中的差运算来实现的，对所有 模板面按照扣减规则，依次与相邻的构件多面体进行扣减计算，扣除不需要布置模板的部分， 最终得到需要布置建筑模板的面；

所述模板面扣减步骤中的多面体三维布尔差计算方法包括用第一多面体减去第二多面体 的流程，模板面扣减步骤包括：

(步骤S4121)二叉树构造步骤，构造第一多面体、第二多面体的空间分区二叉树；

所述二叉树构造步骤中，构造多面体的空间分区二叉树的过程中，空间分区二叉树的每 个节点包含三个子节点，分别为法线正面部分的面、即正侧，法线负面部分的面、即负侧， 以及共面的面、即共面部分；二叉树构造步骤的构造方法包括如下步骤：

[步骤S41210]将所有面添加到第一个节点；

[步骤S41211]将节点中的第一个面作为节点的标准平面，保存到当前树节点的共面部分 中，并从多面体中去掉该面；

[步骤S41212]对剩下的每个面作如下操作：判断该面与标准平面的关系；完全在法线正 面则保存到正侧节点；完全在法线负面的部分保存到负侧节点；共面的面保存到共面部分； 与标准平面交叉的面，则用标准平面分割该面为两部分，正面部分保存到正侧，负面部分保 存到负侧；

[步骤S41213]对正侧、负侧部分的节点，重复进行步骤S41211至步骤S41213的操作， 直到没有正侧、负侧的面为止。

(步骤S4122)第一分割步骤，对第一多面体中的每个面依次与第二多面体中的面求交， 将第一多面体的面分割成第二多面体的面的正反两部分，每部分再与第二多面体的其它面求 交，也同样分成两部分；这样依次与第二多面体中的所有面进行求交计算，将第一多面体的 面分割成很多面；

(步骤S4123)第一多面体处理步骤，对第一多面体分解出来的面，用第二多面体的空间 分区二叉树判断是否在第二多面体的内部；若在第二多面体内部的面则去掉，在第二多面体 外部的面则作为差的一部分保留；

(步骤S4124)第二分割步骤，对第二多面体中的每个面依次与第一多面体中的面求交， 将第二多面体的面分割成第一多面体的面的正反两部分，每部分再与第一多面体的其它面求 交，也同样分成两部分；这样依次与第一多面体中的所有面进行求交计算，将第二多面体的 面分割成很多面；

(步骤S4125)第二多面体处理步骤，对第二多面体分解出来的面，用第一多面体的空间 分区二叉树判断是否在第一多面体的内部；若在第一多面体内部的面则去掉，在第一多面体 外部的面则作为差的一部分保留；

(步骤S4126)差面保存步骤，将第一多面体、第二多面体中作为差的面保存到结果多面 体中即完成三维布尔差运算；

步骤S4123、步骤S4125中，判断面在第一多面体或第二多面体的内或外的方法归结为判 断面中的一个点是否在多面体的内或外，判断方法包括：将点与空间分区二叉树的每个节点 的标准平面进行比较；若点在标准平面的正侧，则用正侧子节点继续判断，如果正侧没有子 节点，则表示点在多面体外部；若点在标准平面的负侧，则用负侧子节点继续判断，如果负 侧没有子节点，则表示点在多面体内部；若点在标准平面上，判断是否在节点的共面部分面 中，如果在则认为是多面体内部，否则认为在多面体外部。

——步骤S42、模板组件生成步骤，通过模板组件生成单元计算分析出各种构件需要支设 模板的面域，然后在这些面域上进行整体排模；所述模板组件生成步骤包括：

步骤S421、交接部分模板组件生成步骤，在各交接部分，按照建筑模板的标准组件，生 成C槽、龙骨、支撑块的模板组件；

步骤S422、优化排模步骤，在中间面域部位，按建筑模板的标准尺寸，进行优化排模；

步骤S423、支撑组件生成步骤，按照建筑模板相关规范，生成梁板构件支撑块，早拆支 撑组件；

步骤S424、穿墙孔及背楞生成步骤，按照建筑模板相关规范，生成柱墙构件穿墙孔及背 楞；

步骤S425、编号生成步骤，对每块模板生成编号。

交接部分模板组件生成步骤包括角模生成步骤，穿墙孔及背楞生成步骤包括对拉螺栓模 板布置步骤、背愣生成步骤，优化排模步骤包括普通墙柱模板生成步骤，支撑组件生成步骤 包括板底模板布置生成步骤。

所述模板组件生成步骤具体包括如下步骤：

(一)、角模生成步骤，对所有组成模板面的多边形边界，依次搜索与其相邻的另一个模 板面的边界；如果找到相邻边界，如果两个面的夹角小于180度，且不等于0、180度，则在 该边界布置阴角模；如果大于180度，则布置阳角模；如果形成阴角模的两个面，有一个是 法线向下的水平面，则该阴角模为顶角模；布置顶角模时，判断顶角模边界的端点处是否有 另外方向的顶角模，如果有，则在该端点处布置转角模板，同时在转角模板后面布置易拆模 板，或者设置为不布置易拆模板；

(二)、对拉螺栓模板布置步骤，对需布置对拉螺栓的墙柱模板进行布置；对每一个墙柱 模板面，寻找平行、背对且距离最近的墙柱模板面；如果距离小于设定值，则在这两个模板 面上布置对拉螺栓模板；将两个面投影到同一个平面，同时从同一个方向布置模板，间隔布 置开口模板和普通模板；开口模板上有对拉螺栓孔的模板；把布置好的模板反投影回各自墙 柱模板面上，即完成对拉螺栓模板布置；

(三)、普通墙柱模板生成步骤，不考虑和对面墙模板对应的问题，直接从墙的任意一端 开始依次布置普通模板；

(四)、背愣生成步骤，对墙柱模板面，在设定的标高处布置背愣；超过设定标高的部分， 按设置的布置间距布置背愣；

(五)、板底模板布置生成步骤，寻找板底模板面的最长边；沿最长边方向布置模板；先 布置一排普通模板，再布置一排支撑模板，支撑模板按普通支撑模板、支撑块方式间隔布置， 重复进行，直到模板面全部布置完毕。

【步骤S5】检查及编辑步骤，通过检查及编辑模块对全自动智能排模模块输出的模板进 行检查及编辑；所述步骤S5包括：

——步骤S51、检查步骤，通过检查单元通过三维仿真显示对自动排模的结果进行检查；

步骤S51检查步骤包括：

步骤S511、三维仿真模型生成步骤，按模板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正 反两个面；按背愣标高和间距，在墙柱模板面上生成对拉螺栓孔面；按设置的间距计算模板 边板上的螺栓孔位置；沿模板轮廓生成边板面，按边孔位置生成螺栓孔的面；以上所有面组 成模板的三维多面体，即模板的三维仿真模型；

步骤S512、模板拖拉检查步骤，将选择的模板从原图中拖动；包括：选中鼠标所在的模 板；移动鼠标时，计算鼠标当前点与前一点的偏移量，将此偏移量保存到模板数据记录；此 偏移量进行校正模板显示数据；重新显示模板数据；

——步骤S52、模板编辑步骤，通过模板编辑单元对模板进行编辑；步骤S52模板编辑单 元包括：

步骤S521、合并模板步骤，将两个以上的模板合并为一个；选择要合并的模板时，为合 并成功，须选择边界相邻且共面的模板；合并模板轮廓多边形为一个多边形；将合并后的多 边形设置到选择的第一个模板数据记录中，删除其余的模板记录；重新生成合并后的模板的 三维仿真模型；

步骤S522、分割模板步骤，将一个模板分割为两个以上模板；选择要分割的模板后，弹 出多边形编辑窗口，分割模板轮廓多边形为两个以上多边形；为每个分割后的多边形生成一 个模板数据记录，并依次将多边形设置为其模板轮廓；删除被分割的多边形；重新生成分割 后的新生成的模板的三维仿真模型；

【步骤S6】计算输出步骤，通过计算输出模块在经过全自动智能排模模块排模，以及检 查及编辑模块三维仿真检查、模板编辑后，输出结果，包括输出模板及组件明细表、配模图； 所述模板及组件明细表包括各个模板的二维码信息；模板及组件明细表用于工厂生产加工， 统计显示所计算的楼层各种构件、各种规格、各种类型的模板的编号、尺寸、二维码信息、 下料图形、空间位置信息；配模图用于指导现场安装，配模图包括柱墙构件配模图、梁构件 配模图、板构件配模图、节点详图、零星构件配模图。

步骤S6计算输出步骤包括：

——步骤S61、配模图生成步骤，生成配模图；对于板底、梁底模板，直接输出其轮廓多 边形；对于墙柱侧面模板，设置一个生成剖面的标高，在该标高位置生成一个剖切平面；依 次将墙柱模板轮廓多边形与该平面求交，计算其交线；从交线向构件模板面外侧偏移，偏移 距离为模板边板高度；交线与偏移线构成一个矩形，此矩形即为墙柱模板的配模布置图；

——步骤S62、加工图生成步骤，生成加工图；包括：将模板轮廓多边形投影到水平面； 每条边的螺栓孔绘制到该边外侧；标注第一个孔到边起点的距离，剩下的孔按“孔数量×孔 间距”方式标注；标注每条边的长度；如果与上一边的角度不为90度，则标注其角度；在 下方绘制模板编号、备注等文字；生成多个模板加工图时，间隔布置各个模板加工图，每排 布置20个加工图。

实施例二

本实施例揭示一种建设工程模板编辑系统，所述编辑系统包括：三维仿真模型生成单元、 合并模板单元、分割模板单元。

所述三维仿真模型生成单元、合并模板单元、分割模板单元的组成及具体实现可参考实 施例一中的描述。

本发明还揭示一种建设工程模板编辑方法，所述编辑方法包括：三维仿真模型生成步骤； 合并模板步骤；分割模板步骤。

上述方法的具体流程可以参考实施例一中的描述。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，智能识别提取模块识别的可以是除CAD 图纸以外的其他工程图纸。

综上所述，本发明提出的建设工程模板编辑系统及方法，可以对各类模板及组件，三维 实体仿真显示，便于直观检查和对照安装。同时，“动态拖拉检查”功能，可以在屏幕上选择 某块模板，将其从原位置拖开，以检查该位置模板的交接情况，通过这种发明方法，可以深 入节点内部检查模板交接位置的细部构造。此外，本发明还可以对模板进行编辑，如合并模 板、分割模板，方便根据用户的设想自由编辑模板。

本发明提出的建设工程组合模板排模系统及方法，可大幅提高排模效率及准确度。本发明 实现了整体排模，大幅度提高了工作效率。相对传统手工排模，本发明可提高工作效率百倍。

建设工程新型组合模板的重大意义之一在于推行“一次结构成型”，就是一个楼层中除柱 墙梁板外，包括楼梯、飘窗板、空调板在内的所有构件，一次性浇筑。本发明采用的全自动 智能整体排模，有助于推行新型组合模板的使用，有助推动行业的进步发展。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这 里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替 换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本 质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部 件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形 和改变。