一种基于云端的建筑领域三维自动建模系统及其建模方法

摘要

本发明涉及一种基于云端的建筑领域三维自动建模系统及其建模方法，包括云端装置输出端的客户端插件，云端装置中设有与读取件相连接的解析端，解析端上设有与服务器相连接的显示端，读取件包括CAD格式的图纸文件，解析端包括提取CAD格式的图纸文件中的图形数据，计算机根据图层名称和图层中包含的信息识别图层归属哪一类型构件，对于计算机识别失败的图层，可以人工在操作界面手动挂接到对应的构件类型，基于上述中判断出的归属关系。有益效果：本发明采用了CAD图层读取技术配合云端的三维信息补全，此格式可以在网页端通过轻量化引擎预览，另外通过用户本地端插件下载读取此格式，实现在传统建模软件上的一键生成三维模型。

说明书

技术领域

本发明涉及三维建模系统技术领域，具体涉及一种基于云端的建筑领域三维自动建模系统及其建模方法。

背景技术

现有建筑领域三维建模均为建筑设计师，施工单位技术员等通过三维建模软件如revit，bently等在本机上操作创建，(1)这种情况要求相关技术人员具备熟练的三维建模软件操作技术；(2)在实际建模过程中，涉及到如建筑，结构，机电等多行业多专业的图纸识别能力，人工建模效率较为低下；(3)本地化的三维建模软件对硬件要求高，超出建筑设计师及施工单位技术员的常用硬件配置(4)三维建模过程反复修改，导致最终文件杂乱且文件巨大，不便于数据传输及存储。

因此设计一种低操作门槛，高生产效率，低硬件配置，轻便传输并且文件结构清晰的基于云端的自动三维建模系统是本发明的构思所在。

发明内容

本发明目的是提供一种采用了CAD图层读取技术配合云端的三维信息补全，生成一种新的三维数据格式，此格式可以在网页端通过轻量化引擎预览，另外通过用户本地端插件下载读取此格式，实现在传统建模软件上的一键生成三维模型的基于云端的建筑领域三维自动建模系统及其建模方法，是通过如下方案实现的。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于云端的建筑领域三维自动建模系统，其特征在于，包括云端装置输出端的客户端插件，所述云端装置中设有与读取件相连接的解析端，所述解析端上设有与服务器相连接的显示端；

所述读取件包括CAD的图纸文件；

所述解析端包括提取CAD图纸文件中的图形数据，计算机根据图层名称和图层中包含的信息识别图层归属哪一类型构件，对于计算机识别失败的图层，可以人工在操作界面手动挂接到对应的构件类型，基于上述中判断出的归属关系，对每个归属图层中的所有图形、文字、表格进行处理，识别出构件的截面形状、高度、管径等三维形体必要的信息，对于构件的楼层信息可以通过操作界面录入，此外从文字和表格中提取出文字信息，作为构件属性存储，对各构件类型以及楼层等其他建筑概念定义标准的数据存储格式，将处理得处理得到的图形和属性信息填入标准格式，最终存储到中间文件中；

所述解析端用于解析出中间文件中各类型构件的图形和属性信息，以及楼层等其他建筑概念的基本信息，调用各类客户端设计软件底层的图形库，通过拉伸、旋转、剪切等图形操作接口将中间文件中描述的图形信息转换成构件的三维模型，并将属性信息赋到构件上，从而得到三维的构件。再解析楼层、项目等信息，从而在设计软件中还原出整个三维模型。

进一步的，CAD图纸文件包括但不限于，DWG、天正t3、PDF等各种文件类型，所述图纸文件中的图形数据含有图层、点、线、图块、文字、表格等信息。

进一步的，所述识别图层含有柱、墙、梁、给水管等图纸可表达的类型。

进一步的，所述云端装置包括基于Java及.net技术栈，通过业务系统和图形算法，并结合必要的第三方的支付服务和数据处理通用类库，完成各系统整合。

进一步的，还包括云端显示BIM数据的轻量化引擎、CAD文件的展示系统、调整文件信息的交互界面和系统、录入补充信息的交互界面和系统、二维图纸信息到三维BIM数据转换系统、用户信息及项目信息管理系统、权限及支付系统等。

一种基于云端的建筑领域三维自动建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)用户打开浏览器登录网站进入云端系统登录界面，进行注册和登录后上传自己的CAD文件。

2)用户在云端系统中录入必要的项目信息，并分专业和图层对图纸信息进行调整和映射。

3)用户确认录入和调整信息，确认后云端系统进行处理，并生成含有BIM信息的中间文件。

4)用户可以选择在浏览器直接浏览图纸转出的三维模型，此时云端系统调用轻量化引擎在用户网页显示模型，并提供基本的旋转、远近变换、剖切等模型交互功能。并可以通过二维码分享给其他人进行Web端或者手机端进行查看。

用户可以在客户端的设计软件中使用插件的功能，一般是输入用户名和密码，然后进入项目列表，选择项目，插件内置算法会在设计软件中进行本地自动生成。生成完成后用户得到对应设计软件的文件，可以在设计软件中自由查看和深化设计。

本发明的技术效果在于：

1、技术门槛高，本系统通过CAD信息识别技术，全程用户只需要找到CAD图纸的对应专业的图层命名(如：墙对应图层名WALL)和输入楼层及标高即可；

2、人工建模效率低下，本系统无需用户对建模软件进行复杂设置，只需要在网页端选择图层名称及输入一些建筑参数如楼层数，层高等，通过服务器端运算及模型再生成，据目前测试结果保守估计提升效率8-10倍；

3、硬件配置要求高，本系统通过用户本地化插件，实现一键生成，过程无需人工干预，大幅降低了机器运算量，从而降低三维建模硬件要求；

4、三维数据文件传输困难，本系统通过一种新的数据格式，仅保留建模所必须参数信息，用户本身只接收新的数据格式，而非大模型文件，目前中间数据格式约为生成模型文件的0.07倍左右，极大的提高了服务器与用户间及用户与用户间的文件传输效率。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

具体实施方式

参照附图1，一种基于云端的建筑领域三维自动建模系统，其特征在于，包括云端装置输出端的客户端插件，所述云端装置中设有与读取件相连接的解析端，所述解析端上设有与服务器相连接的显示端；

所述读取件包括CAD的图纸文件；

所述解析端包括提取CAD图纸文件中的图形数据，计算机根据图层名称和图层中包含的信息识别图层归属哪一类型构件，对于计算机识别失败的图层，可以人工在操作界面手动挂接到对应的构件类型，基于上述中判断出的归属关系，对每个归属图层中的所有图形、文字、表格进行处理，识别出构件的截面形状、高度、管径等三维形体必要的信息，对于构件的楼层信息可以通过操作界面录入，此外从文字和表格中提取出文字信息，作为构件属性存储，对各构件类型以及楼层等其他建筑概念定义标准的数据存储格式，将处理得处理得到的图形和属性信息填入标准格式，最终存储到中间文件中；

所述解析端用于解析出中间文件中各类型构件的图形和属性信息，以及楼层等其他建筑概念的基本信息，调用各类客户端设计软件底层的图形库，通过拉伸、旋转、剪切等图形操作接口将中间文件中描述的图形信息转换成构件的三维模型，并将属性信息赋到构件上，从而得到三维的构件。再解析楼层、项目等信息，从而在设计软件中还原出整个三维模型,本专利最终得到的三维模型是通过将图形库的信息进行旋转、拉伸以及剪切灯操作实现图形信息的转换，同时旋转、拉伸并不是简单的组合使用，而是将旋转后的物体与拉伸后的物体进行求交或者求差过程并进行剪切，或者是通过拉伸后的物体与另一物体进行求差或者求和过程，同时再进行剪切或者倒角过程，由上述看来，这并不是简单的三维转换过程或者是图形转换功能的简单实用，而是通过一系列的转换功能以及根据图形的草图信息进行最佳有效的信息模型转换，简化转换过程和缩短程序事件，实现最佳有效的图形转换。

本方案的具体实施例为，CAD图纸文件包括但不限于，DWG、天正t3、PDF等各种文件类型，所述图纸文件中的图形数据含有图层、点、线、图块、文字、表格等信息，所述识别图层含有柱、墙、梁、给水管等图纸可表达的类型，所述云端装置包括基于Java及.net技术栈，通过业务系统和图形算法，并结合必要的第三方的支付服务和数据处理通用类库，完成各系统整合，还包括云端显示BIM数据的轻量化引擎、CAD文件的展示系统、调整文件信息的交互界面和系统、录入补充信息的交互界面和系统、二维图纸信息到三维BIM数据转换系统、用户信息及项目信息管理系统、权限及支付系统等。

一种基于云端的建筑领域三维自动建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)用户打开浏览器登录网站进入云端系统登录界面，进行注册和登录后上传自己的CAD文件；

2)用户在云端系统中录入必要的项目信息，并分专业和图层对图纸信息进行调整和映射；

3)用户确认录入和调整信息，确认后云端系统进行处理，并生成含有BIM信息的中间文件；

4)用户可以选择在浏览器直接浏览图纸转出的三维模型，此时云端系统调用轻量化引擎在用户网页显示模型，并提供基本的旋转、远近变换、剖切等模型交互功能。并可以通过二维码分享给其他人进行Web端或者手机端进行查看

5)用户可以在客户端的设计软件中使用插件的功能，一般是输入用户名和密码，然后进入项目列表，选择项目，插件内置算法会在设计软件中进行本地自动生成，生成完成后用户得到对应设计软件的文件，可以在设计软件中自由查看和深化设计。

本方案的具体实施例为，云端装置需要将云端所有云端系统部署至服务器，完成必要的配置。运行阶段进行持续的IT运维保障，其中将CAD文件解析成BIM数据的一系列云端系统主要是，基于Java及.net技术栈，通过自研业务系统和图形算法，并结合必要的第三方的支付服务和数据处理通用类库，完成各系统研发。包括但不限于，云端显示BIM数据的轻量化引擎、CAD文件的展示系统、调整文件信息的交互界面和系统、录入补充信息的交互界面和系统、二维图纸信息到三维BIM数据转换系统、用户信息及项目信息管理系统、权限及支付系统等。客户端插件是指基于各类二维或三维设计软件所提供的二次开发接口，完成相应的转换算法，将平台下载的BIM信息转化成软件对应的格式文件和信息。包括但不限于各类主流BIM客户端软件平台，以及其他三维模型展示平台的插件。各类软件及平台版本不限。

此外，对于输入的CAD文件包括但不限于，dwg、天正t3等格式的图纸文件。对于含有BIM信息的中间文件，文件形式包括但不限于二进制文件、json、xml、ifc以及各类数据库文件。文件内容包括但不限于，二维和三维图形信息，支持建造、运营和项目管理的的各类属性信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。