專利名稱：基于ifc標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決建筑信息模型(BuiIding Information Model, BIM)的創(chuàng)建和應(yīng)用，具體涉及一種以基于IFC標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 (Oracle,Microsoft SQLServer和MySQL等)建立的BIM數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)IFC格式BIM 模型解析、非IFC格式建筑信息轉(zhuǎn)化、BIM子模型提取與集成以及BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換和BIM 數(shù)據(jù)訪問控制的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置和方法。
背景技術(shù)：
建筑信息模型是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。一個(gè)完善的信息模型，能夠連接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。BM具有單一工程數(shù)據(jù)源，可解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，支持建設(shè)項(xiàng)目生命期不同階段和不同應(yīng)用系統(tǒng)間動(dòng)態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享，有效提升建筑業(yè)的整體效率和信息化水平。IFC (Industry Foundation Classes)標(biāo)準(zhǔn)是由國際協(xié)作聯(lián)盟(IAI, International Alliance for Interoperability)于1997年發(fā)布的針對建筑工程領(lǐng)域的產(chǎn)品模型標(biāo)準(zhǔn)。IFC標(biāo)準(zhǔn)采用EXPRESS語言定義了建筑信息中的各種實(shí)體以及實(shí)體間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，為建立面向建筑生命期的BIM提供了建筑產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達(dá)與交換的標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前主導(dǎo) BIM構(gòu)建的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于建筑行業(yè)的多階段和多參與方等特性，BIM技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)之一在于BIM數(shù)據(jù)的集成與交換。譬如，建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備各專業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)建的建筑模型、結(jié)構(gòu)模型和設(shè)備管線模型如何進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，形成可應(yīng)用于施工、運(yùn)營階段的完整設(shè)計(jì)模型；同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何從建筑模型中提取所需數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享，從而減少數(shù)據(jù)重復(fù)輸入，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。一個(gè)完善的BM應(yīng)該包含建筑全生命期各個(gè)階段的信息和數(shù)據(jù)，但建筑生命期不同階段的BIM創(chuàng)建和應(yīng)用，往往是針對某個(gè)或幾個(gè)特定的應(yīng)用范圍，涉及BIM中的局部數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)分階段和面向應(yīng)用創(chuàng)建BIM，本研究提出了建筑子信息模型(sub-BIM)概念。 sub-BM是全局BM的子集，是面向過程的BM信息提取與集成的基礎(chǔ)。本發(fā)明采用IFC 子模型視圖定義BM元數(shù)據(jù)模型，建立子模型視圖的定義流程及存儲(chǔ)格式，實(shí)現(xiàn)了 BIM子集數(shù)據(jù)的提取、集成和交換。子模型視圖用XML語言進(jìn)行描述，包括了定義子模型相關(guān)的實(shí)體類型、實(shí)體屬性及屬性的訪問狀態(tài)信息?；谧幽Ｐ鸵晥D可以從全局模型中提取所需的子模型數(shù)據(jù)，通過必要的擴(kuò)展，生成面向不同應(yīng)用的sub-BM，也可將sub-BM集成到全局BM 中。譬如當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要從建筑信息模型中提取相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息，形成結(jié)構(gòu)子模型。 子信息模型的定義和應(yīng)用使模型數(shù)據(jù)的提取、傳輸僅限于相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠減少數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問、有利于保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性、避免數(shù)據(jù)沖突。
在當(dāng)前BM應(yīng)用中，通常采用以下三種方式進(jìn)行BIM數(shù)據(jù)集成與交換現(xiàn)有方式I、基于軟件供應(yīng)商的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與交換。譬如， Autodesk公司基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)軟件RevitArchitecture,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件Revit Structure,設(shè)備管線設(shè)計(jì)軟件Revit MEP,施工模擬和碰撞檢測軟件Naviswork,均主要通過Autodesk內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)格式.rvt進(jìn)行數(shù)據(jù)集成交換。這種方式存在以下缺點(diǎn)I、無法與其他軟件供應(yīng)商的相關(guān)BIM軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與交換；2、無法進(jìn)行版本控制；3、難以支持多用戶協(xié)同工作與同步修改；4、難以精細(xì)地控制數(shù)據(jù)訪問權(quán)限；5、不支持BIM子模型的集成與交換?，F(xiàn)有方式2、基于IFC文件進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與交換。由于該方式實(shí)現(xiàn)容易，已經(jīng)廣泛使用。譬如Tekla Structures Xsteel創(chuàng)建的鋼結(jié)構(gòu)模型可以導(dǎo)出為IFC文件,然后Revit MEP導(dǎo)入該IFC文件，在Revit MEP中重建鋼結(jié)構(gòu)模型，并基于此鋼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)備管線建模，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與設(shè)備管線設(shè)計(jì)的信息交換與共享。這種方式存在以下缺點(diǎn)I、無法進(jìn)行版本控制；2、不能支持多用戶協(xié)同工作與同步修改；3、只支持線性的工作流程；4、難以精細(xì)地控制數(shù)據(jù)訪問權(quán)限；5、由于不同應(yīng)用對IFC標(biāo)準(zhǔn)的理解差異，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失；6、不支持BIM子模型的集成與交換；7、隨著設(shè)計(jì)的深化或項(xiàng)目規(guī)模加大，IFC文件將海量增大，信息交換速度和效率成為亟待解決的瓶頸問題?，F(xiàn)有方式3、基于BIM服務(wù)器(BIM Model Server/Repository)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與交換。該方式采用安裝在服務(wù)器端的中央數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理。用戶從BIM服務(wù)器提取所需的信息，進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的同時(shí)擴(kuò)展模型信息，然后將擴(kuò)展的模型信息重新提交到服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)BM數(shù)據(jù)型的存儲(chǔ)、管理、交換和應(yīng)用。該方式可以實(shí)現(xiàn)面向?qū)嶓w的修改追蹤，版本控制，權(quán)限管理，能支持多用戶協(xié)作和同步修改。但因需要建立BIM服務(wù)器及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，以及基于BIM服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集成和訪問引擎，技術(shù)難度較大，該方式目前尚未得到應(yīng)用。從采用的數(shù)據(jù)庫類型分類，基于 BIM服務(wù)器的數(shù)據(jù)集成與交換的方式包括以下三種現(xiàn)有方式31，基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的BIM數(shù)據(jù)集成與交換方式。針對BM具有面向?qū)ο筇匦?，該方式需要建立BIM數(shù)據(jù)與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，由于所述映射關(guān)系的復(fù)雜性，其效率有待優(yōu)化。但該方式能夠充分利用各企業(yè)廣泛應(yīng)用的Oracle、Microsoft SQL Server等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,具有成本低、配置方便、安全可靠等特點(diǎn)?，F(xiàn)有方式32，基于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫進(jìn)行BIM數(shù)據(jù)集成與交換。由于BIM具有面向?qū)ο筇匦裕瑧?yīng)用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫進(jìn)行BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有應(yīng)用方便、效率高等特點(diǎn)。但目前面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)安全性和穩(wěn)定性等方面存在不足，購置成本較高，而未得到廣泛應(yīng)用。
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現(xiàn)有方式33，基于自主研發(fā)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BM數(shù)據(jù)集成與交換。結(jié)合IFC標(biāo)準(zhǔn)或STEP標(biāo)準(zhǔn)的特性，自主研發(fā)數(shù)據(jù)庫通常能較好地支持BM數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問；但由于當(dāng)前相關(guān)技術(shù)不夠成熟，開發(fā)成本高，存在數(shù)據(jù)安全性、穩(wěn)定性以及復(fù)雜事務(wù)處理和批量數(shù)據(jù)處理能力不足等問題，其應(yīng)用受到很大局限。目前國外發(fā)布的基于BM服務(wù)器的數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)主要有VTT Building and Transportand SECOM Co.開發(fā)的 IFC Model Server, Jotne EPM Technology 開發(fā)的 EDM Model Server, Building Smart 開發(fā)的 BIM Server (開源)和 Eurostep 開發(fā)的 Eurostep Model Server。其中IFC Model Server屬于方式31，其他三個(gè)平臺(tái)屬于方式33。目前BM 服務(wù)器均存在以下不足I、尚未實(shí)現(xiàn)面向階段和應(yīng)用的BIM子模型集成功能。現(xiàn)有BIM服務(wù)器將不同階段或不同應(yīng)用提交的BIM數(shù)據(jù)(IFC文件)分別存儲(chǔ)，即一個(gè)項(xiàng)目形成多個(gè)模型，不能形成一個(gè)完整模型。2、數(shù)據(jù)提取效率低。一方面是因?yàn)樾枰獜亩鄠€(gè)模型中進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和提取，另一方面未采用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)。3、未提供BIM子模型定義和表示方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置和方法，能夠以基于IFC標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(Oracle， Microsoft SQLServer和MySQL等)建立的BM數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)IFC格式模型解析、非 IFC格式建筑信息轉(zhuǎn)化、BIM子模型的提取與集成以及BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換和訪問控制等功能，為建筑全生命期各階段BIM數(shù)據(jù)的集成、交換、共享和應(yīng)用提供技術(shù)支持，為構(gòu)建包含建筑生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源的完整建筑信息模型提供裝置和方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置，應(yīng)用該裝置可以實(shí)現(xiàn)基于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集成和交換，支持多用戶基于BM的協(xié)同工作和數(shù)據(jù)訪問控制。其中BIM數(shù)據(jù)庫是一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)建立的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)和管理BM數(shù)據(jù)。該裝置包括以下組件IFC實(shí)體庫根據(jù)IFC大綱，用面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛘Z言定義了各類實(shí)體及其屬性，并對各類實(shí)體分別建立一個(gè)容器存放BIM模型中各類實(shí)體的實(shí)例，用于在內(nèi)存中對信息模型進(jìn)行表達(dá)、組織和管理，便于模型的顯示、查看與調(diào)用。IFC文件解析器與所述的IFC實(shí)體庫相連接，實(shí)現(xiàn)對IFC文件的讀取與解析，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型。IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器與所述的IFC實(shí)體庫相連接，通過定義的數(shù)據(jù)映射關(guān)系將.dxf,. 3ds和.obj等常見的非IFC格式三維幾何模型轉(zhuǎn)化為IFC格式模型，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型。Project-IFC轉(zhuǎn)化器與所述的IFC實(shí)體庫相連接，通過定義的數(shù)據(jù)映射關(guān)系將項(xiàng)目管理系統(tǒng)創(chuàng)建的進(jìn)度信息轉(zhuǎn)化為IFC格式進(jìn)度信息，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型。BIM子模型集成器將選定的BIM子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)集成約束條件，該條件實(shí)際上通過建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其更新操作、刪除操作和新增操作的Sql語句來表示，便于BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接應(yīng)用。BIM子模型提取器將選定的BIM子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)提取約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其查詢操作的Sql語句來表示，便于BM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接應(yīng)用。BIM數(shù)據(jù)訪問控制器與BIM子模型集成器及BIM子模型提取器相連接，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行BIM子模型提取或集成時(shí)，根據(jù)BIM子模型提取器或BM子模型集成器的輸出結(jié)果，對 BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)(表及記錄)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)。BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與所述的IFC實(shí)體庫、BM子模型集成器和BM數(shù)據(jù)訪問控制器相連接，根據(jù)BIM子模型集成器的數(shù)據(jù)集成約束條件、BIM數(shù)據(jù)訪問控制器的輸出結(jié)果以及IFC實(shí)體庫中的每類實(shí)體與數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，將內(nèi)存中的建筑信息模型存儲(chǔ)到 BIM數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如，ado. net)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的批量存儲(chǔ)和修改， 提高BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和集成效率。BIM數(shù)據(jù)提取器與所述的IFC實(shí)體庫、BM子模型提取器和BM數(shù)據(jù)訪問控制器相連接，根據(jù)BIM子模型提取器的數(shù)據(jù)提取約束條件、BIM數(shù)據(jù)訪問控制器的結(jié)果以及IFC 實(shí)體庫中的每類實(shí)體與數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，從BIM數(shù)據(jù)庫中查詢和提取數(shù)據(jù)，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型。IFC文件生成器與所述的IFC實(shí)體庫相連接，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫格式定義的建筑信息模型導(dǎo)出為IFC文件，便于其他BIM應(yīng)用軟件共享數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述的BM數(shù)據(jù)訪問控制器包括用戶權(quán)限控制器根據(jù)用戶權(quán)限設(shè)置，控制用戶對BM數(shù)據(jù)的訪問；并鑒于BM數(shù)據(jù)面向構(gòu)件的特性及實(shí)際需求，所述用戶權(quán)限控制器可實(shí)現(xiàn)記錄級別的用戶權(quán)限控制。并發(fā)訪問控制器采用數(shù)據(jù)簽入簽出機(jī)制，實(shí)現(xiàn)記錄級別的并發(fā)訪問控制。其基本原理如下當(dāng)某一用戶需要修改某一記錄時(shí)，簽出該記錄，則其他用戶無法對簽出的記錄進(jìn)行修改，而當(dāng)其他用戶對簽出的記錄進(jìn)行查看時(shí)則提醒該記錄已被簽出修改；當(dāng)該用戶完成修改后，保存數(shù)據(jù)時(shí)則簽入該記錄，此后其他用戶便可簽出該記錄進(jìn)行進(jìn)一步的修改。所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換引擎裝置，采用子模型視圖定義 BIM子模型，實(shí)現(xiàn)面向建筑生命期某一階段或某一應(yīng)用的BIM數(shù)據(jù)集成與交換。所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換引擎裝置，采用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如，ado. net)，實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)集成與交換的批量處理，有效提高了基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的BIM數(shù)據(jù)集成與交換的效率?！N基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換方法,該方法可實(shí)現(xiàn)將IFC格式模型、非IFC格式幾何模型和項(xiàng)目進(jìn)度模型集成到BIM數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)子模型視圖定義從 BIM數(shù)據(jù)庫中提取所需數(shù)據(jù)，導(dǎo)出為IFC文件。其中BIM數(shù)據(jù)集成方法包括以下步驟 步驟11，利用IFC文件解析器讀取IFC文件，或利用IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器讀取和轉(zhuǎn)化非IFC格式幾何模型，或利用Project-IFC轉(zhuǎn)化器讀取和轉(zhuǎn)化項(xiàng)目進(jìn)度信息，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型；步驟12，選擇子模型視圖，并利用IFC子模型集成器轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)集成約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其更新操作、刪除操作和新增操作的Sql語句來表示；步驟13，基于步驟12的結(jié)果，利用BIM數(shù)據(jù)訪問控制器對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)；步驟14，根據(jù)步驟12和步驟13的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將步驟11的結(jié)果存儲(chǔ)到BIM數(shù)據(jù)庫。更近一步地，所述的步驟12包括以下步驟步驟121 :讀取并解析子模型視圖，獲取所包含的實(shí)體類型及其屬性的訪問方式 (包括只讀、讀寫和忽略三種)；步驟122 :根據(jù)所包含的實(shí)體類型及IFC模型與BIM數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，確定所涉及的BIM數(shù)據(jù)庫的表，并在內(nèi)存中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟123 :基于步驟122的結(jié)果，對所包含的各種實(shí)體類型，根據(jù)其屬性的訪問方式，設(shè)置相應(yīng)數(shù)據(jù)表的更新操作、刪除操作和新增操作的SQL語句，用于對BM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。所述的步驟14包括一些步驟步驟141 :基于步驟12的結(jié)果，根據(jù)所建立的每一個(gè)數(shù)據(jù)表所對應(yīng)的實(shí)體類型，在實(shí)體庫中找到相應(yīng)的實(shí)體容器；步驟142 :基于步驟13的結(jié)果，判斷是否可以訪問該表(是否具有訪問權(quán)限以及是否已簽出)，如果不能該表則退出，否則繼續(xù)；步驟143 :遍歷所對應(yīng)的實(shí)體容器中的所有實(shí)體，并基于步驟13的結(jié)果，判斷是否可以訪問該記錄(是否具有訪問權(quán)限以及是否已簽出)，如果不能訪問該記錄則執(zhí)行下一記錄，如果可以訪問該記錄，則將該實(shí)體映射到所對應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟144 :基于上述步驟的結(jié)果，當(dāng)實(shí)體庫中的模型全部映射到相應(yīng)數(shù)據(jù)表后，即可針對每個(gè)數(shù)據(jù)表批量處理其中的所有記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速更新；對于大量新增數(shù)據(jù)的情況，還可以應(yīng)用批量插入技術(shù)(例如ado. net的Bulk Copy)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量新增。所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換方法的數(shù)據(jù)交換方法包括以下步驟步驟21，選擇需要提取與交換的BIM子模型所對應(yīng)的子模型視圖，并利用BIM子模型提取器將所選擇的子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)提取約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其查詢操作的Sql語句來表示；步驟22，基于步驟21的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)訪問控制器對BM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)；步驟23，基于步驟21生成的提取約束條件和步驟22的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)提取器對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，一次性批量提取所需數(shù)據(jù)，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型；步驟24，利用IFC生成器將基于步驟23的結(jié)果寫出為IFC文件。更近一步地，所述的步驟21包括以下步驟步驟211 :讀取并解析子模型視圖，獲取所包括的實(shí)體類型及其屬性的訪問方式 (包括只讀、讀寫和忽略三種)；步驟212 :根據(jù)所包含的實(shí)體類型及IFC模型與BIM數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，確定所涉及的BIM數(shù)據(jù)庫的表，并在內(nèi)存中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟213 :對各種所包含實(shí)體類型，根據(jù)其屬性的訪問方式(只有忽略與讀寫兩種)，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)表的查詢操作的SQL語句，用于從BIM數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)。所述的步驟23包括一些步驟步驟231 :基于步驟21的結(jié)果，根據(jù)所建立的每一個(gè)數(shù)據(jù)表所對應(yīng)的實(shí)體類型，基于步驟13的結(jié)果判斷是否可以訪問該表，如果不能則退出，否則繼續(xù)；步驟232 :執(zhí)行相應(yīng)的查詢操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)提取并存儲(chǔ)到對應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟233 :將對所有建立的數(shù)據(jù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)提取后，根據(jù)BIM數(shù)據(jù)庫與IFC模型的映射關(guān)系在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫的形式建立建筑信息模型。所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換方法通過采用子模型視圖定義 BIM子模型，實(shí)現(xiàn)面向建筑生命期某一階段或某一應(yīng)用的BIM數(shù)據(jù)集成與交換。所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換方法通過數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如，ado. net)，實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)集成與交換的批量處理，有效提高了基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的BIM 數(shù)據(jù)集成與交換的效率。本發(fā)明能夠支持多種格式的BIM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，為建筑全生命期信息創(chuàng)建、集成、交換與共享BIM數(shù)據(jù)提供了引擎裝置和方法。


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I是本發(fā)明實(shí)施例的總體應(yīng)用架構(gòu)示意圖。
2是本發(fā)明實(shí)施例中某一 BIM子模型所包含與IfcDoor (門)相關(guān)的實(shí)體類型。 3是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成方法一的流程圖。
4是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成方法二的流程圖。
5是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成方法三的流程圖。
6是本發(fā)明實(shí)施例中BIM子模型集成器的工作流程圖。
7是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的工作流程圖。
8是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)交換方法的流程圖。
9是本發(fā)明實(shí)施例中BIM子模型提取器的工作流程圖。
10是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成器的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。圖I是本發(fā)明實(shí)施例的總體應(yīng)用架構(gòu)示意圖，在圖中本發(fā)明的一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置包括以下組件=IFC實(shí)體庫I、IFC文件解析器2、 IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器3、Pro ject-IFC轉(zhuǎn)化器4、BM子模型集成器5、BM數(shù)據(jù)訪問控制器6、 BM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7、BM子模型提取器8、BM數(shù)據(jù)提取器9和IFC文件生成器10。IFC實(shí)體庫I :根據(jù)IFC大綱，應(yīng)用面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛘Z言方法定義了一系列實(shí)體類型及其屬性，并建立一個(gè)容器存放BM模型中各類實(shí)體的實(shí)例，用于在內(nèi)存中對BM數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)和組織。IFC文件解析器2 :與IFC實(shí)體庫I相連，用于實(shí)現(xiàn)對IFC文件的讀取與解析，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫I定義的格式重建模型。IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器3 與IFC 實(shí)體庫I相連，通過定義的數(shù)據(jù)映射關(guān)系將.dxf,. 3ds和.obj等常見非IFC格式三維幾何模型進(jìn)行解析和轉(zhuǎn)化，并在內(nèi)存以IFC實(shí)體庫I定義的格式重建模型。Project-IFC轉(zhuǎn)化器4 :與所述的IFC實(shí)體庫I相連，通過定義的數(shù)據(jù)映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)將項(xiàng)目管理系統(tǒng)創(chuàng)建的進(jìn)度信息轉(zhuǎn)化為IFC進(jìn)度信息，并以IFC實(shí)體庫I定義的格式在內(nèi)存中重建模型。BIM子模型集成器5 :將選定的BIM子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)集成約束條件，該條件實(shí)際上通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其更新操作、刪除操作和新增操作的Sql語句來表示，便于BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接應(yīng)用。BIM數(shù)據(jù)訪問控制器6 :與BIM子模型集成器及BIM子模型提取器相連，當(dāng)系統(tǒng)對 BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行子模型提取或集成時(shí)，基于BIM子模型提取器或BIM子模型集成器的結(jié)果， 對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)。BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7 : 與所述的IFC實(shí)體庫、BIM子模型集成器和BIM數(shù)據(jù)訪問控制器相連，根據(jù)BIM子模型集成器的數(shù)據(jù)集成約束條件、BIM數(shù)據(jù)訪問控制器的輸出結(jié)果以及IFC實(shí)體庫中的每類實(shí)體與數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，將內(nèi)存中的建筑信息模型存儲(chǔ)到BIM數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如，ado. net)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的批量存儲(chǔ)和修改，提高BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和集成效率。BIM子模型提取器8 :將選擇的BIM子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)提取約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其查詢操作的Sql語句來表示，便于BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接應(yīng)用。BIM數(shù)據(jù)提取器9 :與所述的IFC實(shí)體庫、BIM子模型提取器和BIM數(shù)據(jù)訪問控制器相連，根據(jù)BIM 子模型提取器的數(shù)據(jù)提取約束條件、BIM數(shù)據(jù)訪問控制器的輸出結(jié)果以及IFC實(shí)體庫中的每類實(shí)體與數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，從BIM數(shù)據(jù)庫中查詢和提取數(shù)據(jù)，并在內(nèi)存中以IFC 實(shí)體庫定義的格式重建模型。IFC文件生成器10 ■ 與IFC實(shí)體庫I相連，將內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫格式定義的BIM導(dǎo)出為IFC文件，便于其他BIM應(yīng)用軟件共享數(shù)據(jù)。圖2是本發(fā)明實(shí)施例中某一 BIM子模型所包含與IfcDoor (門)相關(guān)的實(shí)體類型。如圖所示該子模型包含IfcDoor (門)、IfcDoorStyle (門類型)、 IfcDoorPanelProperties (門板屬性集)以及 IfcRelDef inesByType (實(shí)體-類型關(guān)系)等實(shí)體。該BIM子模型所對應(yīng)的子模型視圖關(guān)于IfcDoor的定義部分如下所示
<xs:IFCEntity name="IfcDoor" constrain="">
<xs:IFCAttribute name="GlobalId" accessMode="ReadOnly">
<xs:IFCAttribute name="OwnerHistory" accessMode="ReadWrite"> <xs:IFCAttribute name="Name" accessMode=" ReadWrite ">
<xs:IFCAttribute name="Description" accessMode=" ReadWrite ··>
<xs:IFCAttribute name="ObjectType" accessMode=" ReadOnly "> <xs:IFCAttribute name = "ObjectPlacement" accessMode = "Readonly" > <xs:IFCAttribute name="Representation" accessMode="ReadOnly">
<xs:IFCAttribute name="Tag" accessMode="Ignore">
<xs:IFCAttribute name="OverallHeight" accessMode="ReadOnly">
<xs:IFCAttribute name="OverallWidth" accessMode="ReadOnly"> </xs:IFCEntity>根據(jù)該子模型視圖定義，用戶對IfcDoor的OwnerHistory (擁有者歷史)、 Name(名稱)和Description(描述)具有修改權(quán)限，而對其他屬性則沒有修改權(quán)限。應(yīng)用該子模型視圖進(jìn)行數(shù)據(jù)集成時(shí)，對已有的門實(shí)體，如果用戶對OwnerHistory、Name和 Description屬性進(jìn)行了修改，則可以將修改保存到數(shù)據(jù)庫，而對于其他屬性的修改將不會(huì)保存；對于新增的門實(shí)體，系統(tǒng)會(huì)將其除Tag(它的訪問方式為忽略Ignore)外的所有屬性保存到數(shù)據(jù)庫。當(dāng)利用該子模型視圖進(jìn)行數(shù)據(jù)提取時(shí)，對已有的門實(shí)體，系統(tǒng)會(huì)將除Tag外的所有屬性提取出來；對于OwnerHistory這些實(shí)體類型的屬性還需要提取其該實(shí)體的屬性。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成方法一的流程圖。在步驟11中，應(yīng)用IFC文件解析器讀取IFC文件，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型。在步驟12中，選擇子模型視圖，并利用IFC子模型集成器轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)集成約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其更新操作、刪除操作和新增操作的Sql語句來表示。在步驟13中，基于步驟12的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)訪問控制器對BM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)。在步驟14中，根據(jù)步驟12和步驟13的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將步驟11的結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫。圖4是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成方法二的流程圖。與所述方法一所不同的是，在步驟11'中，應(yīng)用讀取和轉(zhuǎn)化非IFC格式幾何模型， 并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型用于后續(xù)步驟。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成方法三的流程圖。所述方法一所不同的是，在步驟11"中，Project-IFC轉(zhuǎn)化器讀取和轉(zhuǎn)化項(xiàng)目進(jìn)度信息，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型用于后續(xù)步驟。圖6是本發(fā)明實(shí)施例中BIM子模型集成器的工作流程圖，即步驟12的詳細(xì)描述。在步驟121中，讀取并解析子模型視圖，獲取所包括的實(shí)體類型及其屬性的訪問方式(包括只讀、讀寫和忽略三種)。在步驟122中，基于步驟121的結(jié)果，將子模型視圖所含實(shí)體類型存于集合 CList中；例如，對于圖2展示的子模型視圖，CList應(yīng)該包含IfcDoor、IfcDoorStyle、 IfcReIDefinesByType> IfcDoorPaneIProperties> IfcDoorLiningProperties 以及 IfcPropertySet 等。在步驟123中，對CList進(jìn)行遍歷,對CList中每一類實(shí)體進(jìn)行處理。在步驟124中，針對當(dāng)前實(shí)體類型及其與BIM數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，在內(nèi)存中建立相應(yīng)的表數(shù)據(jù)表。若采用ado. net技術(shù),則數(shù)據(jù)表即為System. Data. DataTable類的一個(gè)對象實(shí)例。在步驟125中，根據(jù)當(dāng)前實(shí)體類型所有屬性的訪問方式，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)表的更新操作、刪除操作和新增操作的SQL語句，用于對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。例如，對于圖 2展示的子模型視圖，對于IfcDoor對應(yīng)的數(shù)據(jù)表的更新操作的Sql語句應(yīng)該只包含對 OwnerHi stroy >Name>Di script ion的處理，但其新增操作的Sql語句則需要處理GUID等所
有屬性。在步驟126中，對于需要進(jìn)行集成屬性類型為實(shí)體的屬性，將其類型添加到 CList，這樣就可以提取該實(shí)體屬性的屬性值；例如，對于圖2展示的子模型視圖，由于中，將該實(shí)體實(shí)例根據(jù)映射關(guān)系在所對應(yīng)的數(shù)據(jù)表添加Record。
中，判斷對當(dāng)前實(shí)體容器的遍歷是否結(jié)束，如果是則結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，否
IfcDoor 的 OwnerHistory 屬性的類型為 IfcOwnerHistory,是實(shí)體類型，同時(shí) OwnerHistory 屬性需要提取，因此需要將IfcOwnerHistory添加到CList。在步驟127中，判斷CList是否遍歷完畢，如果是則結(jié)束該流程，否則繼續(xù)遍歷 CList0圖6是實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的工作流程圖，即步驟14的詳細(xì)描述。在步驟141中，基于步驟12的結(jié)果，遍歷所建立的所有數(shù)據(jù)表，并確定當(dāng)前數(shù)據(jù)表所對應(yīng)的實(shí)體類型。在步驟142中，基于步驟13的結(jié)果判斷是否可以訪問該表，如果不可以則退出，否則繼續(xù)。在步驟143中，遍歷實(shí)體庫中的當(dāng)前實(shí)體類型所對應(yīng)的實(shí)體容器，對每一個(gè)實(shí)體實(shí)例進(jìn)行處理。在步驟144中，基于步驟13的結(jié)果判斷是否可以訪問該記錄，如果不能，則退出該循環(huán)，否則繼續(xù)。在步驟145在步驟146
則繼續(xù)遍歷。在步驟147中，判斷對所有數(shù)據(jù)表的遍歷是否結(jié)束，如果是則結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，否則繼續(xù)遍歷。在步驟148中，基于上述步驟的結(jié)果，即可針對每個(gè)數(shù)據(jù)表批量處理其中的所有記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速更新。對于大量新增數(shù)據(jù)的情況，還可以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫提供的批量插入技術(shù)(例如ado. net的BulkCopy)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量新增。圖7是本發(fā)明實(shí)施例建筑信息模型數(shù)據(jù)交換方法的流程圖。在步驟21中，選擇需要提取與交換的BIM子模型所對應(yīng)的子模型視圖，并利用BIM 子模型提取器將所選擇的子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)提取約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其查詢操作的Sql語句來表示。在步驟22中，基于步驟21的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)訪問控制器對BM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)。在步驟23中，基于步驟21的生成的提取約束條件和步驟22的結(jié)果，利用BM數(shù)據(jù)提取器對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，提取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型。在步驟24中，利用IFC生成器將基于步驟23的結(jié)果寫出為IFC文件。圖8是實(shí)施例中BM子模型提取器的工作流程圖，即步驟21的詳細(xì)描述。在步驟211中，應(yīng)用BIM子模型集成器讀取并解析子模型視圖，獲取所包括的實(shí)體類型及其屬性的訪問方式(包括讀寫和忽略三種)。在步驟212中，基于步驟121的結(jié)果，將子模型視圖所含實(shí)體類型存于幾何CList 中。在步驟213中,對CList進(jìn)行遍歷,對CList中每一類實(shí)體進(jìn)行處理。在步驟214中，針對當(dāng)前實(shí)體類型及其與BIM數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，應(yīng)用ado 技術(shù)，在內(nèi)存中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。在步驟215中，根據(jù)當(dāng)前實(shí)體類型所有屬性的訪問方式，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)表的查詢操作的SQL語句，用于對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和提?。焕?，對于圖2展示的子模型視圖， 對于IfcDoor對應(yīng)的數(shù)據(jù)表的查詢操作的Sql語句應(yīng)該不包含對Tag屬性的處理。在步驟216中，對于需要進(jìn)行集成且屬性類型為實(shí)體的屬性，將其類型添加到 CLi st，這樣就可以提取該屬性的實(shí)際值。在步驟217中，如果CList以及遍歷完畢，則結(jié)束該流程，否則繼續(xù)比遍歷CList。圖9是實(shí)施例中BIM數(shù)據(jù)集成器的工作流程圖，即步驟23的詳細(xì)描述。在步驟231中，基于步驟12的結(jié)果，遍歷所建立的所有數(shù)據(jù)表，并確定當(dāng)前數(shù)據(jù)表所對應(yīng)的實(shí)體類型。在步驟232中，基于步驟13的結(jié)果判斷是否可以訪問該表，如果不可以則退出，否則繼續(xù)。在步驟233中，根據(jù)步驟231的結(jié)果，從數(shù)據(jù)庫中一次性批量提取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。在步驟234中，遍歷當(dāng)前數(shù)據(jù)表中的所有記錄，對每一個(gè)實(shí)體實(shí)例進(jìn)行處理。在步驟235中，基于步驟13的結(jié)果判斷對該記錄的訪問權(quán)限，如果沒有權(quán)限則刪除該記錄，否則不做操作。在步驟236中，判斷對當(dāng)前數(shù)據(jù)表的遍歷是否結(jié)束，如果是則結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，否則繼續(xù)遍歷。在步驟237中，判斷對CList的遍歷是否結(jié)束，如果是則結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，否則繼續(xù)遍歷。在步驟238中，基于上述步驟的結(jié)果和IFC模型與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的映射關(guān)系，以 IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型。
權(quán)利要求
1.一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置，該引擎裝置以基于 IFC標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(Oracle, Microsoft SQL Server和MySQL等)建立的BIM數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)IFC格式模型解析、非IFC格式建筑信息轉(zhuǎn)化、BIM子模型的提取與集成以及 BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換和訪問控制等功能，為建筑全生命期各階段BIM數(shù)據(jù)的集成、交換、共享和應(yīng)用提供技術(shù)支持，其特征在于，包括以下組件IFC實(shí)體庫根據(jù)IFC大綱，應(yīng)用面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛘Z言定義各類實(shí)體及其屬性，并對各類實(shí)體分別建立一個(gè)容器存放BIM中各類實(shí)體的實(shí)例，用于在內(nèi)存中對BM進(jìn)行表達(dá)、 組織和管理，便于模型的顯示、查看與調(diào)用。IFC文件解析器與所述的IFC實(shí)體庫相連接，實(shí)現(xiàn)對IFC文件的讀取與解析，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型。IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器與所述的IFC實(shí)體庫相連，通過定義的數(shù)據(jù)映射關(guān)系將.dxf,. 3ds和.obj等常見非IFC格式三維幾何模型轉(zhuǎn)化為IFC格式模型，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型。PiOject-IFC轉(zhuǎn)化器與所述的IFC實(shí)體庫相連，通過定義的數(shù)據(jù)映射關(guān)系將項(xiàng)目管理系統(tǒng)創(chuàng)建的進(jìn)度信息轉(zhuǎn)化為IFC格式進(jìn)度信息，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型。BIM子模型集成器將選定的BIM子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)集成約束條件，該條件實(shí)際上通過建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其更新操作、刪除操作和新增操作的Sql語句來表示，便于BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接應(yīng)用。BIM數(shù)據(jù)訪問控制器■ 與BIM子模型提取器及BIM子模型集成器相連，當(dāng)系統(tǒng)對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行子模型提取或集成時(shí)，基于BIM子模型提取器或BIM子模型集成器的輸出結(jié)果，利用BIM數(shù)據(jù)訪問控制器對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)。BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與所述的IFC實(shí)體庫、BIM子模型集成器和BM數(shù)據(jù)訪問控制器相連， 根據(jù)BIM子模型集成器的數(shù)據(jù)集成約束條件、BIM數(shù)據(jù)訪問控制器的輸出結(jié)果以及IFC實(shí)體庫中的每類實(shí)體與數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系將內(nèi)存中的模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到BIM數(shù)據(jù)庫中， 同時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如ado.net)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的批量存儲(chǔ)和修改，提高BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和集成效率。BIM子模型提取器將選擇的BIM子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)提取約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其查詢操作的Sql語句來表示，便于BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接應(yīng)用。BIM數(shù)據(jù)提取器與所述的IFC實(shí)體庫、BIM子模型提取器和BM數(shù)據(jù)訪問控制器相連， 根據(jù)BIM子模型提取器的數(shù)據(jù)提取約束條件、BIM數(shù)據(jù)訪問控制器的輸出結(jié)果以及IFC實(shí)體庫中的每類實(shí)體與數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，從BIM數(shù)據(jù)庫中查詢和提取數(shù)據(jù)，并在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型。IFC文件生成器與所述的IFC實(shí)體庫相連，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫格式定義的建筑信息模型導(dǎo)出為IFC文件，便于其他BIM應(yīng)用軟件共享數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置，其特征在于，所述的BIM數(shù)據(jù)訪問控制器包括用戶權(quán)限控制器根據(jù)用戶權(quán)限設(shè)置，控制用戶對BM數(shù)據(jù)的訪問。鑒于BM數(shù)據(jù)面向構(gòu)件的特性及實(shí)際需要，所述用戶權(quán)限控制器可實(shí)現(xiàn)記錄級別的用戶權(quán)限控制。并發(fā)訪問控制器采用數(shù)據(jù)簽入簽出機(jī)制，實(shí)現(xiàn)記錄級別的并發(fā)訪問控制。其基本原理如下其基本原理如下當(dāng)某一用戶需要修改某一記錄時(shí)，簽出該記錄，則其他用戶無法對簽出的記錄進(jìn)行修改，而當(dāng)其他用戶對簽出的記錄進(jìn)行查看時(shí)則提醒該記錄已被簽出修改。當(dāng)該用戶完成修改后，保存數(shù)據(jù)時(shí)則簽入該記錄，此后其他用戶便可簽出該數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的修改。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換引擎裝置，其特征在于，通過采用子模型視圖定義BM子模型，實(shí)現(xiàn)面向建筑生命期某一階段或某一應(yīng)用的 BIM數(shù)據(jù)集成與交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換引擎裝置，其特征在于，通過采用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如，ado. net)，實(shí)現(xiàn)BM數(shù)據(jù)集成與交換的批量處理， 有效提聞了基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的BIM數(shù)據(jù)集成與交換的效率。
5.一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換方法,該方法可實(shí)現(xiàn)將IFC格式模型、非IFC格式幾何模型和項(xiàng)目進(jìn)度模型集成到BIM數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)子模型定義從BIM數(shù)據(jù)庫中提取所需數(shù)據(jù)并生成IFC文件，其特征在于，BIM數(shù)據(jù)集成方法包括以下步驟步驟11，利用IFC文件解析器讀取IFC文件，或利用IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器讀取和轉(zhuǎn)化非IFC格式幾何模型，或利用Project-IFC轉(zhuǎn)化器讀取和轉(zhuǎn)化項(xiàng)目進(jìn)度信息，并在內(nèi)存中以 IFC實(shí)體庫定義的格式重建模型；步驟12，選擇子模型視圖，并利用IFC子模型集成器轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)集成約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其更新操作、刪除操作和新增操作的Sql語句來表示；步驟13，基于步驟12的結(jié)果，利用BIM數(shù)據(jù)訪問控制器對BM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)；步驟14，根據(jù)步驟12和步驟13的結(jié)果，利用BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將步驟11的結(jié)果存儲(chǔ)到 BIM數(shù)據(jù)庫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM數(shù)據(jù)集成與交換方法，其特征在于，所述的BIM數(shù)據(jù)集成方法的步驟12包括以下步驟步驟121 :讀取并解析子模型視圖，獲取所包含的實(shí)體類型及其屬性的訪問方式(包括只讀、讀寫和忽略三種)；步驟122 :根據(jù)所包含的實(shí)體類型及IFC模型與BIM數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，確定所涉及的BIM數(shù)據(jù)庫的表，并在內(nèi)存中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟123 :對各種所包含實(shí)體類型，根據(jù)其屬性的訪問方式，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)表的更新操作、刪除操作和新增操作的SQL語句，用于對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM數(shù)據(jù)集成與交換方法，其特征在于，所述的BIM數(shù)據(jù)集成方法的步驟14包括以下步驟步驟141 :基于步驟12的結(jié)果，根據(jù)所建立的每一個(gè)數(shù)據(jù)表所對應(yīng)的實(shí)體類型，在實(shí)體庫中找到所對應(yīng)的實(shí)體容器；步驟142 :基于步驟13的結(jié)果判斷是否可以訪問該表(是否具有訪問權(quán)限以及是否已簽出)，如果不能則退出，否則繼續(xù)；步驟143 :遍歷所對應(yīng)的實(shí)體容器中的所有實(shí)體，并基于步驟13的結(jié)果，判斷是否可以訪問該記錄(是否具有訪問權(quán)限以及是否已簽出)，如果不能則執(zhí)行下一記錄，如果可以， 則將該實(shí)體映射到所對應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟144 :基于上述步驟的結(jié)果，當(dāng)實(shí)體庫中的模型全部映射到相應(yīng)數(shù)據(jù)表后，即可針對每個(gè)數(shù)據(jù)表批量處理其中的所有記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速更新。對于大量新增數(shù)據(jù)的情況， 還可以應(yīng)用批量插入技術(shù)(例如ado. net的Bulk Copy)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量新增。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM數(shù)據(jù)集成與交換方法，其特征在于，BIM 數(shù)據(jù)交換方法包括以下步驟步驟21，選擇需要提取與交換的BIM子模型所對應(yīng)的子模型視圖，并利用BIM子模型提取器將所選擇的子模型視圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)提取約束條件，該條件通過建立數(shù)據(jù)表以及設(shè)置其查詢操作的Sql語句來表示；步驟22，基于步驟21的結(jié)果，利用BIM數(shù)據(jù)訪問控制器對BIM數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，查詢所涉及數(shù)據(jù)的用戶權(quán)限和當(dāng)前簽出狀態(tài)；步驟23，基于步驟21的生成的提取約束條件和步驟22的結(jié)果，利用BIM數(shù)據(jù)提取器對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，一次性批量提取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并以IFC實(shí)體庫定義的格式在內(nèi)存中重建模型；步驟24，利用IFC生成器將基于步驟23的結(jié)果寫出為IFC文件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的BIM數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于，所述的步驟21包括以下步驟步驟211 :讀取并解析子模型視圖，獲取所包括的實(shí)體類型及其屬性的訪問方式(包括只讀、讀寫和忽略三種)；步驟212 :根據(jù)所包含的實(shí)體類型及IFC模型與BIM數(shù)據(jù)庫二維表的映射關(guān)系，確定所涉及的BIM數(shù)據(jù)庫的表，并在內(nèi)存中建立相應(yīng)的表數(shù)據(jù)表；步驟213 :對各種所包含實(shí)體類型，根據(jù)其屬性的訪問方式(只有忽略與讀寫兩種)，設(shè)置相應(yīng)數(shù)據(jù)表的查詢操作的SQL語句，用于從BM數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的BIM數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于，所述的步驟23包括以下步驟步驟231 :基于步驟21的結(jié)果，根據(jù)所建立的每一個(gè)數(shù)據(jù)表所對應(yīng)的實(shí)體類型，基于步驟13的結(jié)果判斷是否可以訪問該表，如果不能則退出，否則繼續(xù)；步驟232 :執(zhí)行相應(yīng)的查詢操作進(jìn)行數(shù)據(jù)提取并存儲(chǔ)到對應(yīng)的數(shù)據(jù)表；步驟233 :將對所有建立的數(shù)據(jù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)提取后，根據(jù)BIM數(shù)據(jù)庫與IFC模型的映射關(guān)系，在內(nèi)存中以IFC實(shí)體庫的形式建立建筑信息模型。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換方法,其特征在于，通過采用子模型視圖定義BM子模型，實(shí)現(xiàn)面向建筑生命期某一階段或某一應(yīng)用的BM 數(shù)據(jù)集成與交換。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型集成與交換方法,其特征在于，數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)(例如，ado. net)，實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)集成與交換的批量處理，有效提高了基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的BIM數(shù)據(jù)集成與交換的效率。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域，為建筑信息模型(Building Information Model，BIM)的創(chuàng)建和應(yīng)用，提供一種基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型數(shù)據(jù)集成與交換引擎裝置和方法。以基于IFC標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫建立的BIM數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)IFC格式BIM解析，非IFC格式建筑信息轉(zhuǎn)化，BIM子模型的提取和集成，BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換以及訪問控制，該引擎裝置包括IFC實(shí)體庫、IFC文件解析器、IFC幾何模型轉(zhuǎn)化器、Project-IFC轉(zhuǎn)化器、BIM子模型集成器、BIM子模型提取器、數(shù)據(jù)訪問控制器、BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、BIM數(shù)據(jù)提取器以及IFC文件生成器等組件。本發(fā)明支持多種格式的BIM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，可實(shí)現(xiàn)面向建筑生命期各階段或不同應(yīng)用的BIM數(shù)據(jù)集成與交換。采用數(shù)據(jù)批量處理技術(shù)，有效提高了BIM數(shù)據(jù)集成與交換的效率。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102609417SQ201110023930
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者余芳強(qiáng), 劉強(qiáng), 張建平, 張旭磊, 張洋, 王勇, 胡振中 申請人:清華大學(xué)