一種三維建筑物手工快速建模方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三維建筑物手工快速建模方法。先繪制建筑物橫截面草圖；然后輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點擊模型生成菜單?；谟嬎銠C三維建模技術(shù)，在消防、反恐、救援、監(jiān)控等領(lǐng)域需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用中，快速創(chuàng)建建筑物三維模型，數(shù)秒就能完成建筑物三維模型的創(chuàng)建，并且以一種逼真友好的操作方式顯示三維模型。
【專利說明】一種三維建筑物手工快速建模方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維建筑物手工快速建模方法，特別是涉及一種適用于計算機三維建模領(lǐng)域三維建筑物手工快速建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002]計算機三維建模中，針對建筑物的建模有多種方法，最常見的方法有以下幾種: 建筑物CAD數(shù)據(jù)建模
軟件系統(tǒng)加載基于建筑物的CAD數(shù)據(jù)，解析CAD數(shù)據(jù)，自動生成與CAD圖紙數(shù)據(jù)一致的建筑物模型；該種建模方式的優(yōu)點是生成的模型與建筑物的實際結(jié)構(gòu)完全對應(yīng)，即構(gòu)建的模型就是建筑物的真實寫照；該種建模方法的缺點是需要提前獲取建筑物的CAD數(shù)據(jù)，如果建筑沒有對應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)，則無法構(gòu)建對應(yīng)的建筑模型，并且因為CAD格式的數(shù)據(jù)多種多樣，解析多種風(fēng)格的CAD數(shù)據(jù)非常困難。
[0003]3D軟件建模
使用3D軟件構(gòu)建建筑物的三維模型，然后把該模型加載到實際需要的軟件系統(tǒng)中。該種建模方法的優(yōu)點是構(gòu)建的模型比較準(zhǔn)確精細(xì)、可人工修改成需要的形狀；缺點是建模時間太久，需要專業(yè)的建模知識，對操作人員的專業(yè)技術(shù)要求高，無法應(yīng)用在對實時性要求高的場景。
[0004]無論是CAD建模方式還是3D軟件建模，都需要消耗大量的時間，針對實時性要求比較高的應(yīng)用場景，比如消防、救援、反恐等需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用，兩種建模方式都無法滿足要求。
[0005]建筑物三維建模技術(shù)應(yīng)用廣泛，但是針對消防、救援、反恐等場景，事先無法預(yù)料發(fā)生在哪些建筑物中，并且實時性要求較高，這些場景下3D軟件建模技術(shù)無法滿足實時性，而現(xiàn)有技術(shù)CAD建模必須事前獲得建筑物的CAD數(shù)據(jù)，目前不少建筑物還沒有CAD數(shù)據(jù)，這在消防救災(zāi)中就留下了漏洞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在三維建模軟件中快速對三維建筑物進行手工建模的三維建筑物手工建模方法。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種三維建筑物手工快速建模方法，具體方法步驟為:
步驟一、繪制建筑物橫截面草圖；
步驟二、輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點擊模型生成菜單。
[0008]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，按照建筑物中心或是三維場景的中心旋轉(zhuǎn)三維建筑物模型。
[0009]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，選擇建筑物后，把三維建筑物模型平移到三維場景的任意位置。
[0010]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鼠標(biāo)或是快捷鍵，實現(xiàn)建筑物三維模型的放大及縮小。
[0011]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鼠標(biāo)，把多個建筑物堆砌在一起，實現(xiàn)上下不同形狀建筑模型的構(gòu)建。
[0012]作為優(yōu)選，所述方法還包括，把視角推進到任意樓層。
[0013]作為優(yōu)選，所述方法還包括，跟蹤建筑物內(nèi)任意目標(biāo)。
[0014]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置顯示建筑物的三維模型是直接樹立在三維空間中，還是樹立在一個建筑基座上,基座樹立在三維空間中的地面上。
[0015]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置三維空間中地面是否鋪有綠色的草地。
[0016]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置是否顯示柱子。
[0017]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置選擇三維模型是否具有窗戶。
[0018]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置建筑物層與層之間地板的顏色。
[0019]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置選擇建筑物每個面墻的顏色。
[0020]作為優(yōu)選，所述方法還包括，三維模型上方顯示建筑物的名稱。
[0021]作為優(yōu)選，所述方法還包括，每層顯示出建筑物的層號。
[0022]作為優(yōu)選，所述方法還包括，三維建筑模型中，針對任意目標(biāo)，顯示出目標(biāo)的名稱或特性。
[0023]作為優(yōu)選，所述方法還包括，從不同的視角觀看三維建筑物的光照效果。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:基于計算機三維建模技術(shù)，在消防、反恐、救援、監(jiān)控等領(lǐng)域需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用中，快速創(chuàng)建建筑物三維模型，數(shù)秒就能完成建筑物三維模型的創(chuàng)建，并且以一種逼真友好的操作方式顯示三維模型。較其它建模方式，三維建筑物手工快速建模方法具有以下優(yōu)點:
速度快，不需要CAD數(shù)據(jù)、不需要提前在3D軟件中繪制，直接在軟件系統(tǒng)中的三維建模界面中繪制樓層切面圖，輸入建筑參數(shù)，幾秒鐘內(nèi)迅速創(chuàng)建出建筑物的三維模型，從而滿足了對實時性要求比較高的應(yīng)用場景；
易操作，只要具有使用計算機的經(jīng)驗或能力，稍作培訓(xùn)就能操作，不需要三維建模專業(yè)知識，操作簡單方便；
效果好，構(gòu)建的三維建筑模型支持平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、堆疊等功能，模型具有草地、基座、柱子、窗戶、地板、墻、標(biāo)牌、光照等顯示效果，使構(gòu)建的模型形象逼真。

【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0027]本發(fā)明技術(shù)方案能夠基于現(xiàn)有多種三維建模軟件如CAD、ProE、Solidworks、Catia、UG、Inventor實現(xiàn),在本具體實施例中，基于CAD三維建模進行具體說明，典型應(yīng)用場景是消防、反恐、安防監(jiān)控，以消防救援為例。
[0028]三維建筑物手工快速建模的具體方法步驟為:
步驟一、繪制建筑物橫截面草圖:在軟件系統(tǒng)中，建筑物手工快速建模時，首先需要編輯建筑物的橫切面形狀，比如正方形、矩形、菱形、圓形、三角形等任意形狀。軟件系統(tǒng)提供一個繪制建筑物切面形狀的編輯界面，界面中提供草圖創(chuàng)建、草圖生成、草圖刪除、模型生成等功能菜單，手工創(chuàng)建建筑物模型時，界面中提供一個畫布，用戶可以畫布區(qū)域內(nèi)繪制建筑的切面圖，可以對繪制的草圖進行編輯，畫布上任意點都具有實際的物理坐標(biāo)，用戶手工編輯建筑物模型的過程如下:
1、選擇菜單上的草圖創(chuàng)建功能；
2、在畫布上選擇一個點作為起點，單擊鼠標(biāo)，確認(rèn)起始位置；
3、移動鼠標(biāo)，到任意一個位置再次點擊鼠標(biāo)則確定了下一個點；
4、兩個點之間自動連線；
5、循環(huán)進行步驟3直到選擇了所有需要的點。
[0029]步驟二、輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點擊模型生成菜單。畫布中出現(xiàn)了用戶編輯的形狀，輸入建筑參數(shù)后，點擊模型生成菜單即可生成對應(yīng)形狀的建筑物。繪制完畢建筑物三維切面圖之后，在建筑參數(shù)輸入?yún)^(qū)內(nèi)輸入建筑參數(shù)，主要的參數(shù)包括建筑名稱、建筑總層數(shù)、建筑層高，軟件自動計算出建筑每層高度，比如大廈1，樓層10層，每層高度5米。輸入完畢后，點擊模型生成菜單，即可生成與畫布中形狀一致、參數(shù)一致的建筑三維模型。
[0030]基于計算機三維建模技術(shù)，在消防、反恐、救援、監(jiān)控等領(lǐng)域需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用中，快速創(chuàng)建建筑物三維模型，數(shù)秒就能完成建筑物三維模型的創(chuàng)建，并且以一種逼真友好的操作方式顯示三維模型。
[0031]在本具體實施例中，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，按照建筑物中心或是三維場景的中心旋轉(zhuǎn)三維建筑物模型，用戶可以看到建筑物的任意一個區(qū)域；通過鍵盤或鼠標(biāo)，選擇建筑物后，把三維建筑物模型平移到三維場景的任意位置；通過鼠標(biāo)或是快捷鍵，實現(xiàn)建筑物三維模型的放大及縮??；通過鼠標(biāo)，把多個建筑物堆砌在一起，實現(xiàn)上下不同形狀建筑模型的構(gòu)建；把視角推進到任意樓層；跟蹤建筑物內(nèi)任意目標(biāo)。
[0032]在本具體實施例中，所述方法還包括，配置顯示建筑物的三維模型是直接樹立在三維空間中，還是樹立在一個建筑基座上，基座樹立在三維空間中的地面上；配置三維空間中地面是否鋪有綠色的草地；配置是否顯示柱子，為了使構(gòu)建的三維建筑模型更加形象逼真，建筑具有虛擬的柱子；配置選擇三維模型是否具有窗戶，為了使構(gòu)建的三維建筑模型更加形象逼真，建筑墻面具有虛擬的窗戶；配置建筑物層與層之間地板的顏色，三維建筑模型中，建筑層與層之間具有地板；配置選擇建筑物每個面墻的顏色，三維建筑模型中，建筑物每個面都具有墻的顯示效果；三維模型上方顯示建筑物的名稱；每層顯示出建筑物的層號；三維建筑模型中，針對任意目標(biāo)，顯示出目標(biāo)的名稱或特性；從不同的視角觀看三維建筑物的光照效果。
【權(quán)利要求】
1.一種三維建筑物手工快速建模方法，具體方法步驟為: 步驟一、繪制建筑物橫截面草圖； 步驟二、輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點擊模型生成菜單。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，按照建筑物中心或是三維場景的中心旋轉(zhuǎn)三維建筑物模型；所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，選擇建筑物后，把三維建筑物模型平移到三維場景的任意位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，通過鼠標(biāo)或是快捷鍵，實現(xiàn)建筑物三維模型的放大及縮??；所述方法還包括，通過鼠標(biāo)，把多個建筑物堆砌在一起，實現(xiàn)上下不同形狀建筑模型的構(gòu)建。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，把視角推進到任意樓層；所述方法還包括，跟蹤建筑物內(nèi)任意目標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置顯示建筑物的三維模型是直接樹立在三維空間中，還是樹立在一個建筑基座上，基座樹立在三維空間中的地面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置三維空間中地面是否鋪有綠色的草地；所述方法還包括，配置是否顯示柱子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置選擇三維模型是否具有窗戶；所述方法還包括，配置建筑物層與層之間地板的顏色。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置選擇建筑物每個面墻的顏色；所述方法還包括，三維模型上方顯示建筑物的名稱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，每層顯示出建筑物的層號；所述方法還包括，從不同的視角觀看三維建筑物的光照效果。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，三維建筑模型中，針對任意目標(biāo)，顯示出目標(biāo)的名稱或特性。
【文檔編號】G06F17/50GK104361187SQ201410698949
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】車明明, 靳云迪, 馮敬偉, 馬魏, 韓梅, 戴文 申請人:中國電子科技集團公司第二十九研究所