基于bim的平面圖和第一視角分屏同步顯示方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及BM應(yīng)用技術(shù)和IT領(lǐng)域，作用于智能化工程管理，尤其涉及一種在移動(dòng)客戶端上顯示BM模型的技術(shù)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]BIM即Building Informat1n Modeling(建筑信息模型)，作為建設(shè)項(xiàng)目的一個(gè)完整的信息承載體，它是一種創(chuàng)新的建筑設(shè)計(jì)、施工和管理方法。其主要特點(diǎn)是可以持續(xù)即時(shí)地提供高質(zhì)、一致、可靠的項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模、進(jìn)程和成本信息。建筑師、結(jié)構(gòu)師和工程項(xiàng)目全過程管理各方通過BM協(xié)同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無縫連接，共享數(shù)據(jù)和信息。利用BIM技術(shù)提升精細(xì)化管理，降低資源消耗、能源消耗。BM已成為建筑領(lǐng)域項(xiàng)目全過程管理重要的技術(shù)手段。目前Autodesk公司的Revit是最為主流的BM建模和工程管理軟件。但是Revit存在一些明顯的缺陷:1、對(duì)于硬件設(shè)備要求和人員技術(shù)要求都很高，造成設(shè)施成本和人員成本的高昂；2、Revit中的模型無法很好的與現(xiàn)場(chǎng)的施工管理有效結(jié)合在一起；3、僅限于PC客戶端，無法在移動(dòng)終端(平板、手機(jī)等)上進(jìn)行查看。
[0003]在傳統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)，一般使用各專業(yè)的大量的平面圖，然而，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的時(shí)候，使用平面圖對(duì)于人員也有一定的要求，大量的平面圖在對(duì)照時(shí)找到準(zhǔn)確的圖也會(huì)耗費(fèi)不少時(shí)間，并且圖紙的方位也不清楚，導(dǎo)致圖紙與現(xiàn)場(chǎng)施工匹配難，效率比較低下。
[0004]伴隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，建設(shè)項(xiàng)目日漸增多，大大小小的工程項(xiàng)目數(shù)不勝數(shù)，另一方面，工程質(zhì)量要求進(jìn)一步的提高，工程復(fù)雜性上升，多工種多專業(yè)交叉施工，這些都預(yù)示著原有的各專業(yè)獨(dú)立的工程管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的工程管理需求，一套新型的高效綜合的工程管理系統(tǒng)需要被建立起來。有一種技術(shù)方案是在統(tǒng)一集成的平臺(tái)上建立工程管理系統(tǒng)，涵蓋了工程的全過程，對(duì)于項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行制定與追蹤，各個(gè)部門可以在平臺(tái)上協(xié)同工作。其缺點(diǎn)是服務(wù)方單一，一般僅為建設(shè)方，并未考慮到多建設(shè)單位、供應(yīng)商、運(yùn)營方、管理方的協(xié)作，無法對(duì)于工程項(xiàng)目進(jìn)行全程全方位的管理。針對(duì)此項(xiàng)缺陷，上海電信工程有限公司開發(fā)了一種工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)，意圖通過建立大型項(xiàng)目工程指揮部的方法，指揮部集中決策，建設(shè)單位流程把關(guān)，從而提高項(xiàng)目管理的效率。但是這其中依舊存在一些缺陷:1、針對(duì)于進(jìn)度和安全的監(jiān)控更多，無法對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的問題有效進(jìn)行管理，2、不能直觀的看到整個(gè)工程，并對(duì)于細(xì)節(jié)問題進(jìn)行及時(shí)管理3、必須配備電腦，并且需要大量器材支撐整個(gè)系統(tǒng)，成本高昂。
[0005]歐特克的發(fā)明專利“用于以建筑信息建模進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)管理和操作的系統(tǒng)和方法”(申請(qǐng)?zhí)?201180023129.9)，考慮到了 BM對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工管理的漏洞——BM模型無法被現(xiàn)場(chǎng)人員在外面的工作現(xiàn)場(chǎng)操作。開發(fā)了一種系統(tǒng)和方法將BIM模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)集提供給現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員。但是它存在一些缺陷:1、只能傳輸數(shù)據(jù)和2D圖片而非直觀的3D立體模型，不能方便直觀的對(duì)于工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理和操作；2、對(duì)于不同專業(yè)崗位的人員需要選定特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，相對(duì)低效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
[0007]I)將PC端BM復(fù)雜繁復(fù)的模型簡(jiǎn)化，從而能在普通的移動(dòng)端上進(jìn)行顯示，對(duì)于硬件要求大大降低。
[0008]2)將傳統(tǒng)的平面施工圖和BM立體模型結(jié)合顯示，便于專業(yè)及非專業(yè)人員更直觀地觀察工程項(xiàng)目整體和細(xì)節(jié)局部構(gòu)件。
[0009]3)節(jié)約工程現(xiàn)場(chǎng)管理的成本，不需要特殊的儀器，普通的智能手機(jī)、平板等移動(dòng)客戶端都可滿足硬件需求。
[0010]4)構(gòu)建適用于所有專業(yè)(結(jié)構(gòu)，機(jī)電，建筑等)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)同工作的平臺(tái)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于BIM的平面圖和第一視角分屏同步顯示方法，包括如下步驟:
[0012]加載顯示BM立體模型；
[0013]導(dǎo)航魔方生成模型方位，并具方向前為北的指南針功能；
[0014]根據(jù)調(diào)用的BIM立體模型，生成對(duì)應(yīng)的平面圖，其中，所述平面圖是通過設(shè)置在BIM立體模型頂部的場(chǎng)景相機(jī)所獲取的3D模型；
[0015]在用戶向平面圖上輸入的位置點(diǎn)處，安插虛擬相機(jī)，并顯示虛擬相機(jī)的在平面圖上的投影，根據(jù)虛擬相機(jī)投影的位置得到位置數(shù)據(jù)A，根據(jù)虛擬相機(jī)投影的視角方向得到視角數(shù)據(jù)B ；
[0016]根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B生成相應(yīng)的第一人稱視角圖，并將視角方位賦予導(dǎo)航魔方；
[0017]根據(jù)用戶的指令調(diào)整第一人稱視角圖的視角，并根據(jù)所述當(dāng)前視角數(shù)據(jù)調(diào)整平面圖中虛擬相機(jī)投影的視角方向；
[0018]將所述平面圖和虛擬相機(jī)投影作為一部分，將所述第一人稱視角圖作為另一部分，在同一屏幕中同步顯不。
[0019]優(yōu)選地，根據(jù)用戶指定的層高和/或?qū)I(yè)生成相應(yīng)的平面圖。
[0020]優(yōu)選地，位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B同步傳輸。
[0021]優(yōu)選地，加載顯示已通過輕量化處理后的BM立體模型。
[0022]優(yōu)選地，還包括如下步驟:
[0023]步驟1:在第一視角圖中顯示導(dǎo)航魔方；
[0024]其中，所述導(dǎo)航魔方與BIM立體模型方位匹配同步，賦予指南針功能，當(dāng)模型視圖發(fā)生改變時(shí)，提供有關(guān)模型當(dāng)前觀點(diǎn)的直觀反應(yīng)；或者根據(jù)用戶的指令將第一人稱視角圖的視角賦予導(dǎo)航魔方。
[0025]根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于BIM的平面圖和第一視角分屏同步顯示系統(tǒng)，包括如下模塊:
[0026]BIM立體模型加載模塊，用于加載顯示BM立體模型；
[0027]導(dǎo)航魔方匹配模塊，用于匹配BM立體模型加載模塊，賦予模型指南針功能。
[0028]BIM平面圖自動(dòng)生成模塊，用于根據(jù)調(diào)用的BM立體模型，生成對(duì)應(yīng)的平面圖，其中，所述平面圖是通過設(shè)置在BM立體模型頂部的場(chǎng)景相機(jī)所獲取的3D模型；
[0029]平面圖快速定位模塊，用于在用戶向平面圖上輸入的位置點(diǎn)處，安插虛擬相機(jī)，并顯示虛擬相機(jī)的在平面圖上的投影，根據(jù)虛擬相機(jī)投影的位置得到位置數(shù)據(jù)A，根據(jù)虛擬相機(jī)投影的視角方向得到視角數(shù)據(jù)B，并將位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B發(fā)送給BIM模型第一人稱視角生成模塊；
[0030]BIM模型第一人稱視角生成模塊，用于根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B生成相應(yīng)的第一人稱視角圖；
[0031]視角導(dǎo)航模塊，用于根據(jù)用戶的指令調(diào)整第一人稱視角圖的視角，將視角方位賦予導(dǎo)航魔方匹配模塊，同時(shí)將第一人稱視角圖的當(dāng)前視角數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹IM平面自動(dòng)生成模塊；BIM平面圖自動(dòng)生成模塊根據(jù)所述當(dāng)前視角數(shù)據(jù)調(diào)整平面圖中虛擬相機(jī)投影的視角方向；
[0032]BIM分屏同步顯示模塊，用于將所述平面圖和虛擬相機(jī)投影作為一部分，將所述第一人稱視角圖作為另一部分，在同一屏幕中同步顯示。
[0033]優(yōu)選地，根據(jù)用戶指定的層高和/或?qū)I(yè)生成相應(yīng)的平面圖。
[0034]優(yōu)選地，位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B同步發(fā)送給BM模型第一人稱視角生成模塊。
[0035]優(yōu)選地，BM立體模型加載模塊，用于加載顯示已通過輕量化處理后的BM立體模型。
[0036]優(yōu)選地，還包括如下裝置:
[0037]導(dǎo)航魔方模塊，用于在第一視角圖中顯示導(dǎo)航魔方；
[0038]其中，所述導(dǎo)航魔方與BIM立體模型方位匹配同步，賦予指南針功能，當(dāng)模型視圖發(fā)生改變時(shí)，提供有關(guān)模型當(dāng)前觀點(diǎn)的直觀反應(yīng)；或者根據(jù)用戶的指令將第一人稱視角圖的視角賦予導(dǎo)航魔方。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0040]I)克服了 BM模型信息龐大，無法在移動(dòng)終端(手機(jī)、平板等)上顯示運(yùn)行的困難，解決了無法在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理和操作的問題，方便外部人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于模型進(jìn)行查看和操作。
[0041]2)對(duì)于硬件要求不高，可在普通的移動(dòng)終端(手機(jī)、平板等)上運(yùn)行，當(dāng)今絕大部分人都擁有可以運(yùn)行的設(shè)備，從而大大降低了設(shè)備成本。
[0042]3)解決了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)管理中平面圖紙繁多，尋找不易，效率低下的問題，將各專業(yè)(建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等)的平面圖紙，濃縮進(jìn)了程序，只需選擇層高和專業(yè)領(lǐng)域，便可立刻顯現(xiàn)對(duì)應(yīng)的平面圖圖紙，快捷高效。與此同時(shí)，各專業(yè)人員都可根據(jù)需要查看對(duì)于自己的有用信息，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理和操作。
[0043]4)將平面圖紙與第一人稱視角立體圖結(jié)合，更為直觀的觀察和尋找細(xì)節(jié)構(gòu)件，便捷了施工管理，同時(shí)降低了對(duì)于人員技術(shù)的要求，即使普通工人也可根據(jù)同屏顯示的圖像觀察、記錄和尋找細(xì)節(jié)構(gòu)件。
【附圖說明】
[0044]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0045]圖1為分屏同步顯示流程圖。
[0046]圖2為分屏顯示效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0048]根據(jù)本發(fā)明提供的基于BM的平面圖和第一視角分屏同步顯示系統(tǒng)包括了如下模塊:
[0049]BM立體模型加載模塊，其用于加載顯示通過輕量化處理后的BM立體模型，包含BIM模型的各項(xiàng)屬性和數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，通過引入圖形引擎將模型圖片與數(shù)據(jù)分類讀取實(shí)現(xiàn)輕量化的BM立體模型實(shí)現(xiàn)對(duì)BM立體模型的輕量化處理。
[0050]導(dǎo)航魔方匹配模塊，用于匹配BM立體模型加載模塊，賦予模型指南針功能。
[0051]BM平面圖自動(dòng)生成模塊，其調(diào)用了 BM立體模型加載模塊中BM模型的尺寸、坐標(biāo)數(shù)據(jù)等，自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的俯視平面圖，可以生成立體模型中不同層高不同專業(yè)(結(jié)構(gòu)、建筑、機(jī)電等)的剖面圖。在確定顯示哪個(gè)平面圖的過程中，可以首先根據(jù)用戶的指令確定樓層，然后顯示該樓層對(duì)應(yīng)的平面圖，該平面圖并非2D圖紙，而是在頂部添加一部相機(jī)，從而得到的BM立體模型對(duì)該樓層所在平面的正交投影，實(shí)際上仍是3D模型。
[0052]平面圖快速定位模塊，可以在BM平面圖自動(dòng)生成模塊生成的平面圖上選擇具體的位置點(diǎn)，安插一個(gè)虛擬的相機(jī)，根據(jù)系統(tǒng)中設(shè)定的默認(rèn)的視角，平面圖上虛擬相機(jī)投影的位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B將同步傳送到BM模型第一人稱視角生成模塊。
[0053]BIM模型第一人稱視角生成模塊，該模塊通過平面圖快速定位模塊得到平面圖以及虛擬相機(jī)在平面圖上投影的位置數(shù)據(jù)A和視角數(shù)據(jù)B，從而顯示出對(duì)應(yīng)于位置數(shù)據(jù)A的位置上的第一人稱視角圖像，配合視角導(dǎo)航模塊將視角方位賦予導(dǎo)航魔方匹配模塊，從而可