基于bim的vr虛擬感受系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于BIM的VR虛擬感受系統(tǒng)。一種基于BIM的VR虛擬感受方法，采用BIM技術(shù)在計算機中產(chǎn)生與規(guī)劃設(shè)計一致的BIM建筑模型；在BIM建筑模型基礎(chǔ)上，建立建筑物構(gòu)件特性模塊；將BIM建筑模型模型通過無線傳輸模塊傳輸?shù)接^察者所佩戴的顯示頭盔上；利用定位系統(tǒng)獲取觀察者的觀察信息，同時將用戶的觀察信息傳回計算機內(nèi)的BIM建筑模型中，BIM建筑模型接收觀察者的觀察信息，更新建筑模型數(shù)據(jù)；觀察者利用選擇手柄輸出選擇構(gòu)件特性模塊的轉(zhuǎn)換信息，向用戶傳輸具有所選擇的構(gòu)件特性的圖像或參數(shù)信息。本發(fā)明的優(yōu)點是：在BIM模型的基礎(chǔ)上建立材質(zhì)、構(gòu)件材料庫，用戶可以在身臨其境觀看的同時，基于手柄可以形成人與虛擬現(xiàn)實的互動，更換觀看相關(guān)材質(zhì)與構(gòu)件。
【專利說明】
基于BIM的VR虛擬感受系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種基于B頂?shù)腣R虛擬感受系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]BIMCBuilding Informat1n Modeling)，一般將其理解為建筑信息模型，它是一種建筑周期信息化管理技術(shù)，具有模擬性、可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性和可出圖五大特點。總之，是一種全新的建筑設(shè)計、施工、管理、監(jiān)督方法，建立在三維數(shù)字信息技術(shù)基礎(chǔ)之上，包含了建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營等所有階段的數(shù)據(jù)信息。工作人員在建筑物任何生命周期中任何階段，都可以根據(jù)模型以及模型提供的數(shù)據(jù)有效、正確的決策。
[0003]VRCVirtual Reality，即虛擬現(xiàn)實，簡稱VR)，綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實及控制等接口設(shè)備，在計算機上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)它利用計算機生成一種模擬環(huán)境是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。
[0004]傳統(tǒng)建筑信息展示方法有:實物展示，沙盤展示，基于B頂普通展示。
[0005]實物展示:需要建筑已經(jīng)建造完成，觀察者可以身臨其境觀察建筑。但是這種方法成本高，耗時長，且具有單一、單向性，對場地等多方面要求高。
[0006]沙盤展示:通過制作理想化建造的模型。具有理想化、占地面積小等優(yōu)點。觀察者通過模型進行觀察。此方法具有很大局限性，觀察者只能觀察到建筑外部結(jié)構(gòu)，不能詳細觀察內(nèi)部具體信息。沙盤展示模型占地面積小，外部一些細節(jié)性信息不會被觀察者得到。
[0007]普通基于BM展示:如申請?zhí)?01410675455的發(fā)明專利申請，利用三維模型，觀察者可以身臨其境，進行多角度觀看，但不能實現(xiàn)人機之間的互動，無法實現(xiàn)建筑模型材質(zhì)轉(zhuǎn)換、構(gòu)件屬性查詢等活動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在提供一種基于B頂?shù)腣R虛擬感受系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述各種問題。實現(xiàn)觀察者身臨其境感受建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過感應(yīng)手柄進行查詢建筑構(gòu)建屬性，轉(zhuǎn)換建筑模型材質(zhì)等互動活動。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于BIM的VR虛擬感受方法，其特征在于，包括如下步驟:
步驟1:采用WM技術(shù)在計算機中產(chǎn)生與規(guī)劃設(shè)計一致的WM建筑模型；
步驟2:在WM建筑模型基礎(chǔ)上，建立建筑物構(gòu)件特性模塊；
步驟3:將WM建筑模型模型通過無線傳輸模塊傳輸?shù)接^察者所佩戴的顯示頭盔上；步驟4:利用定位系統(tǒng)獲取觀察者的觀察信息，同時將用戶的觀察信息傳回計算機內(nèi)的B頂建筑模型中，B頂建筑模型接收觀察者的觀察信息，更新建筑模型數(shù)據(jù)，并向用戶傳輸對應(yīng)的建筑內(nèi)部建構(gòu)展示三維立體圖； 步驟5:觀察者利用選擇手柄輸出選擇構(gòu)件特性模塊的轉(zhuǎn)換信息，并將該轉(zhuǎn)換信息傳送至IjBM建筑模型中，B頂建筑模型更新建筑模型數(shù)據(jù)，向用戶傳輸具有所選擇的構(gòu)件特性的圖像或參數(shù)信息；
所述的觀察信息包括觀察者空間位置信息以及姿態(tài)變化信息。
[0010]所述的步驟4中的定位系統(tǒng)包括設(shè)置于顯示頭盔內(nèi)部和外部的傳感器，實現(xiàn)步驟4的具體步驟包括:
步驟4.1:通過設(shè)置于顯示頭盔內(nèi)部的傳感器獲取觀察者的姿態(tài)變化信息，通過設(shè)置于顯示頭盔外部的傳感器獲取觀察者的空間位置信息；
步驟4.2:將觀察者姿態(tài)變化信息通過內(nèi)置在顯示頭盔中的無線傳輸模塊傳輸給計算機，計算機儲存信息同時與WM建筑模型進行實時匹配；
步驟4.3:根據(jù)觀察者信息改變WM建筑模型中觀察者的空間位置，從WM建筑模型中調(diào)取取得新視點下的建筑模型信息或構(gòu)件信息或其他數(shù)據(jù)信息。
[0011]所述的步驟4.3包括以下步驟:
步驟4.3.1:電腦根據(jù)獲得觀察者的空間位置信息的變化，相應(yīng)改變BIM建筑模型中觀察者的空間位置，調(diào)整建筑模型，并調(diào)取新視點下的圖像信息。
[0012]步驟4.3.2:將新視點下的圖像信息傳輸?shù)斤@示頭盔顯示。
[0013]所述的步驟5包括如下步驟:
步驟5.1:選擇手柄通過無線結(jié)構(gòu)模塊傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)至計算機；
步驟5.2:計算機根據(jù)觀察者選擇的指令，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的構(gòu)件特性模塊；
步驟5.3:計算機將調(diào)出的構(gòu)件特性模塊圖像信息通過無線傳輸模塊傳輸?shù)斤@示頭盔并顯示。
[0014]所述的構(gòu)件特性模塊包括:建筑屬性模塊、建筑模型材質(zhì)數(shù)據(jù)模塊、建筑內(nèi)部裝修模塊和管道模塊，根據(jù)觀察者使用需要選擇其中的一個或多個。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點是:在WM模型的基礎(chǔ)上建立材質(zhì)、構(gòu)件材料庫，用戶可以在身臨其境觀看的同時，基于手柄可以形成人與虛擬現(xiàn)實的互動，調(diào)看、更換相關(guān)材質(zhì)與構(gòu)件。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明使用系統(tǒng)的總體構(gòu)成示意圖。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1和圖2，本發(fā)明一種基于的VR虛擬感受方法，其特征在于，包括如下步驟:
步驟1:采用WM技術(shù)在計算機4中產(chǎn)生與規(guī)劃設(shè)計一致的WM建筑模型(常規(guī)技術(shù))。
[0018]步驟2:在計算機4中的B頂建筑模型的基礎(chǔ)上，建立建筑物構(gòu)件特性模塊。該構(gòu)件特性模塊包括:建筑屬性模塊、建筑模型材質(zhì)數(shù)據(jù)模塊、建筑內(nèi)部裝修模塊和管道模塊，根據(jù)觀察者使用需要選擇其中的一個或多個。
[0019]步驟3:將所述的建筑模型模型通過無線傳輸模塊3傳輸?shù)接^察者所佩戴的顯示頭藍I上。
[0020]步驟4:利用定位系統(tǒng)5獲取觀察者的觀察信息，同時將用戶的觀察信息傳回計算機4內(nèi)的B頂建筑模型中，B頂建筑模型接收觀察者的觀察信息，更新建筑模型數(shù)據(jù)，并向顯示頭盔I中傳輸對應(yīng)的建筑內(nèi)部建構(gòu)展示三維立體圖。
[0021]步驟5:觀察者利用選擇手柄2輸出選擇構(gòu)件特性模塊的轉(zhuǎn)換信息，并將該轉(zhuǎn)換信息通過無線傳輸模塊3傳送到計算機4中的BIM建筑模型中，BIM建筑模型更新建筑模型數(shù)據(jù)，向顯示頭盔I傳輸具有所選擇的構(gòu)件特性的圖像或參數(shù)信息。
[0022]所述的觀察信息包括觀察者空間位置信息以及姿態(tài)變化信息。
[0023]所述的步驟4中的定位系統(tǒng)5包括設(shè)置于顯示頭盔內(nèi)部和外部的傳感器，
實現(xiàn)步驟4的具體步驟包括:
步驟4.1:通過設(shè)置于顯示頭盔內(nèi)部的傳感器獲取觀察者的姿態(tài)變化信息，通過設(shè)置于顯示頭盔外部的傳感器獲取觀察者的空間位置信息(為現(xiàn)有技術(shù)，參見CN104484033A)。
[0024]步驟4.2:將觀察者姿態(tài)變化信息通過內(nèi)置在顯示頭盔I中的無線傳輸模塊3傳輸給計算機4，計算機4儲存信息同時與WM建筑模型進行實時匹配。
[0025]步驟4.3:根據(jù)觀察者信息改變BIM建筑模型中觀察者的空間位置，從BIM建筑模型中調(diào)取取得新視點下的建筑模型信息或構(gòu)件信息或其他數(shù)據(jù)信息。
[0026]所述的步驟4.3包括以下步驟:
步驟4.3.1:電腦根據(jù)獲得觀察者的空間位置信息的變化，相應(yīng)改變BIM建筑模型中觀察者的空間位置，調(diào)整建筑模型，并調(diào)取新視點下的圖像信息。
[0027]步驟4.3.2:將新視點下的圖像信息傳輸?shù)斤@示頭盔顯示。
[0028]所述的步驟5包括如下步驟:
步驟5.1:選擇手柄2通過無線結(jié)構(gòu)模塊3傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)至計算機4。
[0029 ]步驟5.2:計算機4根據(jù)觀察者選擇的指令，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的構(gòu)件特性模塊。
[0030]步驟5.3:計算機4將調(diào)出的構(gòu)件特性模塊圖像信息通過無線傳輸模塊3傳輸?shù)斤@示頭藍I并顯示。
[0031]在實施本發(fā)明時，觀察者帶上顯示頭盔I，無線結(jié)構(gòu)模塊3設(shè)在顯示頭盔I上，觀察者手持選擇手柄2，選擇手柄2和顯示頭盔I共用無線結(jié)構(gòu)模塊3(兩者也可以單獨設(shè)置無線結(jié)構(gòu)模塊)。定位系統(tǒng)5將檢測到的位置(人體移動)信息和姿態(tài)變化(頭部轉(zhuǎn)動)信息通過無線結(jié)構(gòu)模塊3傳輸?shù)接嬎銠C4，計算機4根據(jù)視線變化找到觀察者的觀察目標，并將有關(guān)圖像信息輸送到顯示頭盔I顯示。計算機4根據(jù)定位系統(tǒng)信息，及時改變輸入顯示頭盔的三維圖像。觀察者通過選擇手柄2變更查詢建筑內(nèi)部的構(gòu)件特性模塊，如裝飾物品、家具等，達到更好的裝修效果。
【主權(quán)項】
1.一種基于BIM的VR虛擬感受方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:采用WM技術(shù)在計算機中產(chǎn)生與規(guī)劃設(shè)計一致的WM建筑模型； 步驟2:在WM建筑模型基礎(chǔ)上，建立建筑物構(gòu)件特性模塊； 步驟3:將WM建筑模型通過無線傳輸模塊傳輸?shù)接^察者所佩戴的顯示頭盔上； 步驟4:利用定位系統(tǒng)獲取觀察者的觀察信息，同時將用戶的觀察信息傳回計算機內(nèi)的B頂建筑模型中，B頂建筑模型接收觀察者的觀察信息，更新建筑模型數(shù)據(jù)，并向用戶傳輸對應(yīng)的建筑內(nèi)部建構(gòu)展示三維立體圖； 步驟5:觀察者利用選擇手柄輸出選擇構(gòu)件特性模塊的轉(zhuǎn)換信息，并將該轉(zhuǎn)換信息傳送至IjBM建筑模型中，B頂建筑模型更新建筑模型數(shù)據(jù)，向用戶傳輸具有所選擇的構(gòu)件特性的圖像或參數(shù)信息； 所述的觀察信息包括觀察者空間位置信息以及姿態(tài)變化信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM的VR虛擬感受方法，其特征在于，所述的步驟4中的定位系統(tǒng)包括:設(shè)置于顯示頭盔內(nèi)部和外部的傳感器， 實現(xiàn)步驟4的具體步驟包括: 步驟4.1:通過設(shè)置于顯示頭盔內(nèi)部的傳感器獲取觀察者的姿態(tài)變化信息，通過設(shè)置于顯示頭盔外部的傳感器獲取觀察者的空間位置信息； 步驟4.2:將觀察者姿態(tài)變化信息通過內(nèi)置在顯示頭盔中的無線傳輸模塊傳輸給計算機，計算機儲存信息同時與WM建筑模型進行實時匹配； 步驟4.3:根據(jù)觀察者信息改變BIM建筑模型中觀察者的空間位置，從BIM建筑模型中調(diào)取取得新視點下的建筑模型信息或構(gòu)件信息或其他數(shù)據(jù)信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于BIM的VR虛擬感受方法，其特征在于， 所述的步驟4.3包括以下步驟: 步驟4.3.1:電腦根據(jù)獲得觀察者的空間位置信息的變化，相應(yīng)改變BIM建筑模型中觀察者的空間位置，調(diào)整建筑模型，并調(diào)取新視點下的圖像信息； 步驟4.3.2:將新視點下的圖像信息傳輸?shù)斤@示頭盔顯示。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于的VR虛擬感受方法，其特征在于，所述的步驟5包括如下步驟: 步驟5.1:選擇手柄通過無線結(jié)構(gòu)模塊傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)至計算機； 步驟5.2:計算機根據(jù)觀察者選擇的指令，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的構(gòu)件特性模塊； 步驟5.3:計算機將調(diào)出的構(gòu)件特性模塊圖像信息通過無線傳輸模塊傳輸?shù)斤@示頭盔并顯示。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BIM的VR虛擬感受方法，其特征在于， 所述的構(gòu)件特性模塊包括:建筑屬性模塊、建筑模型材質(zhì)數(shù)據(jù)模塊、建筑內(nèi)部裝修模塊和管道模塊，根據(jù)觀察者使用需要選擇其中的一個或多個。
【文檔編號】G06F3/01GK105955463SQ201610263095
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】王立峰
【申請人】王立峰