[发明专利]一种工程量计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程预决算技术领域，尤其涉及一种采用并行增量式计算的工程量计算方法。

背景技术

在建筑工程预算、施工决算等方面都需要引用工程量数据，包括混凝土方、人工费用等等。而要得到这些工程量数据，需先计算建筑的体积、表面积等基础几何量。由于复杂的几何相交扣减关系，这些量的人工计算繁琐而费时，准确性也比较差。这正是工程量自动计算软件发挥作用之处。

上述预决算方法的主要任务在于工程量计算，其核心思想均基于三维布尔运算，即对任意两个三维几何体，求其交、并和补，得到新的几何体，然后对它们的量进行运算、汇总。这种运算本质是对工程量扣减计算的数学描述，围绕这套数学方法普遍操作流程是：

(1)对建筑构件三维建模，从图纸中的信息还原出建筑物完整的三维几何信息；

(2)基于(1)中的信息，利用三维布尔计算求得建筑物的整体几何量，例如墙体体积、梁体积(已计入扣件关系)、模板面积等等；

(3)套用清单或者定额，得到最终需要的汇总量。

其中，主要的计算量集中在第(2)步。

参见图1，示出了一种典型的现有工程量计算方法的计算过程，包括以下步骤：

S101、对构件建模。

S102、判断是否建模完毕，

若是，进入步骤S103；

若否，返回步骤S101。

S103、计算单个构件的工程量。

S104、计算构件间相交部分的扣减工程量。

S105、根据全部构件的工程量及构件间相交部分的扣减工程量，得到汇总工程量。

S106、套用清单或定额，得到预决算结果。

图1示出的工程量计算方法采用建模完毕再计算的思路，即集中计算的模式。由于工程计算量非常庞大，导致用户建模后等待数分钟甚至数小时才能看到计算结果。也有些方案采用了一些加速技巧，但总体讲对计算速度的改进都杯水车薪，远远达不到实时效果(建模完成即看到计算结果)。

由此可见，现有技术的主要缺点体现在两方面：

(1)计算速度慢。每次计算需要数分钟甚至数小时的计算时间，在此期间用户不能操作软件，只有等待计算完成。即便用户对工程设计只做了一些细微的调整，也会导致工程重头到尾计算，计算时间得不到改观。

(2)没有充分利用现代CPU的多核心特性，最大化地调动计算资源，提高效率。无论用户的电脑有多少个处理核心，都只能利用其中一个，资源利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增量式工程量计算方法，可实现建模后即完成工程量计算的实时计算效果。进而本发明采用后台多线程并行增量式工程量计算方法，以充分利用CPU的多核心资源，提高工程量计算效率。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是，一种工程量计算方法，包括：

(10)提取已建模构件集合；

(20)编辑构件，并识别已建模构件集合中与编辑构件存在相交和扣减关系的目标构件子集合；

(30)计算编辑构件的工程量，计算并更新目标构件子集合中每个目标构件的工程量；

(40)判断建模是否结束，

若是，进入步骤(10)；

若否，返回步骤(20)；

(50)汇总已建模构件集合中所有已建模构件的工程量。

较优地，编辑构件的类型为添加构件、删除构件或修改构件。

较优地，修改构件按照添加修改前构件、删除修改后构件两个步骤操作。

较优地，采用并行计算方式。

较优地，引入以下计算线程：

建模主线程，用于提取已建模构件集合、编辑构件并识别已建模构件集合中与编辑构件存在相交和扣减关系的目标构件子集合；

工程量计算线程，用于计算编辑构件的工程量，计算并更新目标构件子集合中每个目标构件的工程量。

较优地，引入带标记的垃圾回收线程，用于标记目标删除构件并在计算队列为空时清理已标记删除构件。

较优地，若发生因构件被删除而导致的非法内存地址访问错误，根据已标记删除构件排除错误。

较优地，在步骤(50)之前，判断是否发生因构件被删除而导致的冗余计算错误，若是，剔除冗余计算结果。

较优地，引入计算准备线程，用于执行工程量计算之前的预备工作。

较优地，工程量计算之前的预备工作包括建立构件的三维实体模型、确定构件之间的影响关系、以及将待计算的工作添加入计算队列之中。