[发明专利]利用3D激光扫描技术快速BIM建模的方法

权利要求书

1.利用3D激光扫描技术快速BIM建模的方法，其特征在于，它包含以下步骤：

(1)、数据采集：利用三维激光扫描仪进行现场扫描，采集指定构筑物工程目标的完整、真实原始数据，得到具有精确空间信息的点云数据；

(2)、“点云”数据预处理：将采集到的三维激光点云数据利用点云预处理软件进行拼接、去噪、分类、着色处理，提高点云的可视化效果，便于模型特征信息提取；

(3)、BIM模型构建：利用经过预处理的三维激光点云数据，使用专门定制开发的“AutoCAD Revit点云三维建模软件”进行精细建模得到BIM模型数据，与设计CAD模型、设计BIM模型进行精度对比；

(4)、模型应用管理：后期开发相应的三维展示平台进行BIM模型和点云模型的同步管理展示，为现场工程实施人员提供便捷的发布、分享、沟通管理平台；

所述的数据采集步骤包含特征点布置和3D激光扫描数据采集两个部分；

所述的特征点布置包含如下步骤：

(1.1)、现场踏勘，了解现场情况，制定详细的测量方案及特征点布置方案；

(1.2)、根据轨道平面和隧道中心布置相应的特征点，为了提高BIM模型精度，各专业控制测量特征点不少于5个，为后期点云数据模型拼接提供校准数据；

(1.3)、特征点布置方案，特征点布置要求至少3个特征点在不同的x/y/z坐标中，保证模型拼接的唯一性；

所述的3D激光扫描数据采集包含如下步骤：

(1.4)、扫描准备工作，设置基础控制点，利用GPS定位功能，使各部分采集的“点云”数据在同一坐标系内，保证“点云”模型拼接的整体性，同时确保控制点坐标和真实城市坐标系一一对应，保证与其他项目3D模型能匹配；

(1.5)、点云数据采集，利用3D激光扫描仪自动进行扫描测量，点云数据自动保存；

所述的“点云”数据预处理包含如下步骤：

(2.1)、数据拼接：将整个模型进行分区拼接，拼接工作利用点云预处理软件实现，利用相邻区域的至少3个同名标靶所测量的“点云”数据进行拼接操作，选定同名特征点，软件自动进行“点云”合并；

(2.2)、分类：按照构筑物工程构件进行分类，场地前存在的人、材料、机械设备遮挡物，将扫描对象数据进行分类；

(2.3)、去噪：选择所需要的数据，剔除相关的闲杂数据；

(2.4)、校准：拼接时的数据校准，选择相邻区域扫描的除用作拼接以外的同名特征点，利用相关的约束条件进行偏差修正，将拼接误差控制在要求的方位以内；

(2.5)、特征点处理：将不同的特征点进行标记，利用软件进行处理，生成所要求的特征数据，生成相应的点云数据；

(2.6)、数据云存储：为实现了存储容量无限扩展、并行处理读写数据，将数据按照指定策略使用分而治之的方式分成多个块存储到不同服务器上，进行云存储记录；

所述的BIM模型构建包含BIM模型建立、BIM现场三维模型的自动建立、模型校准和后期模型的自动建立；

所述的BIM模型建立包含如下步骤：

(3.1)、“点云”模型导出，将经过处理之后得到的“点云”数据进行处理，利用软件生成单体模型；

(3.2)、将经过处理后的特征点云数据导出，为之后BIM建模所需参考数据提供服务；

(3.3)、单体模型生成后，通过软件导入AutoCAD Civil 3D，生成CAD三维模型；

所述的BIM现场三维模型的自动建立包含如下步骤：

(3.4)、Revit中插入CAD模型，CAD模型插入到Revit中，测量控制点和城市真实坐标对应，同时将测量控制点导入Revit二次开发插件中；

(3.5)、Revit自动建模，参考CAD模型进行相关参数设定，导入相关的建模构件族，利用插件自动建模功能进行批量建模；

所述的模型校准包含如下步骤：

(3.6)、误差自动提醒，Revit自动建模完成后，依照相关的约束条件及模型精细度要求，插件自动检测BIM模型与CAD模型的偏差，对于超过误差范围以外的，自动标记提醒；

(3.7)、模型调整，参照CAD三维模型，将超出偏差以外的构件，进行调整，确保建立的BIM模型和CAD模型、现场实际情况的一致性；

所述的后期模型的自动建立包含如下步骤：

(3.8)特征数据匹配，将特征数据文件导入Revit二次开发插件中，作为Revit建模的参照数据；

(3.9)、Revit自动建模，参考不同专业的特征数据进行相关参数的自动设定，导入相关的建模构件族，利用插件自动建模功能进行分专业的批量建模。