[发明专利]一种将建筑图纸转换为三维BIM模型的图层分类方法

说明书

本发明公开一种将建筑图纸转换为三维BIM模型的图层分类方法，包括以下步骤：a、将CAD建筑图纸导入BIM建模软件，将CAD建筑图纸中的图形元素信息转换为基本图形元素信息库和文字信息库；b、检索CAD建筑图纸中的图层信息，遍历预处理后的CAD建筑图纸，将同一图层的基本图形元素放入一个集合中；c、将待识别的图层作为目标图层，依次对每一个图层的图层数据集进行总匹配度得分计算，从而获得目标图层；对每一个图层的图层数据集进行下一轮的匹配度得分计算，直至获取所有的目标图层；d、获取所有目标图层后，在指定的目标图层上进行识别和建模；本发明对CAD建筑图纸的图层自动分类，提高CAD建筑图纸识别和重建三维BIM模型的效率。

技术领域

本发明涉及建筑信息模型技术领域，具体是一种将建筑图纸转换为三维BIM模型的图层分类方法。

背景技术

在建筑工程业界，建筑信息模型与管理(BIM)被广泛认为是一种能够提高生产效率和交付质量的新型工具。BIM为一个工程项目提供了多维度的可实时同步的可视化建筑模型，同时在项目的全生命周期带来了多方协作和统一管理的方法。

目前，国内的BIM技术刚刚起步，国家还未出台完整的BIM交付标准，大部分工程仍然沿用传统的施工图作为设计交付；另一方面，BIM软件操作的复杂性令许多建筑单位无法在短时间内适应，制作一个BIM模型往往比画一套CAD图纸花费更多的时间和人力，这些单位更倾向于用传统的CAD软件工作。因此，在BIM技术尚未普及、相关政策尚未完善的情况下，开发一种能够将CAD建筑图纸自动转换为BIM模型的技术，能够免去人工翻模所消耗的财力物力，即时实现BIM模型在施工和运维阶段的价值。

现阶段，已有一些关于针对建筑图纸进行三维重建的研究和商业化产品。早期的图纸识别方法更多侧重于用模式识别技术解析纸质图纸或光栅图纸，提取其中的线条、文字信息。随着CAD的发展，大部分的建筑工程项目使用以矢量图形为基础的施工图作为传递设计信息的主要手段。近年的研究和产品也主要集中于对CAD施工图的三维重建。美国加州大学伯克利分校的Rick Lewis和Carlo Séquin曾发明了一套半自动建模的方法，需要人工将图纸中同类别的建筑元素放入相同的图层，并且对图纸中断联和重叠的地方进行手动修正。这种需要人为参与的建模方法具有较高的识别准确率，但是仍然需要手动调整参数，自动化程度较低。2005年南京大学的路通教授带领其团队开展了对于建筑施工图纸识别的一些研究，并取得了可观的成果。他们提出了INDAI(Normalization of DispersiveArchitectural Information)算法对建筑图纸中的构件进行识别，能够识别出轴线、轴符、墙、门窗等构件。然而，这种算法的计算代价较大，准确率也不够可观。当前，国内外有几款能够自动将CAD图纸转换为BIM模型的软件，例如埃及的Handaz，这些软件能够较为准确的识别CAD图纸中的构件，但是这些软件需要翻模人员手动点选建筑构件以确认其图层，并且需要输入一些例如高度和尺寸信息的参数。因此，市场上的翻模软件的问题是自动化程度不高；并且这些软件只能识别建筑平面图，而无法识别立面图，因此一些数据需手动输入。

综上，在现阶段无论是理论研究还是商业化软件，对于把CAD图纸转换为BIM模型的技术在识别准确度、识别时间以及自动化程度上都各有欠缺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将建筑图纸转换为三维BIM模型的图层分类方法，该方法能够在将CAD建筑图纸转换为三维BIM模型时，对CAD建筑图纸的图层自动分类，提高CAD建筑图纸识别和重建三维BIM模型的效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种将建筑图纸转换为三维BIM模型的图层分类方法，包括以下步骤：

a、将CAD建筑图纸导入BIM建模软件，对CAD建筑图纸进行预处理，将CAD建筑图纸中的图形元素信息转换为基本图形元素信息库和文字信息库；

基本图形元素信息库由基本图形元素集合构成，包括直线段集合、弧线段集合与圆集合；