[发明专利]一种面向BIM模型的数据提取方法

说明书

本发明提供一种面向BIM模型的数据提取方法，涉及数据提取技术领域。包括：建立BIM数据库；过滤BIM模型中的所有构件并将构件图元存储到收集器；遍历收集器中所有图元获取各种构件的元素集合，并对闭合轮廓墙体集合创建房间；提取各种构件属性并将其存储到建立的BIM数据库中，建立拓扑关系，实现面向BIM模型的数据提取。本方法将BIM模型数据提取出来，识别构件语义并存储在外部数据库中，数据通过进一步的提取与应用功能完善，提高了BIM数据信息的使用效率，解决了模型与数据之间存在独立性、模型具有抽象性、数据存在断层等问题，达到了模型与数据的完全结合，方便了工程施工中的模型重建和构件查找，在建筑施工领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及数据提取技术领域，具体涉及一种面向BIM模型的数据提取方法。

背景技术

城市复杂结构管网是运行控制均为多目标的网状系统，其具有规模巨大、结构错综复杂、而且有随机性强的特点。近年来，随着城市复杂管网规模的发展壮大，管网系统的复杂性和多变性越来越突出，对管网正常运行的安全性和可靠性要求越来越高。如何有效的应对自然变化和社会发展，复杂管网的建设作为社会发展的重要组成部分，面临着管理和调度的严峻考验。使用现代化的管理手段，在管网系统中实现网络化监测，是势在必行的。

BIM是“建筑信息模型”(Building Information Modeling)的简称，建筑信息模型结合了所有的模型信息、功能需求和构件属性，能够将一个建筑项目整个生命周期内的所有数据信息整合到一个单独的BIM模型中。

BIM模型可以看作是一个数字化的建筑3D模型，在这个模型中，建筑构件所包含的数据信息，除几何尺寸外，还包含建筑或工程的数据。为了提高了数据信息提取的使用效率，对BIM模型进行数据的提取，目前有以下三种方法：

(1)非结构化数据提取：非结构化数据提取的思想是主要针对CAD技术所提供，目前CAD在建筑上的使用情况还不算过时，二维平面图是建筑工程中的基本图纸，工程项目上的整体信息不是通过一个整体数据模型来描述的，而是结合所有二维平面图纸，一点一点的进行分析，通过视觉效果进行的查看。二维平面图纸主要提供了建筑图元的尺寸标注、位置信息等，这种数据是非结构化数据提取的主要提取目标；在非结构化的二维平面图纸中，图元对象、尺寸标注、轴网基线等多种对象交织在一起，在二维平面图纸中形成了复杂混乱的平面。对非结构化平面图的识别和建模工作带来了较大困难，这种研究方法一般只针对建筑工程中的主要构件，例如墙体、门、窗、洞口等；

(2)半结构化数据提取：半结构化数据主要存在于CAAD软件中，针对非结构化数据图纸较为复杂问题，半结构化的作用是对图纸进行预处理工作，将复杂的图纸进行分层处理，以CAAD软件的结构进行分层，可以按照不同的图层来对数据进行识别和提取，避免了人工处理带来的错误以及不一致；

(3)结构化数据提取：结构化数据提取主要是针对于三维模型中的构件来进行提取，目前，要想从模型中获取完整的构件数据，结构化数据提取是一个很好的选择，该方法是通过统一的数据准则来对数据进行描述，可以直观地从BIM模型中抽取图元的数据信息。

综上，对BIM模型进行数据提取的主要研究工作都是侧重于从BIM模型中提取构件数据，包括几何信息、位置信息以及构件间的拓扑关系。然而，目前BIM数据提取在国内属于起步阶段，大多数研究针对于某个具体应用或没有构件语义添加的BIM数据提取，只是工程管理数据和BIM数据的简单关联而满足工程需要，不能查询构件数据，没有针对布料机使用的BIM构件模型数据提取，难以满足当前装配建筑领域对构件模型信息的迫切需求，也就是说，BIM数据的研究成果仍着重在规划设计时间的应用以及BIM信息交换标准的建立上，对于BIM在项目计划与施工管理的应用上，仍未有具体的发展，为解决建筑行业中各专业之间在施工过程中数据使用效率低的问题，在BIM技术中面向数据提取与应用研究相对较少现状下，提出了一套完整高效率的BIM数据提取与应用技术方案。

发明内容