[发明专利]一种点云数据结合建筑模型实现工程设计的方法

说明书

本发明申请公开了一种点云数据结合建筑模型实现工程设计的方法，该方法包括步骤如下：(1)点云数据获取得到.LAS的扫描数据文件；(2)点云数据文件的处理转换及点云模型的生成；(3)点云模型与建筑单体模型的整合获得参数完整的工程设计建筑单体结构模型。本申请的方案通过扫描获得现有建筑的实际点云数据，对扫描数据进行处理形成点云模型，使其成为设计依据，准确还原出建筑现场的实际条件，并在此基础上与建筑单体设计模型结合，提高实际项目的设计精度，最大程度避免了设计阶段由于条件不完善而导致的设计变更，提高了设计合理性。

技术领域

本申请的技术方案属于工程建筑设计领域，特别是在建筑模型的构建过程中充分借助点云数据的完整信息性，将点云数据转换点云模型并与建筑设计模型相结合从而实现工程设计建筑模型的准确呈现，即一种点云数据结合建筑模型实现工程设计的方法。

背景技术

点云技术是最近几年在工程、产品实测中使用的一种测量技术，其通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合称之为点云。如果点云的获得采用三维坐标测量机得到较少点的数据参数，即相邻测量点之间的间距比较大，则形成的数据集合为稀疏点云；而使用三维激光扫描仪或照相式扫描仪得到的点云，点数量比较大并且比较密集，则称为密集点云或激光点云。随着扫描技术、大数据存储技术的发展，激光点云已经成为点云数据的主要形式。

激光点云数据的产生过程是利用一束激光照射物体表面时，其反射激光会携带照射物体的方位、距离等信息。若将激光束按照某种确定路径进行扫描，便会边扫描边记录到反射的激光点信息，由于激光波长短，其扫描精度极为精细，因此获取大量的扫描点信息。激光点云的数据信息中不仅包括了扫描物的三维坐标(XYZ)信息、激光反射强度(Intensity)参数还包括物体各扫描点的颜色信息(RGB)。

在工程建设的模型构建中，点云技术通常用来对已完成的建筑设计进行逆向模型重构，即针对已经完工的建筑项目进行三维扫描，然后利用点云完成逆向建模。但由于激光扫描数据通常是建筑物的局部坐标系统，为相对坐标，而基于相对坐标系统并不能真实反映建筑物所处的地理位置信息。此外，点云在建筑模型构的在整个项目周期中介入较晚，并没有在设计阶段发挥出其强大的建模功能和作用，且点云扫描数据在设计阶段，特别是在方案设计阶段无完整的配套服务应用。如何将点云数据在设计阶段与方案模型实现更好的结合，扩展点云数据的使用是建筑设计领域技术发展的前沿性方向。本申请的技术方案就是以此技术方向为突破点，结合点云数据的精准性，通过点云数据模型应用过程的数据转换和信息交流，实现建筑模型的精准呈现。

发明内容

本发明的目的是结合点云扫描大数据量，利用现有的数据处理软件进行点云数据处理获得点云模型，并将该点云模型与建筑项目中的设计模型相结合，实现对建筑单体完整参数的准确再现，避免因条件不完善而导致的设计频繁变更，提高项目设计的合理性。

本发明为达到上述发明目的，具体通过以下技术方案实现：一种点云数据结合建筑模型实现工程设计的方法，该方法包括步骤如下：

(1)点云数据获取得到.LAS的扫描数据文件；

(2)点云数据文件的处理转换及点云模型的生成；

(3)点云模型与建筑单体模型的整合获得参数完整的工程设计建筑单体结构模型。

本申请的方案中，通过扫描获得现有建筑的实际点云数据，对扫描数据进行处理形成点云模型，使其成为设计依据，准确还原出建筑现场的实际条件，在此基础上与建筑单体设计模型结合，能够提高实际项目的设计精度，最大可达毫米级，其准确性及精细程度远超传统方式，最大程度避免了设计阶段由于条件不完善而导致的设计变更，提高了设计合理性。