[发明专利]BIM模型轻量化方法

说明书

本发明涉及一种BIM模型轻量化方法。该方法包括基于应用目的的BIM模型属性信息剔除，基于三角面片合并和边界线化简的BIM模型几何形状化简，以及基于几何形状特征识别的BIM模型参数化表达三个模块。BIM模型轻量化顾及了模型属性、几何形状以及参数化三个方面，通过对几何图形化简以及参数化，从而大大减少了BIM模型三角面片和顶点数量，通过对BIM模型属性的分阶段标识和管理，针对BIM应用目的和应用阶段，剔除不相关BIM属性信息，进一步优化了轻量化效果，提高了BIM数据的利用效率。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其是涉及一种BIM模型轻量化方法。

背景技术

BIM(建筑信息化模型)是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便被工程各参与方使用。通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为工程设计、施工建管和运维提供相互协调、内部一致的信息模型，使该模型达到工程全生命期的一体化，各专业协同工作，从而降低工程生产成本，保障工程按时按质完成。

COBie(施工运营建筑信息交换)是有关建筑资产管理的国际信息交换标准，定义了一整套完整的建筑物在设计、施工和运维各阶段的交付标准，旨在建筑物规划、设计、施工阶段就能考虑未来竣工交付运营单位时设施管理所需信息的收集和整理，已受到世界各国重视和采纳。

BIM模型一般较为精细、体量大、构件多，在可视化和信息管理过程中存在模型加载速度慢、渲染效率低、体验差和系统内存易崩溃等问题，从而无法满足实际应用的需求，因此，需要对BIM模型数据进行轻量化处理。轻量化已经是BIM业界人所共知的一个概念，虽然至今没有任何严谨的学术或者理论定义，但是这个概念已经几乎成为了行业的标准。

本发明中讨论的轻量化，是指对BIM模型中三维几何数据和过程属性信息的数据压缩，不涉及包括纹理图片、材质信息、二维图形信息以及软件特有的附加信息等其他非三维几何数据和过程属性信息。其中，BIM三维几何信息是指三维三角形网格(triangularmesh)或者三维线网格(polyline mesh)。每一个mesh由一个顶点数组和一个索引数组组成，顶点数组中每一个顶点一定包含position，即顶点坐标，可能包含纹理坐标和顶点颜色等；索引数组为一个unsigned int 16的数组，元素个数为3*三角形数量或2*线段数量。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种BIM模型轻量化方法，从模型属性剔除、几何图形化简和模型参数化三个方面对BIM模型进行轻量化，提高BIM模型加载效率和显示效果，避免在可视化和信息管理过程中存在模型加载速度慢、渲染效率低、体验差、系统内存崩溃等问题，从而满足实际应用的需求。

本发明采用的技术方案是：一种BIM模型轻量化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、结合COBie标准中定义的各属性项，设计BIM过程信息的IFC数据结构；

2)、添加阶段标识属性项；

3)、设计BIM过程信息数据库；

4)、根据BIM应用目的对数据库中与应用不相关的过程信息进行剔除；

5)、BIM模型几何形状化简；

6)、BIM模型参数化表达；

7)、将剔除不相关信息后的BIM过程信息、几何信息、拓扑信息、外观属性信息和化简后的BIM几何模型进行挂接，得到轻量化后的BIM数据。

作为优选，上述步骤1)、2)和3)中，首先借鉴和完善补充COBie中各阶段定义的过程信息属性项，将其转换为IFC格式文件；然后设计BIM过程信息数据库表结构，包括规划、设计、建设、运维和退役各阶段，添加阶段标识属性项；最后基于定义的数据库，将BIM过程信息进行入库。