[发明专利]BIM模型外部轮廓分层并行快速提取方法及系统

说明书

本发明公开了一种BIM模型外部轮廓分层并行快速提取方法，包括以Revit软件中的BIM模型为数据源,将BIM模型几何数据完整导出,启动GPU调度程序和Revit多实例调度程序，基于GPU并行生成构件的几何关系算法得到标高到房间的映射信息、标高到构件的映射信息、房间构件映射列表和构件相邻映射列表；以进程间通信的形式，基于Revit本地多实例算法基于标高生成楼层外轮廓构件映射列表；获取了上面两部分信息后，独立于Revit，依靠GPU并行计算能力，通过轮廓生成算法从楼层外轮廓构件出发，查找与其相邻的几何构件保存到外轮廓构件列表，通过扩展迭代隐去外轮廓构件不可见面得到BIM模型外轮廓，仅依赖Revit制作插件的形式，性能提高了3到10倍，而准确性没有变化。

技术领域

本发明属于建筑软件BIM模型处理领域，具体是涉及一种BIM模型外部轮廓分层并行快速提取方法及系统。

背景技术

随着BIM技术的发展,人们对BIM模型的精度要求越来越高,使用场景也变得越来越复杂,从而导致的一个必然结果是数据量变得越来越大。传统的模型外轮廓提取算法在提高性能方面有以下几种形式:

1、简化模型，比如将相邻的面合并,进而减少三角面片的数量, 来达到提高性能的目的。这种方式，一旦需要极度减少模型顶点和三角形网格时，大多无法保持原有模型的重要细节特征；

2、先显示某些类型的构件,如柱子、墙，参见Autodesk Viewer，然后再显示其他构件，用户在使用过程中会明显察觉某些构件会消失几秒钟，等计算机有空余计算能力的时候才会再次显示，不减少模型细节，但会损失部分用户体验；

3、通过常规的商业渲染引擎，如VTK，在旋转的时候会主动降低分辨率，使得显示模糊，只能在静态显示高分辨率，并且这一过程，作为引擎的使用者，无法自定义设定。同样的原因，其它商业渲染引擎也都封装了算法的底层逻辑，使用者无法对这一部分内容自定义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于BIM模型外部轮廓分层并行快速提取方法,它包括以Revit软件中的BIM模型为数据源,将BIM模型几何数据完整导出,启动GPU调度程序和Revit多实例调度程序，首先，基于GPU并行生成构件的几何关系算法得到标高到房间的映射信息、标高到构件的映射信息、房间构件映射列表和构件相邻映射列表；第二，以进程间通信的形式，基于Revit本地多实例算法基于标高生成楼层外轮廓构件映射列表；最后，获取了上面两部分信息后，独立于Revit，依靠GPU并行计算能力，通过轮廓生成算法从楼层外轮廓构件出发，查找与其相邻的几何构件保存到外轮廓构件列表，通过扩展迭代提取外轮廓构件朝外的面,得到BIM模型外轮廓。

进一步地,GPU并行处理生成构件的几何关系算法包括以下步骤：

S1.根据构件属性将构件分别记录在房间列表(R列表)和其他构件列表(E列表)；

S2.分别读取R列表和E列表，创建房间标高列表(RE列表)和构件标高列表(EE列表)，按照标高由低到高排列，将R列表和E列表按总数分成N段，GPU调度程序首先并行处理分段内的房间和构件，根据其标高信息，如果列表中已存在，在现有项中加入房间或构件信息，如不存在新建一项，并插入房间或构件信息，然后将标高信息合并到RE列表或EE列表中，处理完毕得到标高到房间和标高到构件的映射信息；

S3.所述房间构件映射列表包括房间内部构件列表、房间轮廓构件列表以及房间外构件列表，首次将E列表分成N段，GPU并行处理分段内部构件，读取每个构件，再从S1标高到房间映射信息中，找到与该构件标高重叠的房间，通过几何运算若该构件属于某房间保存到房间内部构件列表，若相邻保存到房间轮廓构件列表，其它保存在房间外构件列表；

S4.相邻构件映射列表基于每个构件读取非房间构件且不存在几何空间上包含关系的构件的标高信息，在S1标高到构件映射信息中找到有重叠标高的对应构件进行检测，若几何相交保存到构件相邻列表；