[发明专利]一种基于BIM的跨楼层路网提取方法

权利要求书

1.一种基于BIM的跨楼层路网提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

X-Z平面投影：将跨楼层建筑构件的三维形状从Y轴的负方向投影到X-Z平面，得到X-Z平面投影图；

边界提取：从X-Z平面投影图中提取边界线，得到X-Z投影边界图；

生成X-Z拓扑路径：从所述X-Z投影边界图中生成二维拓扑路径；

平面拓扑路径与BIM构件交互：将所述X-Z拓扑路径与BIM模型中跨楼层构件的三维形状相交来获取最终的三维跨楼层拓扑路网；

所述X-Z拓扑路径生成的过程为：

S1.1、确定X-Z拓扑路径的起始方向和路径生成方向；

S1.2、沿路径生成方向作一条垂线，垂线的长度设置为一个确定值s，所述垂线的两个端点分别采用C₀和C₁表示；

S1.3、沿所述垂线C₀C₁平移线段AB，平移距离为s，平移后的垂线与边界线的两个交点分别表示为M和N，线段MC₁和线段C₁N的长度分别表示为l₁₁、l₁₂，以逆时针方向旋转直线MN，当直线MN旋转φ度时，l₁₁(φ)和l₁₂(φ)之和表示为l(φ)，l₁₁(φ)和l₁₂(φ)的差的绝对值表示为h(φ)，则：

l(φ)＝l₁₁(φ)+l₁₂(φ)

h(φ)＝|l₁₁(φ)-l₁₂(φ)|

当l和h取得最小值时，得到直线MN的旋转角φ，旋转后的线段MN就是所需的参照线；

S1.4、循环所述步骤S1.1、S1.2、S1.3，在每个循环中，生成部分拓扑路径，最后将所有生成的拓扑路径组合成完整的X-Z平面拓扑路径图。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的跨楼层路网提取方法，其特征在于，所述X-Z平面投影是将跨楼层建筑构件C的三维形状从Y轴的负方向投影到X-Z平面，即将跨楼层建筑构件C的三维形状中Y轴坐标设置为y＝0，获得跨楼层建筑构件在X-Z平面上的投影。

3.根据权利要求2所述的基于BIM的跨楼层路网提取方法，其特征在于，所述跨楼层建筑构件C在BIM模型中连接两个不同楼层，BIM模型中的建筑构件由若干个三角形组成，所述三角形用t₁,t₂,…,t_n表示，则建筑构件C是一系列三角形的集合，即：

4.根据权利要求3所述的基于BIM的跨楼层路网提取方法，其特征在于，所述跨楼层建筑构件C的每一个几何平面由若干个三角形表示，将相应的三角形的点和线的Y轴坐标值设置为y＝0，得到跨楼层构件C在X-Z平面上的投影图C^T，即：

所述跨楼层建筑构件C的X-Z投影图C^T是一个二维闭合图像，不存在相互重叠的部分。

5.根据权利要求1或4所述的基于BIM的跨楼层路网提取方法，其特征在于，所述X-Z投影图C^T通过从俯视图方向投影跨楼层构件C的三维形状获得，所述跨楼层建筑构件C与楼板的相交线也投影到X-Z平面上，跨楼层建筑构件C与不同楼层的楼板相连接，其相交线是跨楼层建筑构件C在X-Z投影图中的部分外边界线。