[发明专利]一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法及系统，属于水电工程安全监测技术领域。本发明方法建立监测BIM标准数据库，并按照监测项目分图层管理和加载；监测BIM模型根据监测类型，采取普通直接加载和参数化加载方式加载，减小重复建模工作量；监测BIM模型通过格式转换实现几何模型与贴图信息分离，实现模型轻量化加载；采用分级加载技术，实现BIM模型快速交互显示；引入多层次细节算法，用户交互时，在不同视距下显示监测BIM模型的不同层次细节，提高监测BIM模型交互效率。本发明解决了监测BIM模型及附属工程信息加载交互效率低下难题，可满足水电工程全阶段监测BIM使用需求。

主权项

一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立监测BIM标准数据库：利用三维制图软件对所有坝型中用到的监测仪器建模，得到监测BIM模型；将监测BIM模型的自身属性信息通过表单形式导出，保存在数据库中；所述的自身属性信息包括包括仪器类型、仪器型号、仪器厂家、监测原理、监测用途和仪器参数；将监测BIM模型在三维制图软件导出为3DMAX可兼容的格式，然后导入到3DMAX中，对监测BIM模型的BIM几何模型与该监测BIM模型的贴图信息进行分离，BIM几何模型以STL格式导出保存，贴图信息单独保存；保存得到的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息共同组成监测BIM标准数据集库；步骤2，在对一个新的大坝工程建BIM模型时，对监测BIM模型进行分级加载，按照以下步骤依次进行：步骤2.1，监测BIM模型自适应加载：监测BIM模型加载方式包含参数化加载和普通直接加载两种方式；监测BIM模型加载时，根据监测仪器的类型自适应选取最优加载方式；步骤2.2，监测BIM模型轻量化加载：加载监测BIM模型时，首先加载该监测BIM模型的BIM几何模型，BIM几何模型加载完成后，通过该监测BIM模型的ID关联其贴图信息以实现BIM模型的烘焙渲染展示；所述的贴图信息包括材质、颜色和透明度；步骤2.3，监测BIM模型分级加载：在数据库中自动提取所要加载的监测BIM模型在该大坝的空间坐标，并按坐标显示所要加载的监测BIM模型，加载时判断用户视点与每个监测BIM模型的距离位置关系，当用户视点位于建筑物外部时，建筑物内部的监测BIM模型不显示，建筑物外部监测BIM模型根据自定义的函数关系计算得到监测BIM模型显示倍率；当用户视点位于建筑物内部时，建筑物外部的监测BIM模型不显示，建筑物内部监测BIM模型以实际几何尺寸显示；步骤3，构建得到的新的大坝工程BIM模型的多层次细节展示：应用多层次细节方法，以黄金分割比例将可视距离区间划分；将视觉效果最优处设为黄金分割点，即为0.618；视觉效果最优处到监测BIM模型中心点的距离区间为I级区间；设视觉效果最优处到监测BIM模型中心点的距离为0.618，则Ⅱ级区间为0.618~1，超过1的部分则为Ⅲ级区间，即Ⅲ级区间中用户视点到监测BIM模型中心点的距离最大，Ⅱ级次之、I级区间最小；当用户与BIM模型交互时，根据可视距离区间计算监测BIM模型多层次细节的节点和面片数：当用户视点到监测BIM模型中心点的距离位于I级区间时，监测BIM模型展示全部节点和相应贴图信息；当用户视点到监测BIM模型中心点的距离位于Ⅱ级区间时，监测BIM模型展示全部节点数的二分之一和相应贴图信息；当用户视点到监测BIM模型中心点的距离位于Ⅲ级区间时，监测BIM模型展示全部节点数的四分之一和相应贴图信息。