[发明专利]基于WebGL的开放式BIM跨平台在线可视化方法

摘要

一种基于WebGL的开放式BIM跨平台在线可视化方法，包括以下步骤：遍历IFC文件数据段实体信息，获取组成建筑模型的全部对象；通过引用、继承关系获得与对象关联的所有数据信息；对具有几何信息的对象进行几何数据处理，获取Revit几何体几何信息，进行几何数据、局部坐标、矩阵的计算，将Revit几何体转化为参数化几何体；通过三角剖分方法对参数化几何体的表面进行三角化处理，最终转换为三角形几何体；进一步对三角形几何体做轻量化处理，按照将几何形状相同，位置不同的构件分为同类构件的原则对所有的三角形几何体进行分类，并为同类构件设置几何标识符；WebGL数据渲染。

主权项

1.一种基于WebGL的开放式BIM跨平台在线可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：一)、模型转换：Revit设计模型转换成轻量化BIM模型；S11、遍历解析IFC模型文件数据段实体信息，数据段信息包括了建筑模型各构件的位置、几何表现、材料、基本属性等信息；数据段每个实体都是通过属性来表达的，这里的实体是指模型文件中的每个#语句，包括ObjectPlacement导出属性、Representation导出属性、HasAssociations反属性、IsdefinedBy反属性等属性。S12、解析ObjectPlacement导出属性指向的实体语句，获取建筑模型构件位置信息；S13、解析Representation导出属性指向的实体语句，获取建筑模型构件几何表现信息；S14、在IFC标准中建筑构件主要使用的几何表现信息包括：扫描实体：IfcSweptAreaSolid、边界表示：IfcFacetedBrep、构造实体几何：IfcCsgSolid，解析包含该几何表现信息的实体语句，获取当前构件几何体的几何表现信息，比如获取到矩形柱的几何表现信息：一个平面、拉伸方向、拉伸距离；根据以上获取到的几何表现信息，使用参数：长度、宽度、高度重新构建该几何体；最终将该构件几何体转换为参数化几何体；S15、利用Delaunay三角剖分方法，对参数化几何体的表面进行三角化处理；S16、解析HasAssociations属性指向的实体语句，获取建筑模型构件的材料信息；S17、解析IsdefinedBy属性指向的实体语句，获取建筑模型构件的属性信息，建筑模型构件的属性信息包括：构件的名称、说明、类别、几何表现、面积、体积、长度、构件位置、材料、属性；S18、将以上提取到的建筑模型构件的数据信息，以键值对形式存储为json格式数据；键值对是json格式数据存储方式；S19、按照以上步骤来遍历并解析下一个建筑构件的实体信息，直至获取建筑模型所有构件的可视化信息；整个建筑模型通过一个一个的构件搭建起来；S20.对建筑模型构件几何数据做轻量化处理：一个模型中大部分构件，除了位置不同，其具有相同的几何形状，对于这类构件可以进行构件几何唯一性表达；轻量化设计的规则：对所有构件进行分类，将几何形状相同，只有位置不同的构件分为同一类型构件，并为其设置统一的唯一几何标识符；设置几何标识符用于在数据渲染阶段通过几何标识符调用对应的几何数据来完成构件的加载；在模型转换阶段，同类构件只保留一份三角形数据；在数据渲染阶段，同类构件通过几何标识符和空间坐标来表达，以满足整个模型中同类构件几何数据需求；二)、WebGL数据渲染：轻量化BIM模型转换成Web端渲染模型；S21、梳理json格式数据结构；S21、WebGL调用并解析json格式数据获取绘制信息：vertices顶点坐标值、Indices顶点索引值、Normal值面片法向量、NormalIndices值面片编号索引、Center值构件的位置坐标。S22、json格式数据顶点转换成浏览器端三维空间中的顶点：根据获取到的vertices顶点坐标值，GPU进行数据运算，在浏览器三维空间中生成相应的顶点；S23、顶点着色器进行图元装配的过程：调用顶点着色器按照Indices值将步骤S22生成的孤立顶点装配成三角形图元；Indices值即前述的Indices索引，记录三角面片构成；图元装配指的是将孤立的点按照索引顺序生成一个三角形图元；S24、片元着色器进行光栅化过程；调用片元着色器根据NormalIndices值为每个三角形图元添加法向量，将图元转换成片元；这样三角形图元就具有了确定的方向，即可以为每个片元设置颜色等属性；S25、对在S24步骤中得到的片元进行着色处理；光栅化完成之后，逐片元调用片元着色器根据Color值为片元着色，每个片元经过着色处理，浏览器显示出最终结果；片元是在图元的基础上增加了一些法线方向、颜色等信息。