三维BIM模型外壳提取方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种三维BIM模型外壳提取方法、装置及计算机设备，三维BIM模型外壳提取方法包括读取三维BIM模型中BIM数据，根据BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型；对具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像；根据纹理对象生成三维BIM模型外壳。本申请可以减少提取外壳时的三角网格数量，从而提供模型显示时的加载速度，并且不需要人工干预自动生成三维BIM模型外壳，可以提高方法的重用度。

Shell Extraction Method, Device and Computer Equipment for Three-Dimensional BIM Model

【技术实现步骤摘要】
三维BIM模型外壳提取方法、装置及计算机设备
本申请涉及三维地理空间信息系统
，尤其是一种三维BIM模型外壳提取方法、装置及计算机设备。
技术介绍
BIM(BuildingInformationModeling)译为建筑信息模型。BIM是创建并利用数字化模型应用于建筑工程全生命周期各个阶段的技术，也是建筑的物理与功能特征的数字化表达，其表达形式是具有信息的基础信息资源，是建筑项目全生命周期各个阶段具体应用及各类性能分析的核心和数据基础。地理信息系统GIS(GeographicInformationSystem)是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科。GIS在三维模型展示中主要用于：地理空间展示，定位参考，辅助空间分析等。GIS是展示BIM建筑数据信息的重要载体。通常在三维模型展示中，BIM将建筑数据提供给GIS，GIS将BIM传输过来的建筑信息全部展示出来。三维模型展示是利用BIM建立数据模型，后将全部构件的标准数据传输给GIS，全部展示出来，从而有很多不可见的构件也被加载出来，这样不仅增加了GIS需要加载的数据量，浪费了计算机空间，更降低了相同内存下可展示的建筑数量，最终影响整个三维模型的展示。相关技术中，采用的BIM模型的轻量化方法是通过设置BIM模型中各个子模型的LOD显示范围，从而实现在远看的时候只看到建筑轮廓，近看的时候看到BIM模型内部详细信息。但这种方法本质上并没有减少网格数量，在三维GIS领域使用时仍然会给加载调度、渲染显示造成很大压力，并且，BIM模型中每个子模块LOD的范围难以准确设置，主要依据人工根据具体模型凭经验设置，设置范围的复用程度低，人工干预程度高。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中采用的BIM模型的轻量化方法是通过设置BIM模型中各个子模型的LOD显示范围，但本质上并没有减少网格数量，在三维GIS领域使用时仍然会给加载调度、渲染显示造成很大压力，并且，BIM模型中每个子模块LOD的范围难以准确设置，主要依据人工根据具体模型凭经验设置，设置范围的复用程度低，人工干预程度高的问题，本申请提供一种三维BIM模型外壳提取方法、装置及计算机设备。第一方面，本申请提供一种三维BIM模型外壳提取方法，包括：读取三维BIM模型中BIM数据，根据所述BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型；对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像；根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳。进一步的，所述根据所述BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型，包括：根据所述BIM数据生成第一Node节点，所述第一Node节点中包括多个三角形；对所述多个三角形进行编号；将所述编号转换成颜色值，并根据所述颜色值对三角形进行着色得到具有多种颜色的BIM模型。进一步的，所述对所述多个三角形进行编号包括采用等差数列值进行编号。进一步的，所述对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像，包括：使用包围盒算法计算得到渲染视图大小和渲染视口大小；依据渲染视图大小和渲染视口大小对所述具有多种颜色的BIM模型进行正交视图渲染，生成与所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面对应的纹理图像。进一步的，所述根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳，包括：对所述纹理对象进行解析，获取所述纹理对象对应的三角形编号；根据所述三角形编号重构第二Node节点，得到所述三维BIM模型外壳。进一步的，所述对所述纹理对象进行解析，获取所述纹理对象对应的三角形编号，包括：获取纹理对象中每个像素的RGBA值，将RGBA值中每一位转换成8个二进制数；对每一位得到的二进制数进行组合得到32位的二进制数，所述32位的二进制数为所述三角形编号。进一步的，所述根据所述三角形编号重构第二Node节点包括：根据所述三角形编号找出对应三角形，所述三角形包含几何纹理信息；根据所述几何纹理信息重新创建第二Node节点。进一步的，所述方法还包括：对所述纹理对象进行大小排序；设置所述纹理对象拼图阈值，对大小小于所述纹理对象拼图阈值的纹理对象使用二分拼图算法进行拼图。第二方面，本申请提供一种三维BIM模型外壳提取装置，包括：具有多种颜色的BIM模型建立模块，用于读取三维BIM模型中BIM数据，根据所述BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型；模型外立面纹理图像获取模块，用于对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像；模型外壳生成模块，用于根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳。第三方面，本申请提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器为GPU，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请中通过生成具有多种颜色的BIM模型，对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像，根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳，并不是对BIM模型中所有构件进行渲染，因此，可以大幅降低三维BIM模型中的三角网格数，并且不需要人工干预，进一步的，计算机设备中处理器为GPU，在并行计算能力强，提高大场景中海量数据的处理速度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1是本申请一个实施例提供的一种三维BIM模型外壳提取方法的流程图。图2是本申请另一个实施例提供的一种三维BIM模型外壳提取方法的流程图。图3是本申请一个实施例提供的一种三维BIM模型外壳提取装置的模块图。图4为本专利技术一实施例提供的一种计算机设备的内部结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。图1是本申请一个实施例提供的三维BIM模型外壳提取方法的流程图。如图1所示，本实施例的方法用于三维BIM模型外壳提取，包括：S11：读取三维BIM模型中BIM数据，根据BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型；S12：对具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像；S13：根据纹理对象生成所述三维BIM模型外壳。BIM数据为BIM的几何数据，根据BIM几何数据生成具有不同颜色三角面的模型；三角面包括顶点数据，UV坐标和法线。BIM模型由多个三角面拼接起来，BIM模型的多种纹理颜色是由不同颜色的三角面体现出来。对具有不同颜色三角面的模型进行720度四周环绕渲染所有视角图片，得到的图片都是模型的外立面，从而获取具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像，只获取外立面纹理图像，内部结构因为被外立面遮挡，所以环绕四周渲染的所有纹理图像都是外立面纹理图像，然后基于外立面纹理图像进行分析，从而得到所有外立面纹理图像对应的外立面三角面，舍弃具有多种颜色的BIM模型中没有渲染出来的内部三角面，从而减少解析出的三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维BIM模型外壳提取方法，其特征在于，包括：读取三维BIM模型中BIM数据，根据所述BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型；对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像；根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳。

【技术特征摘要】
1.一种三维BIM模型外壳提取方法，其特征在于，包括：读取三维BIM模型中BIM数据，根据所述BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型；对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像；根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述BIM数据生成具有多种颜色的BIM模型，包括：根据所述BIM数据生成第一Node节点，所述第一Node节点中包括多个三角形；对所述多个三角形进行编号；将所述编号转换成颜色值，并根据所述颜色值对三角形进行着色得到具有多种颜色的BIM模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述多个三角形进行编号包括采用等差数列值进行编号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面进行渲染，获取所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面的纹理图像，包括：使用包围盒算法计算得到渲染视图大小和渲染视口大小；依据渲染视图大小和渲染视口大小对所述具有多种颜色的BIM模型进行正交视图渲染，生成与所述具有多种颜色的BIM模型的所有外立面对应的纹理图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述纹理对象生成所述三维BIM模型外壳，包括：对所述纹理对象进行解析，获取所述纹理对象对应的三角形编号；根据所述三角形编号重构第二Node节点，得到所述三维B...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，阮怀照，刘从丰，
申请(专利权)人：洛阳众智软件科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41