基于BIM的虚拟现实展示方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于BIM的虚拟现实展示方法和系统，包括步骤：步骤1：生成BIM建筑模型；步骤2：将BIM建筑模型数据传输到观察者所佩戴的显示头盔中；步骤3：利用安装于显示头盔的传感器获取用户的观察信息，将用户的观察信息传回BIM建筑模型中，BIM建筑模型接收观察者的位置信息；步骤4：根据观察者的观察信息更新BIM建筑模型数据，返回步骤2继续执行。本发明专利技术基于BIM的虚拟现实展示方法，能够根据观察者的视角仅局部展示出所需要的建筑信息，减少了图像处理设备的负担，且场地要求低，不受环境限制，并让观察者有强烈的沉浸感，如同身临其境。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种基于BIM的虚拟现实展示方法和系统，包括步骤：步骤1：生成BIM建筑模型；步骤2：将BIM建筑模型数据传输到观察者所佩戴的显示头盔中；步骤3：利用安装于显示头盔的传感器获取用户的观察信息，将用户的观察信息传回BIM建筑模型中，BIM建筑模型接收观察者的位置信息；步骤4：根据观察者的观察信息更新BIM建筑模型数据，返回步骤2继续执行。本专利技术基于BIM的虚拟现实展示方法，能够根据观察者的视角仅局部展示出所需要的建筑信息，减少了图像处理设备的负担，且场地要求低，不受环境限制，并让观察者有强烈的沉浸感，如同身临其境。【专利说明】基于BIM的虚拟现实展示方法和系统
本专利技术涉及建筑信息模型领域，具体地，涉及基于BIM的虚拟现实展示方法和系 统。
技术介绍
BIM是BuildingInformationModeling的缩写，国内通常将其翻译为建筑信息模 型。是一种建筑全生命周期信息化管理技术，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图 五大特点。BIM是一种全新的建筑设计、施工、管理方法，以三维数字信息技术为基础，将规 划、设计、建造、运营等各阶段的数据资料全部包含在3D模型之中，让建筑物整个生命周期 中任何阶段的工作人员在使用该模型时，都能根据精确完整的数据做出有效、正确的决策。 虚拟现实（VirtualReality，简称VR)是综合利用计算机图形系统和各种现实及 控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。 传统的建筑信息展示方法有：实物展示，沙盘展示，普通基于BM展示。 实物展示需要建筑已经建造完成，观察者可以身临其境，但是，此方法成本高，耗 时长，具有单一性，对场地等要求高。 沙盘展示是通过制作理想化建造的模型，观察者通过模型来观察，此方法有很大 局限性，首先，观察者只能观察到建筑的外部结构，内部的具体信息都没办法获得，其次，沙 盘展示模型一般较小，外部一些细节性的信息不会被观察者得到。 当前的基于BM技术的模型建立，模拟真实信息技术已经很成熟，但是BM技术的 展现方式还是基于单一的平面现实终端，观察者只是观察到2维的，平面的信息图像，并没 办法到身临其境的感觉，并没有给观察者提供很好的感官效果。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于BM的虚拟现实展示方法 和系统，以解决如下技术问题： 1)基于BIM的虚拟现实展示方法可以1:1的真实的展现建筑的结构 2)基于BIM的虚拟现实展示方法可以低成本的、短周期的完成建筑的展示 3)基于BIM的虚拟现实展示方法可以给观察者提供沉浸式的感觉，使观察者身临 其境。 根据本专利技术提供的一种基于BM的虚拟现实展示方法，包括如下步骤： 步骤1 :生成BM建筑模型； 步骤2 :将BM建筑模型数据传输到观察者所佩戴的显示头盔中； 步骤3 :利用安装于显示头盔的传感器获取用户的观察信息，将用户的观察信息 传回BIM建筑模型中，BIM建筑模型接收观察者的位置信息； 步骤4 :根据观察者的观察信息更新BIM建筑模型数据，返回步骤2继续执行。 优选地，观察信息包括观察者头部姿态信息以及观察者空间位置信息，步骤3包 括如下步骤： 步骤3. 1 :通过设置于显示头盔内部的传感器B获取观察者头部姿态信息； 步骤3. 2 :通过设置于显示头盔外部的传感器A获取观察者空间位置信息。 优选地，步骤3. 1包括如下步骤： 步骤3.I. 1 :传感器B为三轴陀螺仪，当显示头盔姿态发生变化时，利用三轴陀螺 仪在重力力矩作用下的进给运动，获取到观察者头部姿态信息，其中，观察者头部姿态信息 包括姿态变化信息； 步骤3. 1.2 :将姿态变化信息通过内置在显示头盔中的无线通信模块传输给电 脑，电脑将姿态变化信息储存在数据库中并与BIM建筑模型进行实时匹配。 优选地，步骤3. 2包括以下步骤： 步骤3.2. 1 :布置传感器A，其中，传感器A为物理参数完全相同的三个相机，物理 参数包括：像素尺寸、焦距、分辨率；所述三个相机安放在观察者的上方，且所述三个相机 之间均有间距，相机用于对空间中物体拍照，任意相邻两个相机构成一对相机组；每个相机 均与电脑相连接，相机将拍摄到的图像发送到电脑； 步骤3. 2. 2 :每个显示头盔上均有一个特征标志点；电脑对相机所拍摄图像中特 征标志点进行提取匹配，根据双目视觉的原理，并利用相机间的空间位置关系，计算出显示 头盔在空间中的实际位置信息作为观察者空间位置信息。 优选地，步骤3. 2. 2包括以下步骤： 步骤3. 2. 2. 1 :所述三个相机在装好位置后，通过相机标定的方法，获取相机之间 的旋转关系R以及平移关系T; 步骤3. 2. 2. 2 :所述三个相机中每次只有一对相机工作构成相机组，获取特征标 志点在图片上的坐标后，通过相机之间的旋转关系R以及平移关系T，计算出特征标志点在 空间中的坐标； 步骤3. 2. 2. 3 :根据得到的特征标志点的空间坐标，计算出显示头盔在空间中的 实际位置。 优选地，步骤3. 2. 2. 2包括以下步骤： 步骤3. 2. 2. 2. 1 :当特征标志点在某一相机组的视场下，剩余的第三个相机暂停 工作； 步骤3. 2. 2. 2. 2 :当特征标志点移动出当前相机组的视场时，剩余的第三个相机 工作，与任一相邻的相机构成新的相机组，其中，特征标志点在该新的相机组的视场下。 优选地，步骤4包括如下步骤： 步骤4. 1 :根据观察者的观察信息改变BM建筑模型中观察者的视点位置，从BM 建筑模型中调取并得到新视点下的图像信息； 步骤4. 2 :将新视点下的图像信息发送到显示头盔予以显示。 根据本专利技术提供的一种基于BM的虚拟现实展示系统，所述基于BM的虚拟现实 展示系统，用于执行上述的基于BM的虚拟现实展示方法。 与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果： 1)低成本的展示出所需要的建筑信息。 2)场地要求低，不受环境限制。 3)让观察者有强烈的沉浸感，如同身临其境。 4)能够根据观察者的视角仅局部展示出所需要的建筑信息，而不必显示整个建筑 模型，减少了图像处理设备的负担，。 【专利附图】【附图说明】 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 图1为结构示意图。 图2为系统组成模块图。 图3为计算头盔在空间中的实际位置的原理图。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术 的保护范围。 步骤1 :通过BM技术在电脑中产生与实际情况一致的且符合现场施工管理需求 的建筑模型； 步骤2 :电脑将建筑模型数据传输到观察者所佩戴的显示头盔中，显示头盔是根 据人眼产生立体感的原理设计的； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM的虚拟现实展示方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：生成BIM建筑模型；步骤2：将BIM建筑模型数据传输到观察者所佩戴的显示头盔中；步骤3：利用安装于显示头盔的传感器获取用户的观察信息，将用户的观察信息传回BIM建筑模型中，BIM建筑模型接收观察者的位置信息；步骤4：根据观察者的观察信息更新BIM建筑模型数据，返回步骤2继续执行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹仕友，严国林，王朱伟，
申请(专利权)人：上海同筑信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31