一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，属于水电工程安全监测技术领域。该系统包括监测BIM标准数据存储模块、监测BIM专业数据存储模块、BIM模型图库管理模块、BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、监测BIM模型信息三维导航模块和工程BIM模型集成模块。本实用新型专利技术解决了监测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；系统明显提升用户与监测BIM模型的加载交互效率，提升效率60%，突破了监测BIM模型应用的应用瓶颈，实现了监测BIM信息在工程全生命周期中的集成应用。

A fast loading interactive system for monitoring BIM model based on standard atlas management

The utility model relates to a monitoring BIM model fast loading interactive system based on standard atlas management, which belongs to the technical field of the safety monitoring of hydropower projects. The system includes monitoring BIM standard data storage module, data storage module, monitoring the BIM professional BIM model library management module, BIM module, BIM model of graded loading monitoring model of information processing module, monitoring module and navigation information of 3D BIM model BIM model integrated module project. The utility model solves the problem of monitoring the BIM model and the subsidiary engineering information loading inefficient interaction problem, can satisfy the monitoring stage of BIM hydropower project needs; system significantly enhance the user and monitoring the BIM model of the load interaction efficiency, improve the efficiency of 60%, break through the bottleneck for the application of monitoring BIM model, realizes the integrated application of monitoring information in BIM in the whole life cycle engineering.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水电工程安全监测
，具体涉及一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统。
技术介绍
BIM技术是将工程建筑的内外部结构以三维模型的形式进行表达，并将与工程建筑相关的设计信息、施工信息、运维信息都附着在模型上进行管理，可实现对工程数据、工程对象的全生命周期完整描述。由于BIM模型信息丰富的特性，使得BIM模型的加载交互对硬件设备的要求较高，传统三维制图软件中BIM模型的交互和显示效率低下，严重影响和制约了BIM技术的发展和应用。特别在水电工程建设领域，由于水电工程建筑物建设周期长、建筑物种类多、规模大，使得采集和存储建筑物工作性态的监测BIM包含海量异构数据，对于大型水电工程，监测仪器种类及数量非常多，采用传统的BIM模型显示方法和三维软件，监测BIM模型的加载和交互效率低下，用户体验差，极大限制了监测BIM在工程建设中的应用和发展。传统的监测BIM模型加载交互方法和系统已不能满足使用和发展要求，需要研究一种能提高监测BIM加载交互效率的系统。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，适用于各水电工程各参与单位从项目投标，到项目施工，再到项目竣工的各个实施阶段，解决监测BIM模型及附属信息加载与交互效率低下难题，实现监测BIM模型及其监测信息在工程全过程中的深度应用。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，包括监测BIM标准数据存储模块、监测BIM专业数据存储模块、BIM模型图库管理模块、BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、监测BIM模型信息三维导航模块和工程BIM模型集成模块；监测BIM标准数据存储模块、监测BIM模型图库管理模块、监测BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、工程BIM模型集成模块和监测BIM模型信息三维导航模块依次相连；监测BIM模型信息处理模块还分别与监测BIM专业数据存储模块、监测BIM标准数据存储模块相连；监测BIM标准数据存储模块用于存储所有坝型中用到的监测仪器的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息；监测BIM专业数据存储模块用于存储各个监测BIM模型的工程信息；监测BIM模型图库管理模块用于对监测BIM标准数据存储模块中的数据进行增加、删除、查询和修改；BIM模型分级加载模块用于通过监测BIM模型图库管理模块加载监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息，然后对监测BIM模型依次进行自适应加载、轻量化加载和分级加载；监测BIM模型信息处理模块用于将监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型及监测BIM专业数据存储模块中的相应的监测BIM模型的工程信息建立映射关系，实现监测BIM模型与工程信息的无缝集成与实时调用；工程BIM模型集成模块用于将大坝建筑物BIM模型和监测仪器BIM模型根据大地坐标系和黄海高程集成，构建完整的大坝工程BIM模型；监测BIM模型信息三维导航模块用于用户查找建好的大坝工程的BIM模型中以及其中某个监测BIM模型，并提供合适的视角显示模型。进一步，优选的是监测BIM模型分级加载模块包括监测BIM模型加载参数设置单元、监测BIM模型渲染展示单元和监测BIM模型分级加载设置单元；监测BIM模型加载参数设置单元用于参数化加载时的参数设置及监测BIM模型分级加载函数关系的设置；监测BIM模型渲染展示单元用于监测BIM模型轻量化加载时，以及监测BIM模型分级加载后的监测BIM模型的渲染；监测BIM模型分级加载设置单元用于监测BIM模型的分级加载。进一步，优选的是监测BIM专业数据存储模块用于存储各个监测BIM模型的工程信息，包括考证信息、原始测值、整编测值信息和工程文档。一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，采用上述交互系统，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。进一步，优选的是步骤1中所有坝型包括混凝土重力坝、拱坝和土石坝。进一步，优选的是步骤1中所述的监测BIM模型按照变形、渗流、应力应变、温度四大类监测项目分类编组。进一步，优选的是步骤1中所述的监测仪器包括正垂线、倒垂线、表面变形、多点位移计、基岩变位计、静力水准、引张线、测缝计、双向测缝计、双向测缝计3DM、裂缝计、测斜管、双金属标、钢丝位移计、三维激光准直系统、滑动测微计、测压管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，其特征在于，包括监测BIM标准数据存储模块、监测BIM专业数据存储模块、BIM模型图库管理模块、BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、监测BIM模型信息三维导航模块和工程BIM模型集成模块；监测BIM标准数据存储模块、监测BIM模型图库管理模块、监测BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、工程BIM模型集成模块和监测BIM模型信息三维导航模块依次相连；监测BIM模型信息处理模块还分别与监测BIM专业数据存储模块、监测BIM标准数据存储模块相连；监测BIM标准数据存储模块用于存储所有坝型中用到的监测仪器的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息；监测BIM专业数据存储模块用于存储各个监测BIM模型的工程信息；监测BIM模型图库管理模块用于对监测BIM标准数据存储模块中的数据进行增加、删除、查询和修改；BIM模型分级加载模块用于通过监测BIM模型图库管理模块加载监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息，然后对监测BIM模型依次进行自适应加载、轻量化加载和分级加载；监测BIM模型信息处理模块用于将监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型及监测BIM专业数据存储模块中的相应的监测BIM模型的工程信息建立映射关系，实现监测BIM模型与工程信息的无缝集成与实时调用；工程BIM模型集成模块用于将大坝建筑物BIM模型和监测仪器BIM模型根据大地坐标系和黄海高程集成，构建完整的大坝工程BIM模型；监测BIM模型信息三维导航模块用于用户查找建好的大坝工程的BIM模型中以及其中某个监测BIM模型，并提供合适的视角显示模型。...

【技术特征摘要】
1.一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，其特征在于，包括监测BIM标准数据存储模块、监测BIM专业数据存储模块、BIM模型图库管理模块、BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、监测BIM模型信息三维导航模块和工程BIM模型集成模块；监测BIM标准数据存储模块、监测BIM模型图库管理模块、监测BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、工程BIM模型集成模块和监测BIM模型信息三维导航模块依次相连；监测BIM模型信息处理模块还分别与监测BIM专业数据存储模块、监测BIM标准数据存储模块相连；监测BIM标准数据存储模块用于存储所有坝型中用到的监测仪器的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息；监测BIM专业数据存储模块用于存储各个监测BIM模型的工程信息；监测BIM模型图库管理模块用于对监测BIM标准数据存储模块中的数据进行增加、删除、查询和修改；BIM模型分级加载模块用于通过监测BIM模型图库管理模块加载监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息，然后对监测BIM模型依次进行自适应加载、轻量化加载和分级加载；监测BIM模型信息处理模块用于将监测BIM标准数据存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：高才坤，许后磊，赵志勇，张礼兵，杨硕文，汪国斌，张帅，冯燕明，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53