一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法及装置制造方法及图纸

一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法及装置，包括如下步骤：混合现实终端设备的GPS芯片将获取使用者的空间位置关系，将BIM模型依照真实世界的空间坐标系进行投射，BIM模型作为拟建构筑物的坐标参考目标值，指导施工放样工作。本发明专利技术能广泛应用于工业与民用建筑以及桥梁、水利水电领域工程项目构筑物的空间定位。

A method and device for guiding the layout of building space using mixed reality technology

A method and device for guiding the spatial lofting of structures by using hybrid reality technology includes the following steps: the GPS chip of the hybrid reality terminal device will acquire the spatial position relationship of the user, project the BIM model according to the real world spatial coordinate system, and use the BIM model as the coordinate reference target value of the proposed building. Guide the construction lofting work. The invention can be widely applied to the spatial positioning of industrial and civil buildings, bridge, water conservancy and hydropower engineering project structures.

【技术实现步骤摘要】
一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法及装置
本专利技术为计算机
和测绘领域，尤其是涉及一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法及装置。
技术介绍
在土木工程施工过程中，施工作业人员使用全站仪或者其他测量仪器进行施工放样来确保构筑物几何尺寸和空间位置的准确性。传统的工程放样都是在平面图纸上标记相应的坐标信息，在施工现场通过测量控制网进行施工放样，工作效率较低且极易受到环境的干扰，例如当控制点和待测点之间视线受阻或者光线环境较暗时，很难通过光学测量来完成施工放样工作，从而很难直接用来指导施工放样。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术的不足而提供一种在现实场景中，投射建筑信息模型，友好地显示模型的空间位置关系，达到指导施工放样的目的利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法及装置，能广泛应用于工业与民用建筑以及桥梁、水利水电领域工程项目构筑物的空间定位。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法，包括混合现实终端设备和校正GPS位置信息的服务器，所述混合现实终端设备的GPS芯片将GPS位置信息发送到服务器，所述服务器利用实时动态载波相位差分技术来校正设备的GPS位置信息，并将校正后的GPS位置信息回传到混合现实终端设备，使得所述混合现实终端设备的中央处理器获取混合现实终端设备所处的空间位置关系，所述混合现实终端设备的中央处理器根据上述的空间位置关系，选择对应的BIM模型单元单元，将BIM模型单元单元通过混合现实终端设备上的投射装置将BIM模型单元依照真实世界的空间坐标系投射在现实世界。所述混合现实终端设备为头戴式混合现实终端设备。一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的装置，包括头戴式混合现实终端设备和校正GPS位置信息的服务器，所述头戴式混合现实终端设备包括中央处理器、投射装置和显示屏幕，所述头戴式混合现实终端设备的GPS芯片将GPS位置信息发送到服务器，服务器负责利用实时动态载波相位差分技术对头戴式混合现实终端设备传输的GPS位置信息进行校核，并将校正后的GPS位置信息回传到头戴式混合现实终端设备，头戴式混合现实终端设备将回传的GPS位置信息与BIM模型单元库相匹配，并将BIM模型单元通过投射装置和显示屏幕投射到现实世界中，完成三维注册，协助使用者完成施工放样。本专利技术利用混合现实终端设备将BIM模型精准的出现在现实世界中，从而利用BIM技术来指导施工放样，使得测量人员能够更加直观、更加方便的开展施工放样工作，本专利技术融合了混合现实技术友好的人机交互功能和实时动态载波相位差分技术的空间定位功能，实现空间放样测量的可视化，能更好地提高施工放样的工作效率。附图说明图1为本专利技术混合现实终端设备实现构筑物空间放样的系统结构示意图；图2为本专利技术头戴式混合现实设备与服务器交互的结构示意图；图3为本专利技术头戴式混合现实终端设备进行构筑物施工放样的示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中附图仅仅是本专利技术的一些实施例。如图1、3所示，一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法，包括头戴式混合现实终端设备和校正GPS位置信息的服务器，所述头戴式混合现实终端设备的GPS芯片将GPS位置信息发送到服务器，所述服务器利用实时动态载波相位差分技术来校正设备的GPS位置信息，并将校正后的GPS位置信息回传到头戴式混合现实终端设备，使得所述头戴式混合现实终端设备的中央处理器获取头戴式混合现实终端设备所处的空间位置关系，所述头戴式混合现实终端设备的中央处理器根据上述的空间位置关系，选择对应的BIM模型单元单元，将BIM模型单元单元通过头戴式混合现实终端设备上的投射装置将BIM模型单元依照真实世界的空间坐标系投射在现实世界。本例中的头戴式混合现实终端设备采用微软公司开发的Hololens全息头盔。本专利技术中所说的混合现实(MixedReality，简称：MR)是一种使真实世界和虚拟物体在同一视觉空间中显示和交互的计算机虚拟现实技术，把它看成是包括增强现实(AugmentedReality，简称：AR)及增强虚拟(AugmentedVirtuality，简称：AV)二者在内的一个更为广泛的连续空间。这个坐标空间的整个横轴即为真实-虚拟连续闭集空间，位于横轴左端的为纯真实环境；相对应地，位于横轴右端的为纯虚拟环境，MR是在横轴上除去左右端点外的其余部分，AR和AV二者则分别是位于更接近真实环境和虚拟环境的一部分连续空间，同时它们也是MR开集中的一部分连续空间。尽管如此，AR仍然是MR中最典型的代表，近年来国内外对AR技术的研究数量都远超其他相关技术。AR具有3个基本特征：1)虚实融合，即真实世界和虚拟物体在同一视觉空间中显示；2)实时交互，即用户可与真实世界及虚拟物体进行实时的自然交互；3)三维注册，即虚拟物体与真实世界精确地对准。如图2、3所示，利用混合现实技术指导构筑物空间放样的装置包括头戴式混合现实终端设备1和校正GPS位置信息的服务器2，头戴式混合现实终端设备1包括中央处理器11、投射装置12和显示屏幕13，所述头戴式混合现实终端设备1的GPS芯片将GPS位置信息发送到服务器，服务器2负责利用实时动态载波相位差分技术对头戴式混合现实终端设备1传输的GPS位置信息进行校核，并将校正后的GPS位置信息回传到头戴式混合现实终端设备1，头戴式混合现实终端设备1将回传的GPS位置信息与BIM模型单元库14相匹配，并将BIM模型单元3通过投射装置12和显示屏幕13投射到现实世界中，完成三维注册，协助使用者完成施工放样。图2描述头戴式混合现实终端设备与服务器交互的简单流程。第一步：头戴式混合现实终端设备将设备相应的GPS位置信息发送至服务器；第二步：服务器根据传输的GPS位置信息进行校正，返回给头戴式混合现实终端设备；第三步：头戴式混合现实终端设备根据GPS位置信息选择BIM模型单元，并完成三维注册。图3描述使用者利用混合现实终端设备完成构筑物施工放样的具体流程。第一步：利用头戴式混合现实终端设备将BIM模型单元投射至现实世界中，完成三维注册；第二步：BIM模型单元在现实世界以实体形式存在，对施工放样的控制点进行标记，并完成施工放样工作。本领域普通技术人员可以理解上述实施方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关硬件来完成。上述为本专利技术的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式和细节上对本专利技术所作出的各种变化，都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法，其特征在于，包括混合现实终端设备和校正GPS位置信息的服务器，所述混合现实终端设备的GPS芯片将GPS位置信息发送到服务器，所述服务器利用实时动态载波相位差分技术校正设备的GPS位置信息，并将校正后的GPS位置信息回传到混合现实终端设备，使得所述混合现实终端设备的中央处理器获取混合现实终端设备所处的空间位置关系，所述混合现实终端设备的中央处理器根据上述的空间位置关系，选择对应的BIM模型单元单元，将BIM模型单元单元通过混合现实终端设备上的投射装置将BIM模型单元依照真实世界的空间坐标系投射在现实世界。

【技术特征摘要】
1.一种利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法，其特征在于，包括混合现实终端设备和校正GPS位置信息的服务器，所述混合现实终端设备的GPS芯片将GPS位置信息发送到服务器，所述服务器利用实时动态载波相位差分技术校正设备的GPS位置信息，并将校正后的GPS位置信息回传到混合现实终端设备，使得所述混合现实终端设备的中央处理器获取混合现实终端设备所处的空间位置关系，所述混合现实终端设备的中央处理器根据上述的空间位置关系，选择对应的BIM模型单元单元，将BIM模型单元单元通过混合现实终端设备上的投射装置将BIM模型单元依照真实世界的空间坐标系投射在现实世界。2.根据权利要求1所述的利用混合现实技术指导构筑物空间放样的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：周润东，何昌杰，李璐，陈昊，宁志强，
申请(专利权)人：中建五局第三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43