一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，包括步骤一，分别对IFC模型文件进行属性数据解析、几何材质解析，所述属性数据解析过程和几何材质解析过程不相关联，可以分别独立并行运行；步骤二，配置查询服务器，所述查询服务器设置模型构件Web端加载优先级，并根据模型构件Web端加载优先级采用多线程分步查询和加载建筑物构件属性信息和几何材质信息；步骤三，通过Restful风格的数据库查询接口，实现Web前端3D轻量化展示，本发明专利技术方法具备降低服务器硬件配置要求，减少IO操作频率，缩短前端用户的等待时间，提高用户体验等优点。

A 3D lightweight transformation method based on BIM model file

The invention discloses a method for 3D lightweight conversion based on BIM model file, which includes step 1, analyzing attribute data and geometric material of IFC model file respectively, and the attribute data analysis process is not related to the geometric material analysis process, and can run independently and concurrently; step 2, configuring query service; The query server sets the load priority of the model component on the Web side, and uses multi-threading to query and load the attribute information and geometric material information of the building component step by step according to the load priority of the model component on the Web side; Step 3, through the Restful style database query interface, realizes the lightweight display of the Web front-end 3D, which is native. The proposed method has the advantages of reducing the hardware configuration requirements of the server, reducing the frequency of IO operation, shortening the waiting time of front-end users, and improving the user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法
本专利技术涉及建筑业信息
，具体涉及一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法。
技术介绍
随着建筑业引入建筑信息模型技术(BuildingInformationModeling，简称为BIM)，BIM技术的应用已经如火如荼。而BIM技术的一个应用基础之一就是BIM模型。一个建筑物涉及建筑、结构和机电等专业，因此一个建筑物的BIM模型承载的信息包括构成建筑物的几何信息和属性信息。所以，BIM模型因其承载的信息量大，从而，导致BIM模型文件容量很大，少则几百M，多则几个G，这导致用户在查看BIM模型时，需要安装很庞大的软件和购置高性能的电脑设备。庞大的软件和设备不仅成本较高，而且这些庞大的软件厂商基本是国外软件，也存在一定的建筑信息风险。因此，BIM模型文件容量很大的问题，在一定程度上阻碍了BIM技术在建筑业的应用。计算机信息技术行业中，如何减少用户在软件和硬件的投入，同时又具有高性能的查看大型BIM模型的技术，展开了各种技术研究。其中，申请号201610219411.9申请公布号CN105912655A的中国专利技术专利申请，提出了“基于WebGL的三维模型显示方法及相应的Web-BIM工程信息集成管理系统”，其中，描述了三维模型显示方法，包括以下步骤：第一步、将BIM工程项目的IFC模型文件转换为OBJ模型文件，然后提取IFC模型文件的几何信息、法线信息、纹理信息和材质信息。第二步、利用JavaScript程序，通过OBJ-JavaScript交互，根据第一步所得OBJ模型文件，在支持WebGL的浏览器页面中显示BIM工程项目的三维模型，这个步骤主要包括：将OBJ模型文件分割成若干部分；解析各部分OBJ模型文件提取顶点属性数组；解析各部分OBJ模型文件提取法线属性数组；解析各部分OBJ模型文件提取纹理属性数组；解析各部分OBJ模型文件提取材质渲染属性数组。结束步、BIM工程项目的网页三维显示完成，整个方法结束。该专利技术没有涉及IFC文件的建筑物构件属性解析，对OBJ文件提取了几何信息、法线信息、纹理信息和材质信息，存在过多的解析提取和计算，结构过于复杂，导致在解析OBJ文件消耗过多IO、内存、和CPU等资源，从而导致性能下降，无法实现快速解析OBJ文件，影响了解析IFC文件效率，最终引起用户端响应速度慢的问题。IFC(IndustryFoundationClasses)标准是IAI(InternationalAllianceofInteroperability)组织制定的建筑工程数据交换标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术问题，提出一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，用以实现提取IFC文件的建筑物构件属性，并与IFC文件的建筑物几何信息可关联，运用云计算技术有效地简化对OBJ文件的解析和计算，减少进行文件IO操作频率，缩短前端用户的等待时间，提高用户体验等目的。为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于BIM模型文件的3D轻量化转化方法，包括如下步骤：包括如下步骤：步骤一，分别对IFC模型文件进行属性数据解析、几何材质解析，所述属性数据解析过程和几何材质解析过程不相关联，可以分别独立并行运行；所述对IFC模型文件进行属性数据解析具体包括步骤S11至步骤S13：步骤S11，解析IFC模型文件成文本内容；步骤S12，提取解析IFC模型文件成文本内容的建筑物构件属性信息；进一步的，所述建筑物构件属性信息包含以下一种或者多种：GlobalId、楼层、建筑物构件类型、属性分组、属性名称、属性值、属性单位、是否外部、IFC文件id、加载顺序优先级、建筑物生命周期阶段值；步骤S13，将建筑物构件属性信息采用分布式存储到关系型数据库；优选的，本专利技术实施例所述关系型数据库为Mysql数据库；由于所述对IFC模型文件进行属性数据解析步骤由于设计成与其它步骤不相关性，因此，可单独为一个属性数据解析服务，独立部署。理论上只要云服务器数量不受限制，这一服务可无限部署，从而实现云计算。所述对IFC模型文件进行几何材质解析具体包括步骤S21至步骤S23：步骤S21，通过IfcConvert插件，将IFC模型文件转换为OBJ文件和MTL材质信息文件；步骤S22，将所述MTL材质信息文件的纹理信息采用分布式存储到key-value存储格式的数据库；优选的，本专利技术实施例，所述key-value存储格式的数据库为MongoDB数据库；进一步的，所述MTL材质信息文件的纹理信息采用key-value格式存储，key为建筑物构件的IFC文件数据库存储id，value为MTL文件内容信息；步骤S23，将所述OBJ文件按group节点分解，提取建筑物构件级几何信息和材质信息，并将建筑物构件级几何信息和材质信息采用分布式存储到key-value存储格式的数据库；优选的，本专利技术实施例，所述key-value存储格式的数据库为MongoDB数据库；由于所述对IFC模型文件进行属性数据解析步骤由于设计成与其它步骤不相关性，因此，可单独为一个属性数据解析服务，独立部署。理论上只要云服务器数量不受限制，这一服务可无限部署，从而实现云计算。步骤二，配置查询服务器，所述查询服务器设置模型构件Web端加载优先级，并根据模型构件Web端加载优先级采用多线程分步查询和加载建筑物构件属性信息和几何材质信息；进一步的，按照建筑物外观、建筑物结构、建筑物内部细节的顺序标记level属性值，优先级最高的为1，其次为2，3，4如此标记加载顺序等级值；进一步的，多线程分步查询为分页轮循查询；根据level属性值的优先加载等级顺序查询。当同一level等级顺序查询数据记录内容大小大于设定阀值时，则自动增加分页查询。步骤三，通过Restful风格的数据库查询接口，实现Web前端3D轻量化展示。进一步的，采用Threejs开源框架，通过Restful风格的数据库查询接口，实现Web前端3D轻量化展示。进一步的，在解析BIM模型文件时，根据规划、设计、施工、运维4个不同阶段的建筑物构件信息分别对应设置阶段属性值，并设置不同角色人员的角色权限，所述角色权限为角色人员查看相对应的建筑物构件信息。本专利技术方法中，在解析BIM模型时，自动设置模型构件Web端加载优先级，以供按优先等级查询构件，从而避免一次性加载过多模型构件导致响应慢或Web资源快速消耗。同时，加入角色权限这一因素，可进一步减少一次性加载的模型构件数量。在解析BIM模型时，根据规划、设计、施工、运维4个不同阶段，分别设置阶段属性值(对应值为：1、2、3、4)，当集成到业务系统时，就可给不同角色的人员，通过权限设置来控制查看建筑物构件信息内容。例如：规划人员，只可查看属于规划阶段属性的建筑物构件信息，而看不到设计、施工、运维这3个阶段的建筑物构件信息。规划人员、设计人员、施工人员、运维人员只能查看属于自己阶段属性的建筑物构件信息。具体而言，规划人员只能查看规划阶段属性的建筑物构件信息，设计人员只能查看设计阶段属性的建筑物构件信息，施工人员只能查看施工阶段属性的建筑物构件信息，运维人员只能查看运维阶段属性的建筑物构件信息。通过以上步骤，最终整体上实现BIM模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，分别对IFC模型文件进行属性数据解析、几何材质解析，所述属性数据解析过程和几何材质解析过程不相关联，可以分别独立并行运行；所述对IFC模型文件进行属性数据解析具体包括步骤S11至步骤S13：步骤S11，解析IFC模型文件成文本内容；步骤S12，提取解析IFC模型文件成文本内容的建筑物构件属性信息；步骤S13，将建筑物构件属性信息采用分布式存储到关系型数据库；所述对IFC模型文件进行几何材质解析具体包括步骤S21至步骤S23：步骤S21，通过IfcConvert插件，将IFC模型文件转换为OBJ文件和MTL材质信息文件；步骤S22，将所述MTL材质信息文件的纹理信息采用分布式存储到key‑value存储格式的数据库；步骤S23，将所述OBJ文件按group节点分解，提取建筑物构件级几何信息和材质信息，并将建筑物构件级几何信息和材质信息采用分布式存储到key‑value存储格式的数据库；步骤二，配置查询服务器，所述查询服务器设置模型构件Web端加载优先级，并根据模型构件Web端加载优先级采用多线程分步查询和加载建筑物构件属性信息和几何材质信息；步骤三，通过Restful风格的数据库查询接口，实现Web前端3D轻量化展示。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，分别对IFC模型文件进行属性数据解析、几何材质解析，所述属性数据解析过程和几何材质解析过程不相关联，可以分别独立并行运行；所述对IFC模型文件进行属性数据解析具体包括步骤S11至步骤S13：步骤S11，解析IFC模型文件成文本内容；步骤S12，提取解析IFC模型文件成文本内容的建筑物构件属性信息；步骤S13，将建筑物构件属性信息采用分布式存储到关系型数据库；所述对IFC模型文件进行几何材质解析具体包括步骤S21至步骤S23：步骤S21，通过IfcConvert插件，将IFC模型文件转换为OBJ文件和MTL材质信息文件；步骤S22，将所述MTL材质信息文件的纹理信息采用分布式存储到key-value存储格式的数据库；步骤S23，将所述OBJ文件按group节点分解，提取建筑物构件级几何信息和材质信息，并将建筑物构件级几何信息和材质信息采用分布式存储到key-value存储格式的数据库；步骤二，配置查询服务器，所述查询服务器设置模型构件Web端加载优先级，并根据模型构件Web端加载优先级采用多线程分步查询和加载建筑物构件属性信息和几何材质信息；步骤三，通过Restful风格的数据库查询接口，实现Web前端3D轻量化展示。2.根据权利要求1所述的基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，其特征在于，所述关系型数据库为Mysql数据库。3.根据权利要求1所述的基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，其特征在于，所述key-value存储格式的数据库为MongoDB数据库。4.根据权利要求1所述的基于BIM模型文件的3D轻量化转换方法，其特征在于，所述建筑物构件属性信息包含以下一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智云，
申请(专利权)人：厦门海迈科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35