区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法技术

本发明专利技术公开了一种区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，包括区域布局：布局阶段，需要确立区域边界，然后在区域边界内描绘室外构筑和建筑的边界和基本信息；设施放置：逐一选择构筑/建筑楼层，然后再描述其设施类型上特有的一些属性，从而完成设施实体的建模；参数配置：逐一选择构筑/建筑楼层，逐一选中各个设施空间模型，根据设施的类型，补充该设施空间模型的其他属性。本发明专利技术降低大规模建筑整体三维模型建模的业务操作难度，通过流程合理利用好现有的二维地理信息系统技术，影像地图及矢量地图，建筑/构筑设计CAD资源，设施三维模型库资源，有效的提升大规模建筑整体三维模型建模的效率。

Three-dimensional Model Modeling Method of Regional Architecture and Architectural Integral Perspective

【技术实现步骤摘要】
区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法
本专利技术涉及信息技术辅助类软件及仿真软件领域，尤其涉及区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法。
技术介绍
目前，CAD建筑制图(如AutodeskAutoCAD，北航CAXA电子图版)技术及应用得到了普遍发展，工业建筑及其配套设计行业已经可以实现对于建筑结构、相关配套设备、建造阶段和方式的精确二位或三维建模，仿真分析及BIM协作应用(例如AutodeskRevit，广联达协筑)。同时GIS地理信息系统(例如Cesium，高德地图)也得到了广泛应用，可以实现加载影像、矢量底图(例如天地图、高德)并将建筑、地貌、河流等地理特征使用矢量空间图元(多边形、线段、点)建模，从而实现空间及其关联信息的二维或三维图形化检索和展现(例如365淘房的地图找房板块)，更加便于用户直观的观察数据的地理分布，因此越来越多的Web信息系统将其作为主要视图使用。将地理信息系统中建筑的建模精度从外立面细化至建筑楼层和楼层内的设施，可以帮助室内定位、人员定位、设施状态跟踪等业务的开展。在现阶段市场上有部分GIS产品(例如高德及百度地图,搜索南京新百)实现了建筑内部房屋结构的2D或者3D的按楼层展示功能。但是这些现有的系统普遍的对于除了房间外的其他建筑内部的其他设施，没有描绘。并且在3D场景下，基本上使用的是楼层切换的展示方式，不支持3D楼层场景的整体展示。目前看来，主要是对于商业集中发达的地区才会有建筑内部建模，大量的办公楼宇、厂房建筑等室内建模并不完善。在编辑器的部分，现有的商业产品室内编辑并未开放给公众使用，所以具体情况我们并不清楚。相关的开源软件(例如OpenLayers)实现了基础的多边形、圆形、方形图元的二维向量图层编辑功能，但是对于楼层切换、房间、设备的建模并没有提供相关的工具。本专利技术的主要目的是降低大规模建筑整体三维模型建模的业务操作难度，通过流程合理利用好现有的二维地理信息系统技术，影像地图及矢量地图，建筑/构筑设计CAD资源，设施三维模型库资源，有效的提升大规模建筑整体三维模型建模的效率。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于降低大规模建筑整体三维模型建模的业务操作难度，通过流程合理利用好现有的二维地理信息系统技术，影像地图及矢量地图，建筑/构筑设计CAD资源，设施三维模型库资源，有效的提升大规模建筑整体三维模型建模的效率。本专利技术公开了一种区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，所述建模方法为：S1：区域布局：布局阶段，需要确立区域边界，然后在区域边界内描绘室外构筑和建筑的边界和基本信息；S2：设施放置：逐一选择构筑/建筑楼层根据实际情况放置并创建设施空间实体，然后再描述其设施类型上特有的一些属性，从而完成设施实体的建模；S3：参数配置：逐一选择构筑/建筑楼层，逐一选中各个设施空间模型，根据设施的类型，补充该设施空间模型的其他属性；S4：三维校验：系统根据已有的区域布局，设施放置以及参数配置流程产生的区域设施空间建模成果，使用三维地理信息系统进行呈现，建模人员使用现场照片，视频对于区域的空间模型进行核对检查，发现不合理之处回到以上步骤进行修订，直至完全正确。在本专利技术的一些实施例中，所述步骤S1中的区域布局还包括：S11：使用二维地理信息系统定位至建模区域；S12：地理信息系统中加载合适的底图，确保能明确区域边界；S13：根据底图勾画出区域边界；S14：当底图不足以明确区域构筑和建筑位置，俯视视角造型，使用空间参考技术在区域边界中加载CAD参考底图，通过将参考地图上特征点与底图中对应的特征点位置进行绑定将底图与参考地图对齐；S15：根据底图或参考底图进行区域构筑，建筑边界线的描绘；S16：在描绘了边界线的构筑/建筑上补充对于基本属性的描述，包含名称，针对于建筑还包括层数，楼顶高，楼顶色，以及各层层高，楼板高，边缘色，楼层的哪些外墙存在等信息。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S2中的设施放置还包括：S21：选择一处构筑或建筑楼层；S22：导入该构筑或建筑楼层的参考底图，并使用空间参考技术在区域边界中加载CAD参考底图，通过将参考地图上特征点与底图中对应的特征点位置进行绑定从而将底图与参考底图对齐；S23：从设施模型库选择一种设施类型或者通过设施编辑器创建一种新的设施类型；S24：在选定的构筑或建筑楼层内，依据参考底图及设施俯视平面图，根据设施的不同，将图形在设备实际放置的位置绘出并对齐，即完成了设施空间建模。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S11具体包括通过使用地图引擎，加载矢量地图或影像地图作为绘制底图，作为操作的地理信息系统，通过手工移动或使用地理反解析服务将地址反向解析为地理坐标，从而将地理信息系统定位至本次建模区域。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S12具体包括在特定区域，使用矢量图直至能够帮助制图者明确本次制图的边界。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S13具体包括使用地图引擎，在底图上增加矢量图层，使用线段绘制功能在底图绘制区域边界进行勾勒，保存这些线段的坐标点。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S14具体包括当底图出现遮挡时可以将CAD底图通过CAD软件，转换为DXF等格式，然后使用图形解析器(例如dxfParser等软件包)将二进制格式转换为图元描述数据，再使用DXF渲染程序(例如three-dxf等软件包)将图元描述数据转换为透明底色图片(例如PNG，WebP等格式)，使用地图引擎分别显示底图层次之上加载转换完成的透明底色图片与在S13步骤中完成的绘图区域边界进行对比展示，通过在对比的两图中对应的标定特征点，然后使用坐标变换算法(如helmert变换)得到CAD底图于空间坐标系的偏移中心，缩放比和旋转角，从而完成CAD底图在底图坐标系中的空间配准工作，通过叠加的CAD图明确底图上区域边界内的细节。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S15具体包括使用地图引擎，在S14导入的区域参考CAD底图的基础上，在底图上增加矢量图层，使用线段绘制或多边形绘制功能在矢量图层上对于区域内的构筑或建筑的边界进行勾勒。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S22导入CAD底图的方式同S14，所述S23设施模型库是系统内的设施模型的存储、列举和查看工具，设施模型步骤为：S231：线段、多边形、长方形和圆形等构成的二维图元表现的俯视图，这种模型的尺寸、位置等参数可以根据尺寸、颜色等参数可以根据所表示设施的实际情况在系统中进行调整；S232：使用长方体、球体、椎体、三角网等三维图元表现的立体模型，这种模型的中各个图元的位置、尺寸、颜色等参数可以根据所表示的设施实际情况在系统中进行调整；S233：使用外部三维绘制程序(如3DMax,Blender，Sketchup等)绘制完成的立体模型。可以导出为glTF等立体图形数据格式导入到系统中使用，这种模型的整体尺寸、放置位置可以根据所表示的设施实际情况在系统中进行调整；S234：描述性信息，例如图元的构建尺寸、位置、颜色、作用、是否启用等，可结合参考底图上的描述从设施模型库中选择一种目前所需要绘制的模型。在本专利技术的另一些实施例中，所述设施空间模型的其他属性可以为桌子的高度、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，其特征在于：所述建模方法为：S1：区域布局：布局阶段，需要确立区域边界，然后在区域边界内描绘室外构筑和建筑的边界和基本信息；S2：设施放置：逐一选择构筑/建筑楼层，根据实际情况放置并创建设施空间实体，然后再描述其设施类型上特有的一些属性，从而完成设施实体的建模；S3：参数配置：逐一选择构筑/建筑楼层，逐一选中各个设施空间模型，根据设施的类型，补充该设施空间模型的其他属性；S4：三维校验：系统根据已有的区域布局，设施放置以及参数配置流程产生的区域设施空间建模成果，使用三维地理信息系统进行呈现，建模人员使用现场照片，视频对于区域的空间模型进行核对检查，发现不合理之处回到以上步骤进行修订，直至完全正确。

【技术特征摘要】
1.区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，其特征在于：所述建模方法为：S1：区域布局：布局阶段，需要确立区域边界，然后在区域边界内描绘室外构筑和建筑的边界和基本信息；S2：设施放置：逐一选择构筑/建筑楼层，根据实际情况放置并创建设施空间实体，然后再描述其设施类型上特有的一些属性，从而完成设施实体的建模；S3：参数配置：逐一选择构筑/建筑楼层，逐一选中各个设施空间模型，根据设施的类型，补充该设施空间模型的其他属性；S4：三维校验：系统根据已有的区域布局，设施放置以及参数配置流程产生的区域设施空间建模成果，使用三维地理信息系统进行呈现，建模人员使用现场照片，视频对于区域的空间模型进行核对检查，发现不合理之处回到以上步骤进行修订，直至完全正确。2.根据权利要求1所述的区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，其特征在于：所述步骤S1中的区域布局还包括：S11：使用二维地理信息系统定位至建模区域；S12：地理信息系统中加载合适的底图，确保能明确区域边界；S13：根据底图勾画出区域边界；S14：当底图不足以明确区域构筑和建筑位置，俯视视角造型，使用空间参考技术在区域边界中加载CAD参考底图，通过将参考地图上特征点与底图中对应的特征点位置进行绑定将底图与参考地图对齐；S15：根据底图或参考底图进行区域构筑，建筑边界线的描绘；S16：在描绘了边界线的构筑/建筑上补充对于基本属性的描述，包含名称，针对于建筑还包括层数，楼顶高，楼顶色，以及各层层高，楼板高，边缘色，楼层的哪些外墙存在等信息。3.根据权利要求1所述的区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，其特征在于：所述步骤S2中的设施放置还包括：S21：选择一处构筑或建筑楼层；S22：导入该构筑或建筑楼层的参考底图，并使用空间参考技术在区域边界中加载CAD参考底图，通过将参考地图上特征点与底图中对应的特征点位置进行绑定从而将底图与参考底图对齐；S23：从设施模型库选择一种设施类型或者通过设施编辑器创建一种新的设施类型；S24：在选定的构筑或建筑楼层内，依据参考底图及设施俯视平面图，根据设施的不同，将图形在设备实际放置的位置绘出并对齐，即完成了设施空间建模。4.根据权利要求2所述的区域级构筑及建筑整体透视三维模型建模方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张未波，
申请(专利权)人：南京友谱信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32