公路工程BIM参数化建模平台构建方法技术

本发明专利技术公开了一种公路工程BIM参数化建模平台的构建方法，所述方法指BIM模型快速创建、计算分析和应用的方法，步骤如下：1）基于公路工程设计全周期，建立可视化编程的工程数据结构体系，内嵌公路工程BIM标准，实现灵活定义工程实体构件间聚合、派生的实例化逻辑关系；2）通过开源几何造型类库，实现复杂、异构造型能力，并以模型分解结构为枢纽进行工程数据库管理，实现造型体、构建信息的协同设计、存储和管理；3）基于插件、主流设计平台和地理信息系统进行三维展示和信息流转，在公路工程设计、施工、养护、运营阶段实现应用。

Construction method of BIM parametric modeling platform for Highway Engineering

【技术实现步骤摘要】
公路工程BIM参数化建模平台构建方法
本专利技术涉及BIM技术、几何造型技术、图形渲染技术，具体涉及一种BIM模型快速造型并与工程结构关联的技术方法。
技术介绍
BIM技术是基于现代信息技术和计算机技术发展融合而成的工程信息应用技术，通过利用数字技术存储、传递工程结构和构造特征实现3D模式的直观表述，及工程设计、施工、养护、运营管理的全生命周期信息传递共享和工作协同，能有效推荐工程建设项目信息化建设。虽然国外主流BIM软件建模能力强大，但与中国工程实际的结合还有一个磨合期，会遭遇来自规范、标准、管理模式方面的阻碍。现阶段没有任何一个软件可以实现公路工程全专业、高精度BIM模型快速创建，并与工程结构自动关联以满足公路工程全周期不同阶段应用。针对新建、改建、在建、已建高速公路，设计单位、管理单位和咨询单位在实施项目过程中逐步积累一些BIM模型构件，其中大多数属于可重复利用的构件资源，但由于公路工程专业化程度较高，标准、BIM软件和模型深度各不相同，仅以满足当前项目需求而建立的BIM模型构件库，很难实现构件资源的有效利用，同时由于格式、编码不统一，无法形成有效的BIM信息资产去支撑行业设计、施工、管养阶段的不同应用情景。把CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）/CAE（ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程）/CAM（ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制作）的OpenCasCade（几何模型核心）开源几何造型基础平台作为几何造型类库，开发自由度更高，能更好地支撑公路工程专业复杂参数化模型造型的开源优势，其有大规模成熟的服务社区和大量开发经验可供参考，同时基于OpenCasCade的开源软件使开发成本更低，研发深度可以下潜更深。
技术实现思路
本专利技术提供公路工程BIM参数化建模平台的构建方法，所述方法有效解决了BIM建模软件不能满足公路工程全专业高精度BIM模型快速创建、BIM模型与工程结构体系关联、BIM参数化构件标准不统一的问题，实现了基于行业BIM标准的工程结构创建，并生成模型分解结构；参数化BIM模型自动关联并控制参数化造型行为，实现了任意复杂造型体造型，可应用于公路工程全周期的不同阶段。本专利技术采用的技术方案包括：将行业《BIM模型分类标准》、《BIM模型编码标准》和工程实例化数据整理、导入BIM参数化建模平台，生成模型分解结构基础库，实现通过构件编码（ID）关联管理工程逻辑、工程信息和工艺信息，同时通过可视化编程指定工程实体类构件间实例化的聚合、继承和派生的逻辑关系，实现诸如桥梁跨径表达式定义及解析，生成实例化工程结构；通过可视化约束求解器创建BIM参数化构件模板库，对所有约束变量赋予、关联约束标签，以附加构件编码的方式进行构件库管理；基于可视化编程创建工程结构，对生成的BIM参数化构件模板库定义的约束标签进行控制，将BIM参数化构件模板库深化为实例化工程结构驱动的工程BIM参数化构件模板库；以线路、地形类实例数据为驱动，生成参数化BIM模型及其构件信息，通过模型体对模型文件（OBJ）格式进行数据定义和存储，通过模型信息对可扩展标记语言（XML）格式进行数据存储；基于诸如AutoDeskCivil3D、BentleyPowercivil和DassaultCatia类主流建模软件制作BIM参数化建模平台插件，并结合BIM设计平台造型API，直接在主流建模平台内进行造型、渲染；导出诸如FBX（3D文件格式）、OBJ（模型文件）等模型格式，支持SkyLine、Cesium、ArcGis、CityMaker类主流三维展示平台，结合GIS地形实现三维设计成果展示，生成的BIM构件信息可在公路工程全周期的不同阶段实现应用。附图说明图1为公路工程BIM参数化建模平台的构建步骤。图2为公路工程BIM参数化建模平台的具体实施方式。具体实施方式下面将结合图2对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创新性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照附图2，本专利技术基于可视化设计界面，采用以下实施方式：把行业《BIM模型分类标准》、《BIM模型编码标准》和诸如桥梁跨径表达式、墩台、梁板结构样式和尺寸类的工程实例参数整理、导入BIM参数化建模平台，生成带构件编码的实例工程结构，具体涉及层级划分关系、构件物理信息和构件施工信息；通过主流BIM建模软件制作BIM参数化建模平台插件，结合BIM设计平台造型API，把参数化BIM模型直接在主流建模平台内进行造型、渲染；通过主流模型格式和GIS平台，实现三维设计成果展示，通过生成的BIM构件信息，把模型分解结构与公路工程上广泛应用的工作分解结构、工程系统分解结构结合起来，实现公路工程全周期不同阶段应用。所述几何造型如图2所示，包括二维造型和三维造型，具体如下：通过把可视化二维约束求解器与诸如拉伸、扫掠类的造型操作结合，创建BIM参数化构件模板库，并通过参数标签控制约束变量，附加构件编码ID，实现构件库的管理；基于可视化三维组装约束求解器，对生成的参数化构件进行装配，并通过线路、地形的实例数据驱动及模型文件（OBJ）格式生成参数化BIM模型实例，通过BIM模型计算生成BIM模型构件空间信息和工程量清单信息，再结合生成的构件信息统一进行可扩展标记语言（XML）格式存储及流转。本专利技术针对目前公路工程构件复杂多样、建模效率低下的问题，提出了一种公路工程BIM参数化模型平台构建方法，可实现公路工程构件模型快速创建、计算分析和应用，可广泛应用于工程行业设计、施工、运营、养护阶段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路工程BIM参数化建模平台的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）基于公路工程设计全周期，建立可视化编程的工程数据结构体系，内嵌公路工程BIM标准，实现灵活定义工程实体构件间聚合、派生的实例化逻辑关系；/n2）通过开源几何造型类库，实现复杂、异构造型能力，并以模型分解结构为枢纽进行工程数据库管理，实现造型体、构建信息属性的协同设计、存储和管理；/n3）基于插件、主流设计平台和地理信息系统进行三维展示和信息流转，在公路工程设计、施工、养护、运营阶段实现应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种公路工程BIM参数化建模平台的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）基于公路工程设计全周期，建立可视化编程的工程数据结构体系，内嵌公路工程BIM标准，实现灵活定义工程实体构件间聚合、派生的实例化逻辑关系；
2）通过开源几何造型类库，实现复杂、异构造型能力，并以模型分解结构为枢纽进行工程数据库管理，实现造型体、构建信息属性的协同设计、存储和管理；
3）基于插件、主流设计平台和地理信息系统进行三维展示和信息流转，在公路工程设计、施工、养护、运营阶段实现应用。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1）包括：
基于内嵌的公路工程BIM标准，创建并生成模型分解结构，实现层级划分、几何信息和工艺信息的关联；
通过可视化编程建立工程数据结构体系，用于指定工程实体类构件间实例化聚合、继承、派生的逻辑关系，实现造型体的划分、拆分、组合和桥梁跨径表达式定义及解析。


3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤2）包括：
把OpenCasCade开源几何造型基础平台作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自震，梁志福，和丽武，熊彦斌，段必康，朱丹，
申请(专利权)人：昆明安泰得软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53