BIM模型按需加载切换方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种BIM模型按需加载切换方法及系统，其中方法包括：对待加载的BIM模型进行模型分离，以使所述BIM模型内的各部件之间解关联；对分离后的所述BIM模型进行轻量化处理；根据现实场景中相机的位置和观测范围，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围；选取相应的视点作为首次加载视点，并根据所述首次加载视点的可视范围加载所述BIM模型的展示部件；选取相应的视点作为切换视点，并根据所述切换视点的可视范围切换所述BIM模型的展示部件。本发明专利技术提供的技术方案能解决现有的大型BIM模型的传输、加载、渲染使用原有的技术手段无法达到要求的问题。

【技术实现步骤摘要】
BIM模型按需加载切换方法及系统
本专利技术涉及模型加载
，尤其涉及一种BIM模型按需加载切换方法及系统。
技术介绍
BIM(BuildingInformationModeling)是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确地理解和高效地应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。随着互联网及移动互联网的飞速发展，BIM模型在网页端及手机端的展示、操作需求日益旺盛。大型BIM模型的传输、加载、渲染使用原有的技术手段无法达到要求。浏览器除自身的限制外，还要受CPU计算能力、内存限制、显卡和显存限制等方面的影响，传输、加载和渲染的模型必须进行更科学和深度的处理才能满足需求。例如，在满足正常使用下谷歌浏览器的运行内存最多不能超过1G，其中考虑到平台系统的占用、视频加载等应用的占用，留给模型数据的内存只有几百兆，还要考虑到模型加载后渲染灯光阴影漫游等操作，而大型BIM模型大小远超这个标准，而不管是人眼的视野范围还是屏幕的大小，都不足以加载全部的模型显示操控，所以BIM模型的科学组织、按需加载以及动态切换则显得至关重要。因此，基于以上技术问题，亟需一种能够在网页端显著提高BIM模型加载效率的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种BIM模型按需加载切换方法及系统，其主要目的在于解决现有的大型BIM模型的传输、加载、渲染使用原有的技术手段无法达到要求的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种BIM模型按需加载切换方法，该方法包括如下步骤：对待加载的BIM模型进行模型分离，以使所述BIM模型内的各部件之间解关联；对分离后的所述BIM模型进行轻量化处理，以减小所述BIM模型加载时的占用空间；根据现实场景中相机的位置和观测范围，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围；选取相应的视点作为首次加载视点，并根据所述首次加载视点的可视范围加载所述BIM模型的展示部件；选取相应的视点作为切换视点，并根据所述切换视点的可视范围切换所述BIM模型的展示部件。另一方面，本专利技术还提供一种BIM模型按需加载切换系统，所述BIM模型按需加载切换系统包括：模型分离单元，用于对待加载的BIM模型进行模型分离，以使所述BIM模型内的各部件之间解关联；轻量化单元，用于对分离后的所述BIM模型进行轻量化处理，以减小所述BIM模型加载时的占用空间；视点配置单元，用于根据现实场景中相机的位置和观测范围，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围；加载单元，用于选取相应的视点作为首次加载视点，并根据所述首次加载视点的可视范围加载所述BIM模型的展示部件；切换单元，用于选取相应的视点作为切换视点，并根据所述切换视点的可视范围切换所述BIM模型的展示部件。本专利技术提出的BIM模型按需加载切换方法及系统，通过对待加载的BIM模型进行分离和轻量化能够显著减少网络请求时传输的模型数据量，减少模型构建时占用的CPU和内存，以及减少模型渲染时占用的GPU和显存，从而提高网页端的加载效率；此外，通过为BIM模型设置相应的视点和可视范围能够实现BIM模型加载的按需加载，每次只展示可视范围内的模型部件，不仅能够提高网页端的加载效率，还能给观看者一种身临其境的感觉，提高观看者的视觉效果；最后，通过切换视点的方式对加载的BIM模型进行切换，既能够避免出现多数据加载的问题，确保加载效率，又能够提高BIM模型切换的流畅度，进一步提高观看者的视觉效果。附图说明图1为根据本专利技术实施例的BIM模型按需加载切换方法的较佳实施例流程图；图2为根据本专利技术实施例的BIM模型按需加载切换系统的逻辑关系图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。以下将结合附图对本申请的具体实施例进行详细描述。实施例1为了说明本专利技术提供的BIM模型按需加载切换方法，图1示出了根据本专利技术提供的BIM模型按需加载切换方法的流程。由图1所示，本专利技术提供的BIM模型按需加载切换方法，包括：步骤S110：对待加载的BIM模型进行模型分离，以使所述BIM模型内的各部件之间解关联。需要说明的是，现有的BIM模型在建立完毕后，BIM模型内部的各部件是关联在一起的，因此，整个BIM模型为一个整体，当需要在网页端加载该BIM模型时，通常是整个BIM模型一起加载，当需要去除模型时，也是整个模型整体去除。然而，随着物联网的飞速发展，BIM模型内部的部件也越来越多，此时，若依然使用传统的加载方法，不仅加载时间长效率低，甚至经常会出现加载卡顿和加载失败的问题，严重影响工作效率。此外，在通常情况下，同一工作时间内，不需要展示整个BIM模型，仅仅只需要展示BIM模型所需的部分部件即可，甚至有些时候，如果将整个BIM模型全部展示出来，往往会干扰工作人员的观测，降低工作效率。为实现BIM模型的按需加载，本专利技术先对待加载的BIM模型进行了模型分离处理，通过模型分离的方法将模型内部的各部件的关联关系解除，以便后续可以根据实际需要加载模型内部的相应部件。此处需要说明的是，部件即为BIM模型的组成部分，从宽泛的角度讲，户外园区、楼体、楼层、房间等，均属于BIM模型的大型部件；桌子、电脑、椅子等，均属于小型部件，一般来讲，一个小型部件类型对应BIM模型的一个族类。具体地，对待加载的BIM模型进行模型分离的过程包括：对所述BIM模型进行建筑模型分离，以使所述BIM模型内的各建筑模型之间解关联。需要说明的是，一个BIM模型一般包括多个建筑模型，比如户外园区、不同的楼体、不同的楼层甚至不同的房间，均分别对应不同的建筑模型，在后期加载时，可根据需要只加载相应的建筑模型。此外，为提高BIM模型的分离效果，可以对于BIM模型对所述BIM模型进行按族分离，以使各建筑模型内的不同族之间解关联。在后期加载时，可根据实际情况取舍加载(如某些情况可以不加载管道，某些情况可以不加载机电设备等)，具体地可以将分离的族顺序加载或并行加载，或顺序和并行混合执行(如一次同时加载5个族，整体顺序加载)，加载一部分渲染一部分的随加载随渲染的无感加载，从而进一步减小模型的加载时占用空间，提高模型的加载效率。进一步地，还可以对所述BIM模型进行网格分离，以使所属同一族的不同位置的网格部件之间解关联。在后期加载时，可以实现网格部件复用，进一步减少模型大小和模型构建渲染的占用空间(如门，玻璃，桌椅板凳等在一个建筑模型内可能有很多个，但是每一个其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种BIM模型按需加载切换方法，其特征在于，所述方法包括：/n对待加载的BIM模型进行模型分离，以使所述BIM模型内的各部件之间解关联；/n对分离后的所述BIM模型进行轻量化处理，以减小所述BIM模型加载时的占用空间；/n根据现实场景中相机的位置和观测范围，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围；/n选取相应的视点作为首次加载视点，并根据所述首次加载视点的可视范围加载所述BIM模型的展示部件；/n选取相应的视点作为切换视点，并根据所述切换视点的可视范围切换所述BIM模型的展示部件。/n

【技术特征摘要】
1.一种BIM模型按需加载切换方法，其特征在于，所述方法包括：
对待加载的BIM模型进行模型分离，以使所述BIM模型内的各部件之间解关联；
对分离后的所述BIM模型进行轻量化处理，以减小所述BIM模型加载时的占用空间；
根据现实场景中相机的位置和观测范围，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围；
选取相应的视点作为首次加载视点，并根据所述首次加载视点的可视范围加载所述BIM模型的展示部件；
选取相应的视点作为切换视点，并根据所述切换视点的可视范围切换所述BIM模型的展示部件。


2.根据权利要求1所述的BIM模型按需加载切换方法，其特征在于，对待加载的BIM模型进行模型分离的过程包括：
对所述BIM模型进行建筑模型分离，以使所述BIM模型内的各建筑模型之间解关联；
对所述BIM模型进行族分离，以使各建筑模型内的不同族之间解关联；
对所述BIM模型进行网格分离，以使所属同一族的不同位置的网格部件之间解关联。


3.根据权利要求2所述的BIM模型按需加载切换方法，其特征在于，对分离后的所述BIM模型进行轻量化处理的过程包括：
对于所属同一族的网格部件，任意选取一个网格部件作为基准部件；
根据同族内的其他网格部件与所述基准部件之间的位置关系和旋转角度计算相应的转换矩阵；
通过所述基准部件和所述转换矩阵表示同族内的其他网格部件。


4.根据权利要求3所述的BIM模型按需加载切换方法，其特征在于，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围的过程包括：
获取所述BIM模型内各部件的范围包围盒，并确定所述范围包围盒内的排除区域；
根据现实场景中相机的位置、观测范围以及各部件的范围包围盒，为所述BIM模型设置相应的视点和各视点的可视范围。


5.根据权利要求4所述的BIM模型按需加载切换方法，其特征在于，根据所述首次加载视点的可视范围加载所述展示部件的过程包括：
确定所述首次加载视点的可视范围内的所有建筑模型，并加载所述建筑模型；
确定所述建筑模型内的展示部件，并加载所述展示部件。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志国，王格非，郑水清，焦鹏，苑仁路，
申请(专利权)人：北京朔方天城智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11