基于Unity 3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Unity 3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统及方法，属于智能建筑领域，本发明专利技术要解决的技术问题为如何能将传统2D纸质标准规范图集转化为三维可视化、智能交互易学习化的建筑工程施工标准图集，从而降低一线劳务工人对标准施工工艺的理解难度，技术方案为：该系统包括三维可视化单元和智能交互单元。该方法是利用BIM技术对平面施工图集描述的内容进行等比例还原建模以及参照实物对组成模型的不同3D构件设计区分颜色，将模型导入到Unity 3D引擎并封装成APK导出到移动端屏幕显示,从而实现施工标准图集的可视化；并在可视化界面基础上设计UI界面，实现基于触控移动端屏幕对模型的自由控制，同时基于触控屏幕实现三元信息联动智能教学。

【技术实现步骤摘要】
基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统及方法
本专利技术涉及智能建造领域，具体地说是一种基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统及方法。
技术介绍
建筑工程施工标准图集具备指导施工现场一线工人正确建造，促进提升工程建造工艺质量的功能，对建造合格工程起到重要作用。施工标准图集的主要应用对象是施工一线的施工管理工程师、施工劳务班组长，他们分析理解后再去指导劳务工人作业。传统2D纸质标准规范图集携带及应用不便、识读门槛高、施工指导性差以及促进提升工程建造质量效果不明显的缺点。作为工程建造的主体劳务工人，大部分因自身学识水平的限制，不能正确读取平面图集上描述的标准工艺要求，工程师与班组长不可能实时监管指导所有劳务工人，导致施工完成区域错、漏、碰、缺现象普遍发生，已完成建造成果返工拆改不可规避，造成工程施工一次成优的概率低，同时浪费材料费、人工费并可能拖延工期，大大增加了工程建造成本。随着计算机应用程序的更新换代和升级，新技术正在颠覆着传统生产力与生产关系，体现在建筑业就是BIM(建筑信息模型)技术的诞生与普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于Unity 3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统，其特征在于，该系统包括，/n三维可视化单元，用于利用BIM技术对平面施工图集描述的内容进行等比例还原建模以及参照实物对组成模型的不同3D构件设计区分颜色，将模型导入到Unity 3D引擎并封装成APK导出到移动端屏幕显示，从而实现施工标准图集的可视化；/n智能交互单元，用于在可视化界面基础上设计UI界面，实现基于触控移动端屏幕对模型的自由控制，同时基于触控屏幕实现三元信息联动智能教学。/n

【技术特征摘要】
1.基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统，其特征在于，该系统包括，
三维可视化单元，用于利用BIM技术对平面施工图集描述的内容进行等比例还原建模以及参照实物对组成模型的不同3D构件设计区分颜色，将模型导入到Unity3D引擎并封装成APK导出到移动端屏幕显示，从而实现施工标准图集的可视化；
智能交互单元，用于在可视化界面基础上设计UI界面，实现基于触控移动端屏幕对模型的自由控制，同时基于触控屏幕实现三元信息联动智能教学。


2.根据权利要求1所述的基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统，其特征在于，所述三维可视化单元包括，
3D模型转化模块，用于将建筑施工标准图集册扫描，导出成电子版建筑施工标准图集，并将电子版建筑施工标准图集逐页转化成.dwg格式并导入Revit中，通过拾取轮廓线方式实现快速建模，完成图集单页内容到等比例3D模型的转化；
格式转换模块，用于将与图集单页工艺内容对应的3D模型转换为.fbx模式，并导入到在3dsMAX中做轻量化处理；
可视化模板设计模块，用于在Photoshop中设计智能可视化图集的标准页模板，将标准页模板分为图集单页区和模型显示区，并将电子版建筑施工标准图集逐页导入Photoshop中并匹配标准页模板的图集单页区，进而导出带透明通道的.png格式电子图集标准页；
触动激活模块，用于实现虚拟空间中图集标准页中图集单页区任一构件的文字描述及图案显示自动关联以及3D模型中的任一构件与2D图集标准页中配对的平面图案及文字描述自动关联，构件、文字及图案三种元素以颜色加深亮显的形式主动提示应用人员识别及理解，触动构件、文字及图案三种元素任一项均能自动激活点亮所有项；
虚拟相机创建模块，用于在Unity3D引擎场景中创建虚拟相机，设计光线及阴影的参数，实现智能可视化图集在智能终端可见；
APK封装模块，用于基于Unity3D引擎封装所有维度信息及交互关系形成可在移动端运行的APK，并将APK分发到建造工程现场施工人员手中，基于移动终端运行指导提升施工质量。


3.根据权利要求1或2所述的基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统，其特征在于，所述智能交互单元包括，
导入及关联模块，用于将.png格式含图集内容的UI布局单页及.fbx格式轻量化3D模型批量导入到Unity3D引擎中，并进行虚拟空间中的3D模型与UI布局单页中模型显示区物理位置匹配及缩放比例匹配，再通过触控模块实现虚拟空间中任一图集标准页与所匹配3D模型的自动关联；
显示模块，用于在Unity3D引擎场景中设计基于屏幕触控的UI交互界面，实现在移动端触控显示结果，即实现基于移动端对3D模型的显示隐藏、缩小放大及旋转分解的交互控制；
搜索模块，用于搜索关键字，缩小图集标准页选择范围，实现快速定位目标图集标准页的目的。


4.根据权利要求3所述的基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化系统，其特征在于，所述触控模块包括，
图形匹配检索子模块，用于基于foreach语句遍历数组，建立任一2D标准图集单页与唯一3D模型的对应关系；
模型显示控制子模块，用于控制UI布局中3D模型的显示隐藏功能；当触控屏幕上模型显隐UI标志，button语句激活3D模型并显示在预设的localPosition位置，再次触控UI标志关闭模型显示。


5.一种基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化方法，其特征在于，该方法是利用BIM技术对平面施工图集描述的内容进行等比例还原建模以及参照实物对组成模型的不同3D构件设计区分颜色，将模型导入到Unity3D引擎并封装成APK导出到移动端屏幕显示,从而实现施工标准图集的可视化；并在可视化界面基础上设计UI界面，实现基于触控移动端屏幕对模型的自由控制，同时基于触控屏幕实现三元信息联动智能教学。


6.根据权利要求5所述的基于Unity3D的建筑工程施工标准图集智能可视化方法，其特征在于，该方法具体如下：
S1、将建筑施工标准图集册转化成3D模型：将建筑施工标准图集册扫描并导出成电子版建筑施工标准图集，并将电子版建筑施工标准图集逐页转化成.dwg格式，依据建筑专业读图规则识别图集单页描述的工艺内容，图集单页以.dwg格式导入Revit中，配合对工艺内容的理解，以拾取轮廓线方式实现快速建模，完成图集单页内容到等比例3D模型的转化；
S2、将3D模型转换为.fbx模式：将与图集单页工艺内容对应的3D模型转换为.fbx模式，并导入到在3dsMAX中做轻量化处理；
S3、设计标准页模板并导出.png格式电子图集标准页：在Photoshop中设计智能可视化图集的标准页模板，将标准页模板分为图集单页区及模型显示区，并将电子版图集逐页导入Photoshop中匹配标准页模板的图集单页区，进而导出带透明通道的.png格式电子图集标准页；
S4、批量导入到Unity3D引擎中并实现图集标准页与所匹配3D模型的自动关联：将.png格式含图集内容的UI布局单页及.fbx格式轻量化3D模型批量导入到Unity3D引擎中，并进行虚拟空间中的3D模型与UI布局单页中模型显示区物理位置匹配及缩放比例匹配，同时实现虚拟空间中任一图集标准页与所匹配3D模型的自动关联；
S5、触动三元素自动激活所有项：在虚拟空间中图集标准页中图集单页区任一构件的文字描述、图案显示自动关联以及3D模型中的任一构件与2D图集单页中配对的平面图案及文字描述自动关联，构件、文字和图案三种元素以颜色加深亮显的形式主动提示应用人员识别及理解，触动构件、文字和图案三种元素任一项均能自动激活点亮所有项；
S6、创建虚拟相机实现终端可见：在Unity3D引擎场景中创建虚拟相机，设计光线及阴影的参数，实现智能可视化图集在智能终端可见；
S7、设计UI交互界面：在Unity3D引擎场景中设计基于屏幕触控的UI交互界面，实现在移动端触控显示结果；
S8、定位目标图集标准页：搜索关键字，缩小图集标准页选择范围，实现快速定位目标图集标准页；
S9、封装APK：基于Unity3D引擎封装所有维度信息及交互关系形成可在移动端运行的APK，并将APK分发到建造工程现场施工人员手中，基于移动终端运行指导提升施工质量。


7.根据权利要求6所述的基于Unity3D的建筑工...

【专利技术属性】
技术研发人员：常红宾，李云，姜修涛，季华卫，刘益安，郝自领，陈翔宇，高翔，张西亚，苏矿，张树启，王亚坤，李蕾，郝兆元，何懿卿，
申请(专利权)人：中建八局第一建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37