一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法及系统，属于历史建筑维护领域。本发明专利技术首先获取反映历史建筑整体结构的点云数据以及反映历史建筑中每一特色构件的点云数据，分别生成历史建筑的整体点云模型以及每一特色构件的单一点云模型；再通过模型融合，得到三维历史建筑点云模型；最后，将三维历史建筑点云模型转换为相应的BIM模型，并对不同种类的构件进行编码，从而形成历史建筑特色构件族库。如此，本发明专利技术能够有效解决模型的信息数字化问题以及信息交互问题，有利于历史建筑的保护修缮工作。筑的保护修缮工作。筑的保护修缮工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法及系统


[0001]本专利技术属于历史建筑维护领域，更具体地，涉及一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法及系统。

技术介绍

[0002]BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，国际标准组织设施信息委员会对其定义是在开放的工业标准下对设施的物理和功能特性及其相关的项目生命周期信息的可计算或运算的形式表现，与建筑信息模型相关的所有信息组织在一个连续的应用程序中，并且允许进行获取、修改等操作。目前我国对历史建筑保护领域的研究大多集中在三维建模、点云数据的处理和虚拟现实等研究方面，这些工作解决了历史建筑的三维化模型缺失问题，但是没有解决模型的信息数字化问题以及信息交互问题，对历史建筑的保护修缮工作造成了极大的困扰。
[0003]中国专利技术专利CN 112948953 A公开了一种基于LIM技术的植物族库景观模型建立方法，依此在revit平台中建立不同类型植物的植物数据库；进行数据加工处理得到植物模型；在基于真实场景的三维模型中设置相应的植物布局项目；将植物模型对应设置到植物布局项目中并输出CAD模型；对CAD模型命名分类上传至景观库。该方法有效的提高了风景园林施工的效率，但是CAD模型存储的信息有限，不适用于对历史建筑特色构件的信息化存储。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法及系统，以有效的对历史建筑特色构件进行数字化的存储记录，科学化的指导构件的施工和保护修缮工作。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法，包括：
[0006]S1，获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据，生成历史建筑的整体点云模型；获取反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据，生成每一所述特色构件的单一点云模型；
[0007]S2，将所述整体点云模型和每一所述单一点云模型进行融合，得到三维历史建筑点云模型；
[0008]S3，将所述三维历史建筑点云模型转换为相应的BIM模型，并对不同种类的构件进行编码，以形成历史建筑特色构件族库。
[0009]进一步地，还包括：
[0010]S4，获取参考建筑中若干构件的点云数据以及相应的BIM模型，以点云数据作为特征，以相应的BIM模型作为标签，基于机器学习训练得到构件预测模型；利用所述构件预测模型预测每一所述特色构件的BIM模型；将每一所述特色构件的BIM模型对应合并在所述历
史建筑特色构件族库中同一编码下，以形成新的族库；所述参考建筑与所述历史建筑存在关联关系。
[0011]进一步地，所述S1中，通过激光扫描仪获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据以及反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据。
[0012]进一步地，所述S1中，在获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据以及反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据之后，对点云数据进行去除噪点、点云抽稀以及点云平滑补充处理，再基于处理后的点云数据，分别生成历史建筑的整体点云模型以及每一所述特色构件的单一点云模型。
[0013]进一步地，所述S2中，将所述整体点云模型和每一所述单一点云模型进行融合的过程中，包括贴图处理。
[0014]进一步地，所述S3中，将所述三维历史建筑点云模型导入revit平台，转换为相应的BIM模型；并对所述BIM模型进行修正处理后，再对不同种类的构件进行编码。
[0015]按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建系统，包括：
[0016]模型生成模块，用于获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据，生成历史建筑的整体点云模型；获取反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据，生成每一所述特色构件的单一点云模型；
[0017]模型融合模块，用于将所述整体点云模型和每一所述单一点云模型进行融合，得到三维历史建筑点云模型；
[0018]第一族库构建模块，用于将所述三维历史建筑点云模型转换为相应的BIM模型，并对不同种类的构件进行编码，以形成历史建筑特色构件族库。
[0019]进一步地，还包括：
[0020]第二族库构建模块，用于获取参考建筑中若干构件的点云数据以及相应的BIM模型，以点云数据作为特征，以相应的BIM模型作为标签，基于机器学习训练得到构件预测模型；利用所述构件预测模型预测每一所述特色构件的BIM模型；将每一所述特色构件的BIM模型对应合并在所述历史建筑特色构件族库中同一编码下，以形成新的族库；所述参考建筑与所述历史建筑存在关联关系。
[0021]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
[0022](1)本专利技术首先获取反映历史建筑整体结构的点云数据以及反映历史建筑中每一特色构件的点云数据，分别生成历史建筑的整体点云模型以及每一特色构件的单一点云模型；再通过模型融合，得到三维历史建筑点云模型；最后，将三维历史建筑点云模型转换为相应的BIM模型，并对不同种类的构件进行编码，从而形成历史建筑特色构件族库。如此，本专利技术能够有效解决模型的信息数字化问题以及信息交互问题，有利于历史建筑的保护修缮工作。
[0023](2)本专利技术以族库的方式记录历史建筑特色构件有以下好处：在最初的评估测绘阶段，建立精密的信息化模型，可以为后期的历史建筑改造设计推敲，施工对照等工作构建基础；对于需要严重拆除并跟新的已损毁构件，可以对构建进行编码，且在信息化模型中进行精准的坐标标注，以确保构件跟换或者修复后的位置精准性；在改造设计阶段，可视化设计的优势可以对遗失构件进行同时代对比设计，精准的还原遗失构件；在设计过程中，运用
构件模型的精确性可直接导出构件图纸，且构件模型可数据无缝连接至整体建筑，方便在推敲过程中的多次修改；在模型交互性方面，可利用标准化的BIM模型，与其他相关软件进行数据的无缝衔接，避免信息的流失；在现场施工阶段，运用族库模型进行现场比对，可以直观的发现问题，在构件的复杂部位给予参考。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例提供的基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的基于BIM的历史建筑特色构件族库构建系统的框图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0027]在本专利技术中，本专利技术及附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0028]在本专利技术中，特色构件为反映历史建筑的文化和时代的构件。
[0029]在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法，其特征在于，包括：S1，获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据，生成历史建筑的整体点云模型；获取反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据，生成每一所述特色构件的单一点云模型；S2，将所述整体点云模型和每一所述单一点云模型进行融合，得到三维历史建筑点云模型；S3，将所述三维历史建筑点云模型转换为相应的BIM模型，并对不同种类的构件进行编码，以形成历史建筑特色构件族库。2.根据权利要求1所述的基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法，其特征在于，还包括：S4，获取参考建筑中若干构件的点云数据以及相应的BIM模型，以点云数据作为特征，以相应的BIM模型作为标签，基于机器学习训练得到构件预测模型；利用所述构件预测模型预测每一所述特色构件的BIM模型；将每一所述特色构件的BIM模型对应合并在所述历史建筑特色构件族库中同一编码下，以形成新的族库；所述参考建筑与所述历史建筑存在关联关系。3.根据权利要求1或2所述的基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法，其特征在于，所述S1中，通过激光扫描仪获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据以及反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据。4.根据权利要求3所述的基于BIM的历史建筑特色构件族库构建方法，其特征在于，所述S1中，在获取反映所述历史建筑整体结构的点云数据以及反映所述历史建筑中每一特色构件的点云数据之后，对点云数据进行去除噪点、点云抽稀以及点云平滑补充处理，再基于处理后的点云数据，分别生成历史建筑的整体点云模型以及每一所述特色...

【专利技术属性】
技术研发人员：何依，曾恬，叶可鸣，陈维亚，骆汉宾，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：