一种BIM数据轻量化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种BIM数据轻量化方法及系统，基于浏览器/服务器架构，通过对BIM构件进行遍历，逐个构件进行解析，采用实例化方法和几何配准方式，最终在云端实现BIM数据轻量化展示渲染。本发明专利技术通过Web浏览器上传rvt文件，数据格式转换和轻量化处理过程在云端完成，基于Autodesk Revit Api进行二次开发，在服务器端对rvt文件的BIM构件进行解析，进行轻量化处理，并保存为Draco压缩的glTF格式，既能保留原始文件中的几何信息，又能保留真实的纹理材质信息和各个构件的属性信息。本发明专利技术提供一个浏览器/服务器架构的解决方案，能够通过浏览器上传原始文件，在服务器进行复杂的计算和处理过程，最终只占用较低的网络带宽和本地计算及渲染资源。渲染资源。渲染资源。

【技术实现步骤摘要】
一种BIM数据轻量化方法及系统


[0001]本专利技术涉及电数字数据处理
，具体涉及一种BIM数据轻量化方法及系统。

技术介绍

[0002]创建和使用BIM模型需要专业的软件，而这些BIM软件往往使用比较复杂，非专业人员很难快速掌握。同时BIM模型涉及到数据、文件都是比较庞大的，查看和编辑都需要高性能的计算机才行。要想把BIM模型和协同设计平台、施工管理平台及运维平台集成，首先需要对BIM进行轻量化，提升在Web端的渲染性能。
[0003]现有BIM在线可视化技术，通常需要电脑安装专业的软件和插件，再导出平台支持的数据格式，上传服务器进行存储和渲染展示。或者使用IFC等通用格式，但IFC格式规范只支持材质的基础色，不支持纹理贴图，影响渲染效果。也有一些平台在Web端上传BIM数据，云端进行处理，Web浏览器进行渲染展示，但是普遍缺少实例化，模型简化，压缩等轻量化处理手段。
[0004]因此，需要一种BIM数据轻量化的方法及系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决BIM数据在线可视化的问题，提供一种BIM数据轻量化方法及系统，基于浏览器/服务器架构，在云端实现BIM数据轻量化展示渲染。降低对硬件设备的配置要求，并且无需安装专业的软件和插件，轻量化处理的BIM数据降低输出过程中的网络带宽及本地计算和显示资源开销。
[0006]本专利技术提供一种BIM数据轻量化方法，包括以下步骤：
[0007]S1、通过配置模块预设配置信息；
[0008]S2、上传BIM数据至接收模块并输出至解构模块，解构模块解构后输出转换模块，转换模块遍历BIM数据中活动视图的构件信息后进行几何信息实例化或几何配准方式进行格式转换并得到glTF规范格式数据；
[0009]S3、压缩模块对glTF规范格式数据进行几何压缩后存储在云服务器端；
[0010]S4、展示模块调用云服务器端存储的glTF规范格式数据进行渲染并进行展示，一种BIM数据轻量化方法完成。
[0011]本专利技术所述一种BIM数据轻量化方法，作为优选方式，步骤S2包括以下步骤：
[0012]S21、上传BIM数据至接收模块并输出至解构模块，解构模块解构后得到构件并输出至转换模块；
[0013]S22、转换模块读取构件的信息并遍历所述BIM数据中活动视图的构件信息，构件的属性信息处理进入步骤S23，构件的几何信息、材质信息和变换矩阵信息处理进入步骤S24；
[0014]S23、转换模块读取属性信息，依据glTF规范存储属性信息和当前构件节点的extra字段，进入步骤S28；
[0015]S24、转换模块读取几何信息，解析包含材质的网格数据并依次进行网格数据的处理，网格数据的几何数据包括顶点坐标、顶点法线、面片索引和UV坐标，以几何数据为输入进行哈希处理并得到哈希字符串，哈希字符串唯一且不变；
[0016]查询已处理过的网格数据并判断是否存在相同的哈希字符串值网格，如果是，进入步骤S25，如果否，进入步骤S26；
[0017]S25、进行实例化处理，索引相同字符串网格信息对应的顶点访问器索引、法线访问器索引、面片访问器索引和UV坐标访问器索引，得到glTF格式中的节点数据，将节点的几何数据进行哈希处理，产生一个唯一不变的字符串；
[0018]查询已处理过的节点信息并确认是否存在相同哈希字符串值，如果是，则索引该节点对应的几何数据的索引值，得到几何信息完全一致构件的实例；
[0019]S26、通过几何配准方式进行处理，根据构件信息中含有的类别、族和类型信息，查询是否有类别、族和类型相同的构件已经处理过，如果否，则按照glTF格式保存当前构件的几何信息，材质信息和属性信息；进入步骤S28；
[0020]如果是，则通过几何配准方式求取当前构件和参考构件几何的仿射变换矩阵，设定顶点数阈值，高于阈值时进行降采样处理，低于阈值时进行上采样处理；
[0021]S27、获取仿射变换矩阵后进行验证，将仿射变换矩阵作用于参考构件的几何，比较变换后的几何与当前构件几何的体积和质心是否一致；如果是，则对当前构件的实例化处理为有效处理，根据glTF标准，在节点中保留参考构件的几何索引和仿射变换矩阵；如果否，按照glTF标准保存当前构件的几何信息、材质信息和属性信息；
[0022]S28、结合属性信息、当前构件节点的extra字段，构件的几何索引、仿射变换矩阵，或者构件的几何信息、材质信息、属性信息得到glTF规范格式数据。
[0023]本专利技术所述一种BIM数据轻量化方法，作为优选方式，步骤S26中，几何配准方式为一致性点漂移方法；仿射变换矩阵包括缩放矩阵，旋转矩阵和平移变换矩阵。
[0024]本专利技术所述一种BIM数据轻量化方法，作为优选方式，步骤S1中，配置信息包括模型细分的细节层级和材质颜色，材质颜色为材质基础色或保留材质的纹理信息；
[0025]本专利技术所述一种BIM数据轻量化方法，作为优选方式，步骤S2中，通过Web浏览器上传BIM数据，解构、转换和压缩均在云端，在Web端调用展示模块。
[0026]本专利技术所述一种BIM数据轻量化方法，作为优选方式，步骤S3中，几何压缩包括模型简化和几何数据压缩。
[0027]本专利技术所述一种BIM数据轻量化方法，作为优选方式，模型简化使用边折叠算法，几何数据压缩使用google Draco算法。
[0028]本专利技术提供一种BIM数据轻量化系统，包括电连接的配置模块、接收模块、解构模块、转换模块、压缩模块、展示模块；
[0029]配置模块、接收模块和展示模块均设置在Web浏览器中，解构模块、转换模块和压缩模块均设置在服务器端；
[0030]转换模块基于Autodesk Revit API进行二次开发，通过RESTful风格API请求调用，转换模块进行rvt文件的解析并对构件几何数据的实例化处理或者几何配准方式处理并输出glTF规范格式数据，压缩模块对glTF规范格式数据进行边折叠简化和几何压缩处理。
[0031]本专利技术所述的一种BIM数据轻量化系统，作为优选方式，解构模块、转换模块和压缩模块均设置在云服务器端。
[0032]本专利技术所述的一种BIM数据轻量化系统，作为优选方式，展示模块为用基于WebGL技术开发的babylonjs为渲染引擎。
[0033]Revit软件在我国建筑行业BIM体系软件中的使用最为广泛，本专利技术提供一个针对rvt格式BIM数据轻量化处理的方法和系统，对于BIM模型的预处理等技术复杂度高的工作以云服务的形式提供，用户可以以REST(即表述性状态传递)的方式调用；同时浏览器端提供基于JavaScript的API，方便对模型做更精细的控制以及和其他业务系统做深度集成。用户在Web端上传rvt文件，实现云端轻量化处理，并可Web端浏览访问。
[0034]BIM数据轻量化过程，通过对BIM构件进行遍历，逐个构件进行解析，采用实例化方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BIM数据轻量化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、通过配置模块(1)预设配置信息；S2、上传BIM数据至接收模块(2)并输出至解构模块(3)，所述解构模块(3)解构后输出转换模块(4)，所述转换模块(4)遍历所述BIM数据中活动视图的构件信息后进行几何信息实例化或几何配准方式进行格式转换并得到glTF规范格式数据；S3、所述压缩模块(5)对所述glTF规范格式数据进行几何压缩后存储在云服务器端；S4、展示模块(6)调用云服务器端存储的所述glTF规范格式数据进行渲染并进行展示，一种BIM数据轻量化方法完成。2.根据权利要求1所述的一种BIM数据轻量化方法，其特征在于：步骤S2包括以下步骤：S21、上传所述BIM数据至所述接收模块(2)并输出至所述解构模块(3)，所述解构模块(3)解构后得到构件并输出至所述转换模块(4)；S22、所述转换模块(4)读取所述构件的信息并遍历所述BIM数据中活动视图的构件信息，构件的属性信息处理进入步骤S23，构件的几何信息、材质信息和变换矩阵信息处理进入步骤S24；S23、所述转换模块(4)读取所述属性信息，依据glTF规范存储属性信息和当前构件节点的extra字段，进入步骤S28；S24、所述转换模块(4)读取所述几何信息，解析包含材质的网格数据并依次进行网格数据的处理，所述网格数据的几何数据包括顶点坐标、顶点法线、面片索引和UV坐标，以所述几何数据为输入进行哈希处理并得到哈希字符串，哈希字符串唯一且不变；查询已处理过的网格数据并判断是否存在相同的哈希字符串值网格，如果是，进入步骤S25，如果否，进入步骤S26；S25、进行实例化处理，索引相同字符串网格信息对应的顶点访问器索引、法线访问器索引、面片访问器索引和UV坐标访问器索引，得到glTF格式中的节点数据，将节点的几何数据进行哈希处理，产生一个唯一不变的字符串；查询已处理过的节点信息并确认是否存在相同哈希字符串值，如果是，则索引该节点对应的几何数据的索引值，得到几何信息完全一致构件的实例；S26、通过几何配准方式进行处理，根据构件信息中含有的类别、族和类型信息，查询是否有类别、族和类型相同的构件已经处理过，如果否，则按照glTF格式保存当前构件的几何信息，材质信息和属性信息，进入步骤S28；如果是，则通过几何配准方式求取当前构件和参考构件几何的仿射变换矩阵，设定顶点数阈值，高于阈值时进行降采样处理，低于阈值时进行上采样处理；S27、获取仿射变换矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，贾文杰，左凤然，程秀超，
申请(专利权)人：北京驭瓴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：