本发明专利技术适用于智慧楼宇和地理信息科学技术领域，提供了一种实现智慧楼宇三维建模的方法、装置，所述方法包括：构建智慧楼宇面向对象的数据模型，进行建筑实例的三维建模，生成建筑实例的三维模型，确定建筑实例的目标区域，提取影响目标区域的声环境混响时间的参数，计算目标区域的在各个频率下的声环境混响时间参数，最后根据各个频率下的声环境混响时间参数形成混响时间分析曲线，将该混响时间分析曲线与最佳的声环境混响时间进行比较，得到声环境混响时间分析结果，根据分析结果更新建筑实例的三维模型。本发明专利技术，对现实楼宇中各种物体优化组合的结果进行声学混响时间数学模型模拟和分析以此来选择最优的物体组合，从而满足智慧楼宇建设的需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智慧楼宇和地理信息科学
，尤其涉及一种实现智慧楼宇三维建模的方法、装置。
技术介绍
智慧楼宇是指以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。其构建过程分为设计、施工、安装三个过程，其中，设计阶段是智慧楼宇构建这三个过程的基础，该阶段的设计图纸和分析结果是智慧楼宇构建的总指导和总依据。建筑物中的声环境模拟和分析主要是为了让建筑中的声音的音质更加优化，其衡量指标之一为混响时间分析参数。当声源在室内发声时，室内声场中的任一点所接收到的声音由下列三个部分组成直达声、早期反射声及混响声。直达声由声源直接到达接收点的声音。早期反射声一般是指直达声到达后，相对延迟时间为50ms (对于音乐可以放宽至80ms)内到达的反射声。混响声在早期反射声后陆续到达的，经过多次反射后的声音统称为混响声。当室内的一个声源开始辐射声能时，随着直达声的到来，室内各点的声能密度将会突然增强，在这之后的一段时间，由于反射声的陆续到达，声能密度将持续小幅增加。最后，整个过程将会达到平衡，被室内表面及空气吸收的声能等于声源所辐射出的声能，室内声能密度不再增加，而是处于一种稳定状态。如果此时声源突然停止发声，室内各点上的声音并不会立即消失，而是有一个逐渐衰减的过程，首先是直达声消失，然后是早期反射声，最后是混响声。这一过程的衰减速率是房间形状和建筑材料数量/位置的函数；吸声较强的房间的衰减时间比较短；与此相反，在反射比较强的房间里，衰减时间可能相对要长一些。实际上声能逐步衰减的过程就是通常我们所说的混响过程，作为吸声量和声能密度之间同步作用的结果，它是时间的指数函数。较长的混响时间能增加音质的丰满度，过长则会影响听音的清晰度；较短的混响时间有利于提升清晰度，但过短又会使声音干涩。因此，在进行室内音质设计时，根据使用要求适当控制混响时间是非常重要的一项工作。然而，目前所建成的智慧楼宇大多数都是在传统楼宇设施的基础上机械的添加一些楼宇自动化的设备，很难满足智慧楼宇定义中所描述的安全、高效、舒适、便利的要求。究其原因主要是因为，目前在智慧楼宇构建过程的设计阶段依赖于利用传统的点线面等几何图形进行组合拼接以此来进行设计图纸的设计。由于这些几何图形不具备面向对象性，即无法具备现实楼宇中各种物体的功能以及属性，因此无法对建筑的声环境混响时间进行分析以此来判断其设计结果是否符合智慧楼宇的标准。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种实现智慧楼宇三维建模、分析的方法、装置，旨在解决现有技术无法对建筑的声环境混响时间进行分析以此来判断其设计结果是否符合智慧楼宇的标准的问题。一方面，提供一种实现智慧楼宇三维建模的方法，所述方法包括构建基于地理信息系统的智慧楼宇面向对象的数据模型；以所述智慧楼宇的面向对象数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，生成所述建筑实例的三维模型；根据所述三维模型确定所述建筑实例的目标区域，并提取影响所述目标区域的声环境混响时间的参数；结合预先构建的声学混响时间数学模型，利用所述参数计算得到所述目标区域在各个频率下的声环境混响时间参数；根据所述各个频率下的声环境混响时间参数，生成混响时间分析曲线；将所述混响时间分析曲线与预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间进行比较，判断所述建筑实例的三维模型是否合理；如果不合理，则重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，直至根据三维建模后生成的三维模型确定的所述建筑实例的目标区域的混响时间分析曲线符合预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间。进一步地，所述数据模型包括实体对象模型，与所述实体对象模型对应的空间几何信息、非几何属性和实体空间关系。进一步地，所述以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模具体包括确定所述智慧楼宇中房间的数量及组成关系；逐一为每个房间进行三维建模；将建模好的各个房间进行组合并建立实体空间关系。进一步地，所述逐一为每个房间进行三维建模具体为逐一为每个房间中的门、窗、墙体、楼板进行三维建模。进一步地，所述参数包括所述目标区域的体积、组成所述目标区域的各组成物体的表面积及组成所述目标区域的各组成物体的材料的吸声系数。进一步地，根据所述参数重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模。另一方面，提供一种实现智慧楼宇三维建模的装置，所述装置包括数据模型构建单元，用于构建基于地理信息系统的智慧楼宇面向对象的数据模型；三维建模单元，用于以所述智慧楼宇的面向对象数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，生成所述建筑实例的三维模型；参数提取单元，用于根据所述三维模型确定所述建筑实例的目标区域，并提取影响所述目标区域的声环境混响时间的参数；声环境混响时间计算单元，用于结合预先构建的声学混响时间数学模型，利用所述参数计算得到所述目标区域在各个频率下的声环境混响时间参数；混响时间分析曲线生成单元，用于根据所述各个频率下的声环境混响时间参数，生成混响时间分析曲线；判断单元，用于将所述混响时间分析曲线与预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间进行比较，判断所述建筑实例的三维模型是否合理；二次三维建模单元，用于如果不合理，则重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，直至根据三维建模后生成的三维模型确定的所述建筑实例的目标区域的混响时间分析曲线符合预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间。进一步地，所述数据模型包括实体对象模型，与所述实体对象模型对应的空间几何信息、非几何属性和实体空间关系。进一步地,所述三维建模单元包括关系确定模块，用于确定所述智慧楼宇中房间的数量及组成关系；房间建模模块，用于逐一为每个房间进行三维建模；实体关系建立模块，用于将建模好的各个房间进行组合并建立实体空间关系。进一步地，所述房间建模模块逐一为每个房间中的门、窗、墙体、楼板进行三维建模。进一步地，所述参数包括所述目标区域的体积、组成所述目标区域的各组成物体的表面积及组成所述目标区域的各组成物体的材料的吸声系数；所述二次三维建模单元根据所述参数重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模。在本专利技术实施例，以GIS技术为基础，构建智慧楼宇面向对象的数据模型，以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，生成所述建筑实例的三维模型，根据所述三维模型确定所述建筑实例的目标区域后，提取影响所述目标区域的声环境混响时间的参数，然后结合预先构建的声学混响时间数学模型，计算所述目标区域的在各个频率下的声环境混响时间参数，根据各个频率下的声环境混响时间参数形成混响时间分析曲线，最后将所述混响时间分析曲线与最佳的声环境混响时间进行比较，得到声环境混响时间分析结果，根据分析结果更新建筑实例的三维模型。实现了在智慧楼宇设计过程中，对现实楼宇中各种物体优化组合的结果进行声学混响时间数学模型模拟和分析以此来选择最优的物体组合，从而满足智慧楼宇建设的需要。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的实现智慧楼宇三维建模的方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例一提供的智慧楼宇的总体模型示意图；图3是本专利技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实现智慧楼宇三维建模的方法，其特征在于，所述方法包括：构建基于地理信息系统的智慧楼宇面向对象的数据模型；以所述智慧楼宇的面向对象数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，生成所述建筑实例的三维模型；根据所述三维模型确定所述建筑实例的目标区域，并提取影响所述目标区域的声环境混响时间的参数；结合预先构建的声学混响时间数学模型，利用所述参数计算得到所述目标区域在各个频率下的声环境混响时间参数；根据所述各个频率下的声环境混响时间参数，生成混响时间分析曲线；将所述混响时间分析曲线与预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间进行比较，判断所述建筑实例的三维模型是否合理；如果不合理，则重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，直至根据三维建模后生成的三维模型确定的所述建筑实例的目标区域的混响时间分析曲线符合预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间。
【技术特征摘要】
1.一种实现智慧楼宇三维建模的方法，其特征在于，所述方法包括 构建基于地理信息系统的智慧楼宇面向对象的数据模型； 以所述智慧楼宇的面向对象数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，生成所述建筑实例的三维模型； 根据所述三维模型确定所述建筑实例的目标区域，并提取影响所述目标区域的声环境混响时间的参数； 结合预先构建的声学混响时间数学模型，利用所述参数计算得到所述目标区域在各个频率下的声环境混响时间参数； 根据所述各个频率下的声环境混响时间参数，生成混响时间分析曲线； 将所述混响时间分析曲线与预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间进行比较，判断所述建筑实例的三维模型是否合理； 如果不合理，则重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，直至根据三维建模后生成的三维模型确定的所述建筑实例的目标区域的混响时间分析曲线符合预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据模型包括实体对象模型，与所述实体对象模型对应的空间几何信息、非几何属性和实体空间关系。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模具体包括 确定所述智慧楼宇中房间的数量及组成关系； 逐一为每个房间进行三维建模； 将建模好的各个房间进行组合并建立实体空间关系。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述逐一为每个房间进行三维建模具体为逐一为每个房间中的门、窗、墙体、楼板进行三维建模。5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述参数包括所述目标区域的体积、组成所述目标区域的各组成物体的表面积及组成所述目标区域的各组成物体的材料的吸声系数。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述参数重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模。7.一种实现智慧楼宇三维建模的装置，其特征在于，所述装置包...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪晓东，
申请(专利权)人：安科智慧城市技术中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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