本發(fā)明涉及bim模型，具體涉及一種基于bim模型的在線更新及材質(zhì)映射方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)和自然資源管理領(lǐng)域，建筑信息模型(bim)作為核心數(shù)據(jù)支撐，對(duì)地上地下、室內(nèi)室外、歷史未來等多維度空間信息進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)。bim模型不僅在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段扮演重要角色，更在規(guī)劃審批流程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2、但現(xiàn)有技術(shù)中，不同設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)bim模型時(shí)數(shù)據(jù)格式不一，難以統(tǒng)一；不同設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)bim模型需要人工進(jìn)行格式統(tǒng)一，人力成本高；設(shè)計(jì)軟件中的材質(zhì)庫通常由設(shè)計(jì)師上傳自定義貼圖并對(duì)貼圖自由命名產(chǎn)生，不同設(shè)計(jì)軟件或設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)間會(huì)存在極大的差異。如水泥材質(zhì)，按不同命名習(xí)慣，可能采用cement、水泥、shuini甚至亂碼等各式各樣的材質(zhì)命名，導(dǎo)致映射困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)發(fā)明目的

2、本發(fā)明的目的是提供一種能提高工作效率，確保數(shù)據(jù)一致性的基于bim模型的在線更新及材質(zhì)映射方法及系統(tǒng)。

3、(二)技術(shù)方案

4、為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于bim模型的在線更新及材質(zhì)映射方法，包括：

5、通過上傳通道接收設(shè)計(jì)軟件生成的設(shè)計(jì)模型，所述設(shè)計(jì)模型基于格式轉(zhuǎn)換規(guī)則更新成設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式；

6、構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括設(shè)計(jì)軟件和目標(biāo)軟件之間的材質(zhì)關(guān)聯(lián)關(guān)系；

7、基于標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對(duì)所述設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式進(jìn)行材質(zhì)映射。

8、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，所述格式轉(zhuǎn)換規(guī)則包括：

9、將接收到的設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換成gltf格式；

10、將轉(zhuǎn)換后的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行區(qū)塊劃分，每個(gè)區(qū)塊對(duì)應(yīng)生成一個(gè)gltf文件夾；

11、遍歷gltf文件夾，提取每個(gè)文件中的空間數(shù)據(jù)；

12、將提取的空間數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

13、按照平臺(tái)格式規(guī)范，提取每個(gè)文件中法線信息和材質(zhì)信息；

14、將提取的法線信息和材質(zhì)信息生成設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式；

15、采用第一標(biāo)識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)模型的各區(qū)塊進(jìn)行標(biāo)記，并保存對(duì)應(yīng)的屬性信息；

16、將第一標(biāo)識(shí)與空間數(shù)據(jù)、材質(zhì)信息和法線信息一起存儲(chǔ)在json文件中，形成設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式的文件頭。

17、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括設(shè)計(jì)軟件和目標(biāo)軟件之間的材質(zhì)關(guān)聯(lián)關(guān)系包括：

18、收集來自不同設(shè)計(jì)軟件的第一材質(zhì)數(shù)據(jù)和目標(biāo)軟件的第二材質(zhì)數(shù)據(jù)；

19、建立標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫的材質(zhì)分類和命名規(guī)則；

20、將收集到的第一材質(zhì)數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫的材質(zhì)分類和命名規(guī)則進(jìn)行分類和重命名；

21、將收集到的第二材質(zhì)數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫的材質(zhì)分類和命名規(guī)則進(jìn)行分類和重命名；

22、通過標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫建立設(shè)計(jì)軟件材質(zhì)與目標(biāo)軟件材質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

23、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，所述基于標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對(duì)所述設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式進(jìn)行材質(zhì)映射包括：

24、通過標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，獲取所述設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式的待映射材質(zhì)在目標(biāo)軟件中相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)材質(zhì)；

25、將目標(biāo)材質(zhì)輸入至材質(zhì)特征識(shí)別網(wǎng)絡(luò)，提取目標(biāo)材質(zhì)的特征；

26、將所述目標(biāo)材質(zhì)的特征映射到待映射材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式材質(zhì)映射。

27、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，

28、所述材質(zhì)特征識(shí)別網(wǎng)絡(luò)包括提取目標(biāo)材質(zhì)的形狀特征；

29、所述形狀特征提取包括：

30、將目標(biāo)材質(zhì)的圖片轉(zhuǎn)換成灰度圖；

31、提取目標(biāo)材質(zhì)灰度圖中的各圖案的外輪廓及各圖案之間的位置關(guān)系，分別計(jì)算各圖案的質(zhì)心；

32、計(jì)算各圖案的質(zhì)心到相應(yīng)的圖案的外輪廓各個(gè)點(diǎn)的距離，分別組成各圖案曲線；

33、根據(jù)各圖案曲線及各圖案之間的位置關(guān)系，生成目標(biāo)材質(zhì)的形狀特征。

34、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，

35、所述各圖案的質(zhì)心利用以下公式計(jì)算，

36、

37、其中，(xi,yi)表示每個(gè)圖案的外輪廓的坐標(biāo)，i＝1,2,...,n；(xm,ym)表示每個(gè)圖案的質(zhì)心坐標(biāo)；

38、所述各圖案的質(zhì)心到相應(yīng)的圖案的外輪廓各個(gè)點(diǎn)的距離利用以下公式計(jì)算，

39、

40、其中f(xi,yi)表示各圖案的質(zhì)心到相應(yīng)的圖案的外輪廓各個(gè)點(diǎn)的距離。

41、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，所述材質(zhì)特征識(shí)別網(wǎng)絡(luò)還包括在提取的目標(biāo)材質(zhì)的各形狀特征中，提取目標(biāo)材質(zhì)的顏色特征和紋理特征；

42、所述顏色特征提取包括：

43、將目標(biāo)材質(zhì)的圖片從rgb顏色空間轉(zhuǎn)換到hsv顏色空間，按像素獲得目標(biāo)材質(zhì)的圖片的色度、飽和度以及亮度分量；

44、所述紋理特征提取包括：

45、利用灰度共生矩陣，進(jìn)行紋理特征提取。

46、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，將所述目標(biāo)材質(zhì)的特征映射到待映射材質(zhì)包括利用以下公式進(jìn)行映射：

47、在各形狀特征中，對(duì)紋理特征、顏色特征進(jìn)行融合，獲得融合特征；

48、利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立映射網(wǎng)絡(luò)；

49、利用融合特征和映射網(wǎng)絡(luò)，將所述目標(biāo)材質(zhì)的特征映射到待映射材質(zhì)。

50、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，

51、所述映射網(wǎng)絡(luò)利用以下的損失函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練：

52、

53、其中，l表示損失函數(shù)，n表示訓(xùn)練對(duì)象數(shù)量，i表示訓(xùn)練對(duì)象的編號(hào)，yi表示實(shí)際輸出，表示映射網(wǎng)絡(luò)的輸出。

54、本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地，一種基于bim模型的在線更新及材質(zhì)映射系統(tǒng)，包括：

55、更新模塊：通過上傳通道接收設(shè)計(jì)軟件生成的設(shè)計(jì)模型，所述設(shè)計(jì)模型基于格式轉(zhuǎn)換規(guī)則更新成設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式；

56、構(gòu)建模塊：構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括設(shè)計(jì)軟件和目標(biāo)軟件之間的材質(zhì)關(guān)聯(lián)關(guān)系；

57、映射模塊：基于標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對(duì)所述設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式進(jìn)行材質(zhì)映射。

58、(三)有益效果

59、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果：

60、本發(fā)明根據(jù)預(yù)設(shè)的格式轉(zhuǎn)換規(guī)則，將設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為適用于目標(biāo)平臺(tái)的統(tǒng)一格式，確保了不同設(shè)計(jì)軟件生成的模型能夠在同一平臺(tái)上無縫對(duì)接和使用。建立一個(gè)包含設(shè)計(jì)軟件中材質(zhì)與目標(biāo)軟件中材質(zhì)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。通過標(biāo)準(zhǔn)化材質(zhì)數(shù)據(jù)，減少了因材質(zhì)定義不一致而導(dǎo)致的錯(cuò)誤和混淆，提高了數(shù)據(jù)交換的準(zhǔn)確性和效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于bim模型的在線更新及材質(zhì)映射方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述格式轉(zhuǎn)換規(guī)則包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括設(shè)計(jì)軟件和目標(biāo)軟件之間的材質(zhì)關(guān)聯(lián)關(guān)系包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對(duì)所述設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式進(jìn)行材質(zhì)映射包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，

10.一種基于bim模型的在線更新及材質(zhì)映射系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及BIM模型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于BIM模型的在線更新及材質(zhì)映射方法及系統(tǒng)，包括：通過上傳通道接收設(shè)計(jì)軟件生成的設(shè)計(jì)模型，設(shè)計(jì)模型基于格式轉(zhuǎn)換規(guī)則更新成設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式；構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括設(shè)計(jì)軟件和目標(biāo)軟件之間的材質(zhì)關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對(duì)設(shè)計(jì)模型的平臺(tái)格式進(jìn)行材質(zhì)映射。本發(fā)明根據(jù)預(yù)設(shè)的格式轉(zhuǎn)換規(guī)則，將設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為適用于目標(biāo)平臺(tái)的統(tǒng)一格式，確保了不同設(shè)計(jì)軟件生成的模型能夠在同一平臺(tái)上無縫對(duì)接和使用。建立一個(gè)包含設(shè)計(jì)軟件中材質(zhì)與目標(biāo)軟件中材質(zhì)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。通過標(biāo)準(zhǔn)化材質(zhì)數(shù)據(jù)，減少了因材質(zhì)定義不一致而導(dǎo)致的錯(cuò)誤和混淆，提高了數(shù)據(jù)交換的準(zhǔn)確性和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王光耀,汪旻琦,陳嘉晉,李成仁,吳張峰,王偉,金雯,戴鵬,朱曦,王安迪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海市測繪院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10