基于虚拟现实技术的智慧BIM平台设计系统的制作方法

本发明涉及建模设计，更具体地说，本发明涉及基于虚拟现实技术的智慧bim平台设计系统。

背景技术：

1、bim(建筑信息模型)作为一种三维可视化技术，其独特的可视化和模拟分析优势被广泛应用于建筑施工管理过程，智慧bim平台是以三维数字技术为基础，对建筑模型及特性进行数字化表达，实现建筑全生命周期各阶段的直观展示的平台，而智慧bim平台结合虚拟现实技术，可以使得管理人员身临其境在虚拟仿真空间中，有效增强管理人员的感知能力，进而为建筑施工运维提供高效的协同管理效果。

2、申请公开号为cn115098907a的中国专利公开了基于虚拟现实的变电站4d-bim可视化方法及系统，其给出了基于虚拟现实创建标准尺寸下的模型以及三维重建模型，实现了变电站施工监管的准确性及实时性，增强了bim在各领域应用的综合性和易用性，结合虚拟现实技术能够非常直观的查看施工进度情况，从而达到了施工进度精益管理效果；

3、现有技术存在以下不足：

4、现有的智慧bim平台在设计完成后，采用整体式的测试验证操作对智慧bim平台进行评估，从而获取智慧bim平台的运行质量，一方面整体式的测试验证操作需要采集大量的数据，大量的数据计算会降低测试验证的目标针对性，另一方面也无法对智慧bim平台存在的缺陷进行精准的识别，进而无法对后续的优化措施提供准确的数据支持。

5、鉴于此，本发明提出基于虚拟现实技术的智慧bim平台设计系统以解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于虚拟现实技术的智慧bim平台设计系统，包括：

2、数据采集模块，采集服务器的bim综合参数，基于bim综合参数，生成bim搭建指数；

3、平台搭建模块，判断服务器是否达到搭建标准，基于搭建规则和bim综合参数，搭建智慧bim平台；

4、区域标记模块，基于虚拟现实技术，在智慧bim平台内构建4d模型，并标记出协同检验区域；

5、模型计算模块，采集协同检验区域的检验参数，基于检验参数，生成协同管理系数；

6、预警提示模块，将协同管理系数与预设的协同管理阈值对比，根据对比结果，判定是否生成缺陷预警提示；

7、缺陷识别模块，将协同检验区域的检验参数逐一进行安全验证，根据验证结果，识别出缺陷类型。

8、进一步的，bim综合参数包括数据处理速率、单位并行度和空间饱和度；

9、数据处理速率的获取方法包括：

10、通过网关获取服务器在t1时刻的数据输入量和t2时刻的数据吐出量，比较后获得第一子速率，t1时刻为t2时刻的上一时刻；

11、第一子速率的表达式为：

12、

13、式中，slz1为第一子速率，sjsr1为t1时刻的数据输入量，sjtc2为t2时刻的数据吐出量；

14、间隔大于t1到t2的时间长度后，通过网关获取服务器在t3时刻的数据输入量和t4时刻的数据吐出量，比较后获得第二子速率，t3时刻为t4时刻的上一时刻；

15、第二子速率的表达式为：

16、

17、式中，slz2为第二子速率，sjsr3为t3时刻的数据输入量，sjtc4为t4时刻的数据吐出量；

18、将第一子速率和第二子速率相加后求平均，获得数据处理速率；

19、数据处理速率的表达式为：

20、

21、式中，slsj为数据处理速率。

22、进一步的，单位并行度的获取方法包括：

23、通过服务器内的任务管理器查询物理处理器的数量和每个物理处理器的核心数；

24、将物理处理器的数量与对应的物理处理器的核心数相乘，获得单位并行度；

25、单位并行度的表达式为：

26、bxdw＝slcl*slhx；

27、式中，bxdw为单位并行度，slcl为物理处理器的数量，slhx为物理处理器的核心数。

28、进一步的，空间饱和度的获取方法包括：

29、通过服务器内的任务管理器查询当前状态下运行任务的数量和每个运行任务的cpu占用值；

30、将运行任务的数量与对应的运行任务的cpu占用值相乘，获得空间饱和度；

31、空间饱和度的表达式为：

32、bhkj＝slrw*zyrw；

33、式中，bhkj为空间饱和度，slrw为运行任务的数量，zyrw为运行任务的cpu占用值；

34、bim搭建指数的表达式为：

35、

36、式中，djzs为bim搭建指数，α1、α2、α3为权重因子。

37、进一步的，服务器是否达到搭建标准的判断方法包括：

38、将服务器的bim搭建指数djzs与预设的bim搭建阈值djyz比较，djyz大于0；

39、当djzs小于djyz时，判断服务器未达到搭建标准；

40、当djzs大于等于djyz时，判断服务器达到搭建标准；

41、搭建规则为：先搭建平台框架，后搭建平台节点；

42、智慧bim平台的搭建方法包括：

43、建立bim平台的框架，在框架中设立共享文件夹；

44、设置共享文件夹的访问权限，对访问权限进行分级；

45、在共享文件夹中建立空白工作集，并对空白工作集命名；

46、选择任意三个工作集作为目标工作集，并将目标工作集的命名修改为平台节点；

47、在三个平台节点内分别导入数据处理速率、单位并行度和空间饱和度，使得三个平台节点被填充；

48、将被填充的三个平台节点与bim平台的框架对应组合，生成智慧bim平台。

49、进一步的，4d模型的构建方法包括：

50、将建筑物的施工全生命周期按照相同时间跨度划分为i个子周期；

51、从图像数据库内提取摄像机拍摄到的i个子周期对应的建筑物的多角度图像，获得i个模型数据集合；

52、通过虚拟现实技术将i个模型数据集合逐一进行3d虚拟仿真建模，获得i个建筑模型；

53、将i个建筑模型与i个子周期一一匹配，获得完整的4d模型；

54、协同检验区域的标记方法包括：

55、从智慧bim平台获取共享文件夹，将共享文件夹中任务包含的施工进度、材料数量和材料类型进行标记；

56、通过佩戴虚拟现实设备进入4d模型中，在4d模型中依次寻找到w个材料类型的位置，并将寻找到的位置记为起始点；

57、以起始点为基点，向基点的两侧沿材料的施工方依次追踪并标记w个材料类型，直至标记位置达到任务中施工进度对应的位置时停止；

58、将w个材料类型标记位置的所在施工区域从4d模型中分别剪切出来；

59、将w个剪切出来的施工区域按照任务对应的施工顺序依次拼接，获得完整的协同检验区域。

60、进一步的，检验参数包括数据响应时间和材料关联度；

61、数据响应时间的获取方法包括：

62、获取智慧bim平台向协同检验区域发出的p个协同管理指令，并将发出时刻记为起始时间；

63、在协同检验区域分别记录接收到p个协同管理指令的接收时间，获得p个终端时间；

64、将p个终端时间与p个起始时间逐一差值比较，获得p个子响应时间；

65、子响应时间的表达式为：

66、xyzp＝xyqsp-xyzdp；

67、式中，xyzp为第p个子响应时间，xyqsp为第p个起始时间，xyzdp为第p个终端时间；

68、去掉子响应时间的最大值和最小值，将余下的p-2个子响应时间累加后求平均，获得数据响应时间；

69、数据响应时间的表达式为：

70、

71、式中，xysj为数据响应时间，xyza为第a个子响应时间。

72、进一步的，材料关联度的获取方法包括：

73、通过智慧bim平台获取预先制定的协同检验区域内k个材料的标准轨迹分布图像，并记录k个材料的总长度；

74、通过虚拟现实设备在协同检验区域内采集k个材料的实时轨迹分布图像；

75、将k个材料的标准轨迹分布图像与k个材料的实时轨迹分布图像平铺叠放，进行材料轨迹重合比较；

76、标记材料轨迹重合长度大于等于预设的重合阈值的材料长度，记为有效长度；

77、将k个有效长度与k个材料的总长度比较，获得k个子关联度；

78、子关联度的表达式为：

79、

80、式中，glzk为第k个子关联度，cdyxk为第k个有效长度，cdzk为第k个材料的总长度；

81、将k个子关联度累加后求平均，获得材料关联度；

82、材料关联度的表达式为：

83、

84、式中，glcl为材料关联度，glzb为第b个子关联度；

85、协同管理系数的表达式为：

86、

87、式中，xtxs为协同管理系数。

88、进一步的，是否生成缺陷预警提示的判定方法包括：

89、将协同管理系数xtxs与预设的协同管理阈值xtys比较，xtys大于0；

90、当xtxs小于xtys时，判定生成缺陷预警提示；

91、当xtxs大于等于xtys时，判定不生成缺陷预警提示。

92、进一步的，缺陷类型包括响应时间缺陷和关联度缺陷；

93、响应时间缺陷和关联度缺陷的识别方法包括：

94、预设数据响应时间的最大安全值和材料关联度的最小安全值，分别记为xymax和glmin；

95、将数据响应时间xysj和材料关联度glcl分别与数据响应时间的最大安全值和材料关联度的最小安全值进行比较；

96、当xysj大于xymax，且glcl大于等于glmin时，识别为响应时间缺陷；

97、当xysj小于等于xymax，且glcl小于glmin时，识别为关联度缺陷；

98、当xysj大于xymax，且glcl小于glmin时，识别为响应时间缺陷和关联度缺陷。

99、本发明基于虚拟现实技术的智慧bim平台设计系统的技术效果和优点：

100、本发明通过采集服务器的bim综合参数，生成bim搭建指数，当服务器达到搭建标准时，基于搭建规则和bim综合参数，搭建智慧bim平台，基于虚拟现实技术，在智慧bim平台内构建4d模型，并标记出协同检验区域，采集检验参数生成协同管理系数，将协同管理系数与预设的协同管理阈值对比，判定是否生成缺陷预警提示，最后协同检验区域的检验参数逐一进行安全验证，进而识别缺陷类型；相对于现有技术，能够对搭建智慧bim平台的可行性进行分析，并在搭建完智慧bim平台后，通过对协同检验区域的协同管理指数的计算比较，从而对智慧bim平台的协同管理能力进行针对性的验证和分析，并对智慧bim平台存在的缺陷进行预警，同时也对缺陷类型进行识别，有效的提高了智慧bim平台的安全可靠性，进而提高了智慧bim平台的设计质量。