一种基于BIM模型的在线更新及材质映射方法及系统与流程

本发明涉及bim模型，具体涉及一种基于bim模型的在线更新及材质映射方法及系统。

背景技术：

1、在城市规划设计和自然资源管理领域，建筑信息模型(bim)作为核心数据支撑，对地上地下、室内室外、历史未来等多维度空间信息进行数字化表达。bim模型不仅在规划设计阶段扮演重要角色，更在规划审批流程中发挥关键作用。

2、但现有技术中，不同设计单位在设计bim模型时数据格式不一，难以统一；不同设计单位在设计bim模型需要人工进行格式统一，人力成本高；设计软件中的材质库通常由设计师上传自定义贴图并对贴图自由命名产生，不同设计软件或设计团队间会存在极大的差异。如水泥材质，按不同命名习惯，可能采用cement、水泥、shuini甚至乱码等各式各样的材质命名，导致映射困难。

技术实现思路

1、(一)发明目的

2、本发明的目的是提供一种能提高工作效率，确保数据一致性的基于bim模型的在线更新及材质映射方法及系统。

3、(二)技术方案

4、为解决上述问题，本发明提供了一种基于bim模型的在线更新及材质映射方法，包括：

5、通过上传通道接收设计软件生成的设计模型，所述设计模型基于格式转换规则更新成设计模型的平台格式；

6、构建标准材质数据库，所述标准材质数据库包括设计软件和目标软件之间的材质关联关系；

7、基于标准材质数据库，对所述设计模型的平台格式进行材质映射。

8、本发明的另一方面，优选地，所述格式转换规则包括：

9、将接收到的设计模型转换成gltf格式；

10、将转换后的设计模型进行区块划分，每个区块对应生成一个gltf文件夹；

11、遍历gltf文件夹，提取每个文件中的空间数据；

12、将提取的空间数据按照统一规则进行转换；

13、按照平台格式规范，提取每个文件中法线信息和材质信息；

14、将提取的法线信息和材质信息生成设计模型的平台格式；

15、采用第一标识对设计模型的各区块进行标记，并保存对应的属性信息；

16、将第一标识与空间数据、材质信息和法线信息一起存储在json文件中，形成设计模型的平台格式的文件头。

17、本发明的另一方面，优选地，构建标准材质数据库，所述标准材质数据库包括设计软件和目标软件之间的材质关联关系包括：

18、收集来自不同设计软件的第一材质数据和目标软件的第二材质数据；

19、建立标准材质数据库的材质分类和命名规则；

20、将收集到的第一材质数据按照标准材质数据库的材质分类和命名规则进行分类和重命名；

21、将收集到的第二材质数据按照标准材质数据库的材质分类和命名规则进行分类和重命名；

22、通过标准材质数据库建立设计软件材质与目标软件材质之间的关联关系。

23、本发明的另一方面，优选地，所述基于标准材质数据库，对所述设计模型的平台格式进行材质映射包括：

24、通过标准材质数据库，获取所述设计模型的平台格式的待映射材质在目标软件中相对应的目标材质；

25、将目标材质输入至材质特征识别网络，提取目标材质的特征；

26、将所述目标材质的特征映射到待映射材质，实现对所述设计模型的平台格式材质映射。

27、本发明的另一方面，优选地，

28、所述材质特征识别网络包括提取目标材质的形状特征；

29、所述形状特征提取包括：

30、将目标材质的图片转换成灰度图；

31、提取目标材质灰度图中的各图案的外轮廓及各图案之间的位置关系，分别计算各图案的质心；

32、计算各图案的质心到相应的图案的外轮廓各个点的距离，分别组成各图案曲线；

33、根据各图案曲线及各图案之间的位置关系，生成目标材质的形状特征。

34、本发明的另一方面，优选地，

35、所述各图案的质心利用以下公式计算，

36、

37、其中，(xi,yi)表示每个图案的外轮廓的坐标，i＝1,2,...,n；(xm,ym)表示每个图案的质心坐标；

38、所述各图案的质心到相应的图案的外轮廓各个点的距离利用以下公式计算，

39、

40、其中f(xi,yi)表示各图案的质心到相应的图案的外轮廓各个点的距离。

41、本发明的另一方面，优选地，所述材质特征识别网络还包括在提取的目标材质的各形状特征中，提取目标材质的颜色特征和纹理特征；

42、所述颜色特征提取包括：

43、将目标材质的图片从rgb颜色空间转换到hsv颜色空间，按像素获得目标材质的图片的色度、饱和度以及亮度分量；

44、所述纹理特征提取包括：

45、利用灰度共生矩阵，进行纹理特征提取。

46、本发明的另一方面，优选地，将所述目标材质的特征映射到待映射材质包括利用以下公式进行映射：

47、在各形状特征中，对纹理特征、颜色特征进行融合，获得融合特征；

48、利用卷积神经网络建立映射网络；

49、利用融合特征和映射网络，将所述目标材质的特征映射到待映射材质。

50、本发明的另一方面，优选地，

51、所述映射网络利用以下的损失函数进行训练：

52、

53、其中，l表示损失函数，n表示训练对象数量，i表示训练对象的编号，yi表示实际输出，表示映射网络的输出。

54、本发明的另一方面，优选地，一种基于bim模型的在线更新及材质映射系统，包括：

55、更新模块：通过上传通道接收设计软件生成的设计模型，所述设计模型基于格式转换规则更新成设计模型的平台格式；

56、构建模块：构建标准材质数据库，所述标准材质数据库包括设计软件和目标软件之间的材质关联关系；

57、映射模块：基于标准材质数据库，对所述设计模型的平台格式进行材质映射。

58、(三)有益效果

59、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

60、本发明根据预设的格式转换规则，将设计模型转换为适用于目标平台的统一格式，确保了不同设计软件生成的模型能够在同一平台上无缝对接和使用。建立一个包含设计软件中材质与目标软件中材质之间关联关系的数据库。通过标准化材质数据，减少了因材质定义不一致而导致的错误和混淆，提高了数据交换的准确性和效率。

技术特征：

1.一种基于bim模型的在线更新及材质映射方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述格式转换规则包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建标准材质数据库，所述标准材质数据库包括设计软件和目标软件之间的材质关联关系包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于标准材质数据库，对所述设计模型的平台格式进行材质映射包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

10.一种基于bim模型的在线更新及材质映射系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及BIM模型技术领域，具体涉及一种基于BIM模型的在线更新及材质映射方法及系统，包括：通过上传通道接收设计软件生成的设计模型，设计模型基于格式转换规则更新成设计模型的平台格式；构建标准材质数据库，标准材质数据库包括设计软件和目标软件之间的材质关联关系；基于标准材质数据库，对设计模型的平台格式进行材质映射。本发明根据预设的格式转换规则，将设计模型转换为适用于目标平台的统一格式，确保了不同设计软件生成的模型能够在同一平台上无缝对接和使用。建立一个包含设计软件中材质与目标软件中材质之间关联关系的数据库。通过标准化材质数据，减少了因材质定义不一致而导致的错误和混淆，提高了数据交换的准确性和效率。技术研发人员：王光耀,汪旻琦,陈嘉晋,李成仁,吴张峰,王伟,金雯,戴鹏,朱曦,王安迪受保护的技术使用者：上海市测绘院技术研发日：技术公布日：2024/10/10