建筑信息模型与实际周边环境共同渲染方法和系统转让专利
申请号 : CN202110268141.1
文献号 : CN112927335B
文献日 : 2022-05-06
发明人 : 曹煜 , 周烨 , 许佳 , 崔宁
申请人 : 中交第一航务工程勘察设计院有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种建筑信息模型与实际周边环境共同渲染方法,其特征在于,包括以下步骤:创建设计主体的三维结构建筑模型,以真实反映建筑物的空间几何尺寸;
采集设计主体周边的地理环境信息,地理环境信息包括真实地形地貌信息以及高程信息,获取包含项目所在区域位置坐标信息的卫星图TIF格式图像;
将采集到的地理环境信息转化为三维地形曲面并对曲面进行贴图以模拟真实环境,生成环境地形模型;再加载所述卫星图TIF格式图像,通过设置坐标系,使卫星图与地形模型相吻合,形成地理环境模型;
导入建筑模型以及地理环境模型形成整体模型,并调整两个模型的相对位置以正确反映建筑建成的效果;
在整体模型中添加辅助性动态模型单体,并对最终的整体模型进行渲染生成图片和/或视频供方案展示;
在所述创建设计主体的三维结构建筑模型之后还包括:生成建筑信息二维码,基于C#语言对Revit软件进行二次开发,提取构件属性中的参数信息,运用二维码技术,将参数信息以文本格式传递到二维码中,将二维码保存为本地图片后,插入Revit,附着于建筑模型对应构件表面。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导入建筑模型以及地理环境模型形成整体模型具体包括:通过Twinmotion自带的模型库,在道路、水体、桥梁添加车辆、船舶、行人动态元素,在绿化区域添加植被模型填充,以提升整体模型真实性与展示效果;通过给车辆、船舶、行人添加路径,进行车辆引流模拟、逃生疏散模拟、航道选线模拟方案展示。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在整体模型中添加辅助性动态模型单体具体包括:在Twinmotion中对日照、风、雾、降雨参数进行设置,以贴合项目区域的气候环境,对各构件进行材质赋予,并调整镜头角度、摄像机路径,生成漫游视频。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集设计主体周边的地理环境信息,具体包括通过Infraworks软件生成项目区域地形曲面,通过谷歌卫星贴图生成项目周边真实环境。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导入建筑模型以及地理环境模型形成整体模型,具体包括将建筑模型与地理环境模型分别导出为FBX文件,传输到Twinmotion软件中,以FBX文件形式为媒介,将建筑模型放置到环境模型中的拟建位置处,使两个模型相匹配。
6.一种建筑信息模型与实际周边环境共同渲染系统,其特征在于,包括:BIM建筑模型搭建模块,用于创建设计主体的三维结构建筑模型,以真实反映建筑物的空间几何尺寸;
地理环境信息采集模块,用于采集设计主体周边的地理环境信息,地理环境信息包括真实地形地貌信息以及高程信息,获取包含项目所在区域位置坐标信息的卫星图TIF格式图像;
环境模型生成模块,用于将采集到的地理环境信息转化为三维地形曲面并对曲面进行贴图以模拟真实环境,生成环境地形模型;再加载所述卫星图TIF格式图像,通过设置坐标系,使卫星图与地形模型相吻合,形成地理环境模型;
模型装配整合模块,用于导入建筑模型以及地理环境模型形成整体模型,并调整两个模型的相对位置以正确反映建筑建成的效果;
图像视频渲染模块,用于在模型中添加辅助性动态模型单体,并对最终的整体模型进行渲染生成图片和/或视频供方案展示;
所述系统还包括建筑信息二维码生成模块,用于生成建筑信息二维码,基于C#语言对Revit软件进行二次开发,提取构件属性中的参数信息,运用二维码技术,将信息以文本格式传递到二维码中,将二维码保存为本地图片后,插入Revit,附着于建筑模型对应构件表面。
7.一种建筑信息模型与实际周边环境共同渲染装置,其特征在于,包括:一个或多个处理器;
与所述一个或多个处理器通信连接的存储器;
一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序被配置为执行权利要求1至5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
说明书 :
建筑信息模型与实际周边环境共同渲染方法和系统
技术领域
背景技术
限,对于一些非专业人士,往往存在一些阅读障碍。对于一些较复杂的节点,异性构件等,其
CAD图纸往往非常难以看懂。通过BIM软件,如REVIT、Naviswork等,可以建立精确的三维模
型,并给建筑模型赋予材质、颜色等,从三维的角度供设计人员向业主以及施工单位展示,
传递设计意图,提高沟通效率。同时,BIM模型还能生成二维图纸,做到二三维结合,既能直
观展示,也能落到书面,进行成果交付。极大的提高了设计质量与设计院的服务水平。
建立设计单体周边三维地形模型,但是反映在BIM整体模型中只是一个曲面,展示的效果较
差;(2)BIM建模软件只能通过搭建一些实体的模型来模拟建筑周边的环境,搭建过程较为
繁琐,耗费时间精力,与真实环境相差较大,无法做到真实还原;(3)BIM模型展示需要熟悉
专业的BIM软件,对业主及相关人员不友好,操作不便,BIM软件原生的渲染功能较弱,模型
展示效果较差;(4)通过专业的渲染软件对二维图纸进行翻模,虽然可以提升方案的展示效
果,但是也违背了BIM正向设计的初衷,效率较低,容易出现展示模型与建筑信息模型不匹
配的现象;(5)渲染视频只能反映整体外观及局部细节,无法包含一些构件的关键参数,对
信息的集成度不高。
发明内容
方案进行调整与优化。
成器获取项目区域的高程、建筑、道路、桥梁信息,存储在Infraworks云服务器;
维立体环境地形模型;再导入数据源,加载所述谷歌卫星图TIF格式图像,通过设置坐标系,
使卫星图与地形模型相吻合,形成地理环境模型;在地理环境模型中,根据实际情况添加水
体、河流等模型元素,并对道路、桥梁、水体等进行微调以消除模型不合理的地方;
过合理的缩放、位置的调整以及旋转,将建筑模型放置到环境模型中的拟建位置处,使两个
模型相匹配;
息以文本格式传递到二维码中,将二维码保存为本地图片后,插入Revit,附着于建筑模型
对应构件表面。
植被模型填充,以提升整体模型真实性与展示效果;通过给车辆、船舶、行人添加路径,进行
车辆引流模拟、逃生疏散模拟、航道选线模拟等方案展示。
镜头角度、摄像机路径等,生成漫游视频。
图像,通过Infraworks模型生成器获取项目区域的高程、建筑、道路、桥梁等信息,存储在
Infraworks云服务器;
信息以及路网信息的三维立体环境地形模型;再导入数据源,加载所述谷歌卫星图TIF格式
图像,通过设置坐标系,使卫星图与地形模型相吻合,形成地理环境模型;在地理环境模型
中,根据实际情况添加水体、河流等模型元素,并对道路、桥梁、水体等进行微调以消除模型
不合理的地方;
到Twinmotion软件中,通过合理的缩放、位置的调整以及旋转,将建筑模型放置到环境模型
中的拟建位置处,使两个模型相匹配;
本格式传递到二维码中,将二维码保存为本地图片后,插入Revit,附着于建筑模型对应构
件表面。
型真实性与展示效果;通过给车辆、船舶、行人添加路径,进行车辆引流模拟、逃生疏散模
拟、航道选线模拟等方案展示。
等,生成漫游视频。
法。
案视频展示的成本。
附图说明
本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附
图。
具体实施方式
基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗
示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对
本发明的限制。
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
防波堤、陆域建筑等,对一些基本的材质,如混凝土、钢材等,在模型中进行设定。在构件的
属性中输入构件的关键参数,如桩径、桩长、桩型、构件的生产厂家、生产批次等。
件,通过点击插件按键,可以自动提取Revit构件属性中的参数信息,如桩基生产厂家、生产
批次、桩长、桩径等;运用二维码技术,将信息以文本格式传递到二维码中;通过扫描二维
码,可以详细了解构件的关键性参数以及后续施工运营所需要注意的事项等;将二维码保
存为本地图片后,插入Revit,附着于建筑模型对应构件表面;如此,在进行模型渲染的时候
可以将二维码同步包含进去,在后期展示模型的时候,可以通过扫描二维码获取三维模型
之外的建筑信息,拓展了三维模型的展示深度,将模型导出为FBX文件供后续传输至模型装
配整合模块。
供后续传输至环境模型生成模块;谷歌卫星图像可以准确反映项目所在区域近期的实际情
况,包括实体对象分布情况(建筑、道路、桥梁、植被等)、水体分布情况、周边环境的外部颜
色及地形起伏;通过Infraworks模型生成器框选关注区域,获取项目区域范围内的高程、道
路、建筑等信息;在模型生成器中,基于OpenStreetMap高速公路和道路数据集来创建模型
中道路和铁路等要素;基于OpenStreetMap数据集建立模型中的建筑元素;基于SRTMGL1
30m DEM数据以及ASTER GDEM v2 30mDEM数据生成高程模型;以上数据获取后存储在
Infraworks云端服务器中,在任意一台电脑上安装客户端软件即可下载查看并编辑。
的三维立体环境地形模型;通过添加数据源,导入步骤2生成的TIF文件,并设置文件中坐标
信息的坐标系统使其与环境模型相匹配,进而可以在环境模型表面贴上谷歌卫星图,更加
直观的展示项目的周边环境信息。进一步的,在模型中根据实际情况以及需求添加河流、湖
泊等模型元素,供后期模型装配整合模块在水体中添加船舶等动态元素。根据实际情况,对
环境模型中的路网、水体等细节进行修改完善,最终生成完整的项目环境模型。
统以及尺寸单位系统,在Twinmotion中以Geometry模式导入BIM建筑模型的FBX文件以及环
境模型FBX文件,并勾选Keep hierarchy(保留模型层次)选项,导入两个模型后,通过鼠标
拖动、旋转模型,调整模型空间位置,将建筑模型放置到项目周边环境模型中的拟建位置。
植被的高低起伏,通过植被模型库添加植被、草丛、灌木等模型填充以提升设计方案的形象
化展示效果。通过添加行人路径,车辆路径、船舶路径,可以进行逃生路线模拟、园区车辆引
流、航线规划方案展示,实现设计方案三维动态化展示的效果。
凝土以及水体、玻璃等一些需要反光的物件;根据当地的气候条件,进行光照系统设置、天
气设置、季节设置、太阳方位等细化渲染,以真实还原项目所在区域环境特征。设置摄像机
视角以及路径,以图像、视频的方式输出模型效果,直观展示工程项目建成后的真实效果,
以及工程与周边环境、地形、建筑的融合效果。
式图像,通过Infraworks模型生成器获取项目区域的高程、建筑、道路、桥梁等信息,存储在
Infraworks云服务器;
高程信息以及路网信息的三维立体环境地形模型;再导入数据源,加载所述谷歌卫星图TIF
格式图像,通过设置坐标系,使卫星图与地形模型相吻合,形成地理环境模型;在地理环境
模型中,根据实际情况添加水体、河流等模型元素,并对道路、桥梁、水体等进行微调以消除
模型不合理的地方;
输到Twinmotion软件中,通过合理的缩放、位置的调整以及旋转,将建筑模型放置到环境模
型中的拟建位置处,使两个模型相匹配;
文本格式传递到二维码中,将二维码保存为本地图片后,插入Revit,附着于建筑模型对应
构件表面。
模型真实性与展示效果;通过给车辆、船舶、行人添加路径,进行车辆引流模拟、逃生疏散模
拟、航道选线模拟等方案展示。
径等,生成漫游视频。
法。
33;所述处理器31、存储介质32以及外部通信接口33均通过总线34连接。所述处理器31可为
微处理器、中央处理器、数字信号处理器或可编程逻辑阵列等具有处理功能的电子元器件。
所述存储介质中存储有计算机可执行代码,所述计算机可执行代码能够执行以上任一实施
例所述的图像处理方法。
本领域的技术人员请参照本发明方法实施例的描述而理解,为节约篇幅,这里不再赘述。
技术细节,本领域的技术人员请参照本发明方法实施例的描述而理解,为节约篇幅,这里不
再赘述。
划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦
合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random
Access Memory)、磁盘或光盘等。
述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷
举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。