基于BIM三维模型出图的机电管线智能标注的方法与流程

本发明涉及bim机电出图，具体为基于bim三维模型出图的机电管线智能标注的方法。

背景技术：

1、在基于bim的机电设计流程中，通过三维建模形成机电三维模型后，需要基于所述机电三维模型生成用于指导施工的二维平面图或剖面图，并对图中的风管、水管和桥架等机电管线进行管径或截面尺寸、系统类型和标高的标注。现有标注工作主要依赖设计人员逐一选择机电管线图元、输入标注文本并调整引线位置，处理效率较低，容易出现漏标、错标、重复标注、标注文本重叠及引线交叉等问题，且标注结果容易受到设计人员操作习惯的影响。

2、现有cad或bim辅助标注工具通常侧重于简化单次标注操作，虽然能够提取机电管线图元或按照几何距离进行分组，但对于管线交叉、进入、退出及分组关系变化等复杂情况，仍难以准确区分连续管线的排列次序变化与实际的管线组合变化。同时，现有技术缺少结合管线组合状态确定稳定分组范围并限制组级标注调整位置的处理机制，难以兼顾标注准确性、标注数量和图面布局质量。因此，需要一种能够从bim视图中自动识别管线组合变化、形成稳定标注组并完成标注避让调整的方法。

技术实现思路

1、本发明提供基于bim三维模型出图的机电管线智能标注的方法，实现标注分组、生成及布局调整的自动化。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明基于bim三维模型出图的机电管线智能标注的方法，包括：

4、s100：获取bim视图，提取所述bim视图中的机电管线图元及其几何信息和属性信息，并将所述机电管线图元投影至二维视图平面，得到投影管线段；

5、s200：利用扫描线分别沿所述二维视图平面内两个相互垂直的方向进行扫描，根据所述扫描线与所述投影管线段的交点、对应的机电管线图元及排列次序，形成沿对应扫描方向排列的扫描状态；

6、s300：比较相邻的所述扫描状态，结合另一扫描方向的所述扫描状态排除连续存在的机电管线图元的排列次序变化对边界判定的影响，并根据所述机电管线图元组成的变化或所述投影管线段之间分组关系的变化确定管线组合状态变化边界；

7、s400：以所述管线组合状态变化边界为界，沿所述投影管线段的延伸方向确定稳定标注区段，根据所述投影管线段在所述稳定标注区段内的共同出现关系、方向关系及间距关系形成标注组，并根据所述标注组对应的属性信息生成组级标注；

8、s500：根据所述稳定标注区段沿所述投影管线段延伸方向的两端确定所述组级标注的位置调整范围，在所述位置调整范围内调整所述组级标注的标注文本及引线的位置，并将调整后的所述组级标注输出至所述bim视图。

9、作为本发明的一种优选技术方案，在s100中，所述将所述机电管线图元投影至二维视图平面的具体步骤包括：

10、根据所述机电管线图元的几何信息确定全部所述机电管线图元的总体三维包围盒；

11、将所述总体三维包围盒投影至所述二维视图平面，得到扫描处理范围；

12、将所述机电管线图元的几何信息投影至所述二维视图平面，得到位于所述扫描处理范围内的投影管线段。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在s200中，所述形成沿对应扫描方向排列的扫描状态的具体步骤包括：

14、针对每一所述扫描方向，在所述扫描处理范围内按照预设扫描间距设置彼此平行且与对应扫描方向垂直的扫描线；

15、确定所述扫描线与所述投影管线段的交点，并按照所述交点在对应扫描线上的位置排列对应的机电管线图元；

16、记录所述机电管线图元的图元标识、交点位置及排列次序，形成各扫描线对应的扫描状态，并按照所述扫描线沿对应扫描方向的排列顺序排列所述扫描状态。

17、作为本发明的一种优选技术方案，在s300中，所述比较相邻的所述扫描状态的具体步骤包括：

18、比较相邻的所述扫描状态中的机电管线图元组成及排列次序，确定共同出现的投影管线段之间的方向差及中心线间距，并根据所述方向差与预设方向偏差、所述中心线间距与预设分组距离的比较结果确定所述分组关系；

19、将所述机电管线图元组成、排列次序或分组关系发生变化的相邻扫描线之间确定为候选状态变化区间；

20、在所述候选状态变化区间内增加与相邻扫描线平行的细化扫描线，并形成所述细化扫描线对应的扫描状态；

21、比较所述细化扫描线与其相邻扫描线对应的扫描状态，将仍存在所述机电管线图元组成、排列次序或分组关系变化的相邻扫描线之间重新确定为候选状态变化区间；

22、在重新确定的所述候选状态变化区间内继续增加所述细化扫描线，直至所述候选状态变化区间的宽度不大于预设边界宽度。

23、作为本发明的一种优选技术方案，在s300中，所述确定管线组合状态变化边界的具体步骤包括：

24、根据所述图元标识匹配所述候选状态变化区间两侧的机电管线图元，并根据另一扫描方向的扫描状态确定匹配的机电管线图元在所述候选状态变化区间内的连续性；

25、当所述候选状态变化区间两侧的机电管线图元组成相同，且匹配的机电管线图元连续存在时，不将所述候选状态变化区间内的排列次序变化作为确定所述管线组合状态变化边界的依据；

26、当所述机电管线图元在所述候选状态变化区间的一侧连续出现而在另一侧连续未出现时，记录所述机电管线图元的进入或退出；

27、当所述候选状态变化区间两侧的分组关系不同时，记录所述分组关系的变化；

28、保留完成细化后仍存在所述机电管线图元组成变化或分组关系变化的候选状态变化区间；

29、将所述候选状态变化区间的中线确定为所述管线组合状态变化边界。

30、作为本发明的一种优选技术方案，在s400中，所述沿所述投影管线段的延伸方向确定稳定标注区段的具体步骤包括：

31、沿每一所述投影管线段的延伸方向排列对应的管线组合状态变化边界，并将未与所述管线组合状态变化边界重合的所述投影管线段的端点确定为端部边界后加入对应的排列；

32、将排列中相邻的所述管线组合状态变化边界或端部边界之间的连续投影管线段确定为所述稳定标注区段；

33、比较位于同一所述管线组合状态变化边界两侧的稳定标注区段，并在对应于同一机电管线图元时，建立所述稳定标注区段之间的管线延续关系。

34、作为本发明的一种优选技术方案，在s400中，所述形成标注组的具体步骤包括：

35、获取对应的稳定标注区段的延伸范围相互重合且在重合范围内连续共同出现的投影管线段；

36、分别确定所述投影管线段两两之间的方向差及中心线间距；

37、当任意两条所述投影管线段之间的方向差不大于预设方向偏差，且中心线间距不大于预设分组距离时，确定两条所述投影管线段之间存在所述分组关系；

38、将通过所述分组关系直接或间接关联的投影管线段所对应的机电管线图元确定为同一标注组。

39、作为本发明的一种优选技术方案，在s400中，所述根据所述标注组对应的属性信息生成组级标注的具体步骤包括：

40、获取每一所述标注组的管线数量以及各机电管线图元的管径或截面尺寸、系统类型和标高，形成组属性记录；

41、沿所述管线延续关系依次比较前后相邻的标注组；

42、当前一标注组中的机电管线图元与后一标注组中的机电管线图元沿所述管线延续关系一一对应，且两个所述标注组的组属性记录相同时，合并两个所述标注组，并继续比较下一相邻的标注组；

43、当所述机电管线图元的对应关系或所述组属性记录发生变化时，停止合并；

44、将完成比较及合并后所得的每一标注组对应的一个或多个稳定标注区段确定为连续稳定标注区段；

45、根据完成比较及合并后所得的每一标注组对应的所述组属性记录生成所述组级标注。

46、作为本发明的一种优选技术方案，在s500中，确定所述组级标注的位置调整范围并调整所述组级标注的标注文本及引线的位置的具体步骤包括：

47、确定所述连续稳定标注区段包含的各稳定标注区段沿对应投影管线段延伸方向的两端边界，所述两端边界为管线组合状态变化边界或端部边界；

48、以各所述稳定标注区段的两端边界限定沿对应投影管线段延伸方向的范围，并沿对应投影管线段的法向方向扩展预设避让距离，得到位置调整子范围；

49、将各所述位置调整子范围作为相互独立的候选子范围，组成所述组级标注的位置调整范围；

50、从各所述候选子范围中排除所述投影管线段及其他组级标注的标注文本和引线的占用区域，得到候选放置区域；

51、在所述候选放置区域内确定候选放置位置，并排除与其他组级标注产生标注文本重叠或引线交叉的候选放置位置；

52、将剩余的所述候选放置位置中对应引线长度最短的候选放置位置确定为所述组级标注的位置。

53、作为本发明的一种优选技术方案，在s500之后还包括：

54、当所述机电管线图元对应的投影管线段发生变化时，针对每一所述扫描方向，将与变化前后的投影管线段相交的扫描线确定为受影响扫描线；

55、重新形成所述受影响扫描线对应的扫描状态，并从所述受影响扫描线所占范围的两侧向外依次重新形成相邻扫描线对应的扫描状态；

56、将重新形成的所述扫描状态与变化前同一扫描线对应的扫描状态进行比较，并比较对应的机电管线图元的属性信息及投影管线段之间的分组关系；

57、当每一所述扫描方向的两侧均出现所述扫描状态、属性信息及分组关系与变化前相同的扫描线时，停止向外扩展；

58、将各所述扫描线围成的二维视图区域确定为更新范围；

59、在所述更新范围内重新执行s300至s500，并保持所述更新范围之外的组级标注的位置不变。

60、本发明的有益效果是：

61、1.本发明通过两个相互垂直方向上的扫描状态比较及候选状态变化区间细化，能够排除连续存在的机电管线图元在交叉位置产生的排列次序变化，准确确定管线组合状态变化边界。

62、2.本发明通过稳定标注区段内的共同出现关系、方向关系及间距关系形成标注组，并根据管线延续关系和组属性记录合并相邻标注组，能够减少重复组级标注并避免跨越管线组合变化位置错误分组。

63、3.本发明通过稳定标注区段两端限定位置调整范围，并排除标注文本重叠及引线交叉的候选放置位置，能够改善组级标注布局，同时通过更新范围实现机电管线图元变化后的局部更新。