一种BIM多源数据融合方法、系统、设备和存储介质与流程

一种bim多源数据融合方法、系统、设备和存储介质
技术领域
1.本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种bim多源数据融合方法、系统、设备和存储介质。


背景技术：

2.建筑信息模型(building information modeling)是以建筑工程项目的各项相关数据作为模型的基础，贯穿建筑全生命周期的，在不同的阶段有不同的软件实现，比如在设计阶段使用较多的软件有revit软件，运维阶段有archibus软件。bim技术在各个专业设计时需要不同专业的人实现建模，在成果交付时会有多种形式交付成果，如基于bim的各专业图纸(建筑图、电气、暖通、给排水等)，bim模型、4d施工模拟、工程量清单、漫游动画和虚拟现实文件。
3.bim软件与外界交互时会收集多方位的数据，如电气数据改变或者暖通运转或者给排水实现互联互通等，通过二次开发程序输入数据的方式进行数据交互，然而，这种交互方式如输入楼层数、开间数量和进深数以及尺寸信息，二次开发程序能够自动创建出同样的建筑模型，还能实现外部应用程序与bim软件如revit建筑或结构的关联和互相通讯。然而，上述获取数据的方式仅仅能够实现简单的建筑分析的需要，对更复杂的需要与外界进行交互的场合如漫游动画和虚拟现实则是无法实现实时交互的。另外，手工输入方式效率较低，在数据量较大时，耗费工时多。


技术实现要素：

4.本发明提供一种bim多源数据融合方法、系统、设备和存储介质，能够解决通过手工输入无法实现实时交互、效率较低的问题。本发明提供如下技术方案解决上述技术问题：
5.本发明提供一种bim多源数据融合方法，包括如下步骤：
6.自动获取多个外部交互数据；
7.根据外部交互数据中的位置数据在bim软件中查找多个所述外部交互数据对应位置的模型数据并导出；
8.将多个外部交互数据更新到导出的所述模型数据形成新的模型数据；
9.将所述新的模型数据导入样板文件；
10.bim软件读取所述样板文件，并将所述样板文件中新的模型数据导入bim软件更新相应位置的数据。
11.较佳地，所述外部交互数据至少包括如下数据中的一种：矢量数据、电气数据、暖通数据和给排水数据；
12.较佳地，所述矢量数据由加速度传感器和定位传感器获取，所述加速度传感器获取方向数据，所述定位传感器获取定位数据，根据加速度传感器获取的加速度数据中的方向数据赋予所述定位数据得到矢量数据。
13.较佳地，自动获取多个外部交互数据之前还包括如下步骤：
14.将具有电气数据、暖通数据和给排水数据的构件与bim软件中的模型数据的位置数据和设备属性相对应；
15.在采集所述矢量数据、电气数据、暖通数据和给排水数据时，将多个相应位置处的模型数据的位置数据和设备属性分别赋予上述数据。
16.较佳地，所述模型数据包括图形数据和/或参数数据。
17.较佳地，根据外部交互数据中的位置数据在bim软件中查找多个所述外部交互数据对应位置的模型数据并导出具体为：
18.读取多个外部交互数据的位置数据；
19.根据多个所述位置数据获取bim软件中相应位置处的多个模型数据；
20.将所述多个模型数据导出到外部文件并保存。
21.本发明还提供一种bim多源数据融合系统，包括：
22.数据获取模块，用于自动获取多个外部交互数据；
23.数据导出模块，用于根据外部交互数据中的位置数据在bim软件中查找多个所述外部交互数据对应位置的模型数据并导出；
24.模型数据更新模块，用于将多个外部交互数据更新到导出的所述模型数据形成新的模型数据；
25.样板导入模块，将所述新的模型数据导入样板文件；
26.样板读取模块，调用bim软件读取所述样板文件，并将所述样板文件中新的模型数据导入bim软件更新相应位置的数据。
27.较佳的，所述bim多源数据融合系统还包括设置在外部虚拟现实设备上的加速度传感器和定位传感器，所述加速度传感器获取方向数据，所述定位传感器获取定位数据，根据加速度传感器获取的加速度数据中的方向数据赋予所述定位数据得到矢量数据。
28.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的bim多源数据融合方法。
29.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的bim多源数据融合方法的步骤。
30.本发明能够自动获取外部交互数据，根据外部交互数据获取bim软件中的相应数据，再将外部交互数据更新至bim中的模型数据中，如果单独获取矢量数据，可以更新bim的查看视角，方便更新到虚拟现实设备；如果采集的模型数据如电气数据、暖通数据或给排水数据等，则同时对这些数据进行更改；这样即可同时实现对模型数据的更新和虚拟现实场景的渲染。
附图说明
31.图1为实施例1中的bim多源数据融合方法流程图；
32.图2为实施例1中的照明设备和导线的二维视图(左侧)和三维视图(右侧)；
33.图3为实施例1中的暖通设备的二维视图(左侧)和三维视图(右侧)；
34.图4为实施例1中步骤s100之前的步骤流程图；
35.图5为实施例1中步骤s200具体的实现流程图；
36.图6为实施例2中的bim多源数据融合系统框图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1
39.本实施例提供一种bim多源数据融合方法，如图1所示，包括如下步骤：
40.s100、自动获取多个外部交互数据；
41.s200、根据外部交互数据中的位置数据在bim软件中查找多个所述外部交互数据对应位置的模型数据并导出；
42.s300、将多个外部交互数据更新到导出的所述模型数据形成新的模型数据；
43.s400、将所述新的模型数据导入样板文件；
44.s500、bim软件读取所述样板文件，并将所述样板文件中新的模型数据导入bim软件更新相应位置的数据。
45.本实施例中，所述外部交互数据包括：矢量数据、电气数据、暖通数据和给排水数据；所述矢量数据由加速度传感器和定位传感器获取，所述加速度传感器获取方向数据，所述定位传感器获取定位数据，根据加速度传感器获取的加速度数据中的方向数据赋予所述定位数据得到矢量数据。所述定位传感器根据需求可选定为红外识别传感器，所述红外传感器设置在虚拟现实环境中的固定位置处，当有人经过所述红外识别传感器时，将所述固定位置处的位置作为定位数据；优选的，定位传感器同样可以采用gps定位，将gps模块设置在虚拟现实设备上，如vr头盔上，这样就可以获取连续的定位数据，这样得到的矢量数据是连续的，但是对虚拟现实设备实时渲染场景的能力要求较高，也需要搭建bim模型时要提供精细视角以便满足视角变化要求。
46.作为另外一种实施方式，获取定位数据的方式也可以采用室内定位技术，如采用uwb定位技术，直接通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有ghz量级的带宽以用于室内精确定位。同样的，采用wifi、蓝牙、超声波等室内定位技术也是可以根据需求而实现的，只需要在虚拟现实设备和室内场地中设置相应的通信或者定位模块，再通过计算即可实现。
47.本实施例中，所述加速度传感器设置在虚拟现实设备上，如vr头盔上，加速度传感器用于获取虚拟现实设备的移动的加速度数据，如选用陀螺仪，可以将陀螺仪采集到的方向数据作为加速度传感器的方向数据。
48.本实施例中，通过上述手段获取定位数据和方向数据后，即可合成为矢量数据，根据所述矢量数据即可获得相应的视角，虚拟现实设备即可根据所述视角渲染场景。实际上，所述渲染场景是指在bim vr软件如fuzor或storyboard vr等软件中预先完成的3d渲染，再将所述3d渲染模型数据转换到虚拟现实设备中完成实时场景渲染。
49.本实施例中，电气数据包括各类布线和开关部件如照明装置以及智能家局家电数据，以照明设备为例，在bim模型二维状态中，如图2所示，照明设备和导线均显示在二维视
图(左侧)和三维视图(右侧)中，在三维视图中，导线是不可见的，在对照明设备进行操作时，三维场景会相应改变。如果想调整照明设备的位置或者开关的位置时，则可以直接选定照明设备拖动到想要设置的位置，该照明设备的属性信息中的位置信息会相应改变，在确认改动后即可实现对电气数据的改动。同时，在实体空间中打开照明设备时，采集到打开照明设备的动作后，将该动作的涉及到的电气数据经过后续处理后如更新到导出的所述电气数据形成新的电气数据，将所述新的电气数据导入样板文件，bim软件读取所述样板文件，并将所述样板文件中新的电气数据导入bim软件更新相应位置的电气数据。这样就实现了照明设备的打开操作的场景渲染；照明设备移动后的效果同样也可以依据上述过程完成。
50.同样的，如果对于照明设备的改变和打开照明设备的操作可以同时更新到新的电气数据，进而同时实现照明设备移动的更改和打开操作的场景渲染。
51.本实施例中，所述暖通数据包括风系统涉及到的风管、风口以及风管管件连接的主要暖通设备，如图3所示，左侧为二维视图，右侧为三维视图，当打开实体房间中的实体排风机时，将该开关量采集到并更新到导出的所述暖通数据形成新的暖通数据，将所述新的暖通数据导入样板文件，bim软件读取所述样板文件，并将所述样板文件中新的暖通数据导入bim软件更新相应位置的暖通数据。这样就实现了暖通设备的打开操作的场景渲染。
52.同样的，本实施例中也可以按照上述操作完成给排水数据的更改或者场景渲染。
53.为了提高效率，也可以将上述电气数据的更改、暖通数据和给排水数据的更改同时更新到新的电气数据、暖通数据和给排水数据，进而同时实现电气数据、暖通数据和给排水数据的更改和/或场景渲染。
54.本实施例中，自动获取多个外部交互数据之前，如图4所示，还包括如下步骤：
55.s10、将具有电气数据、暖通数据和给排水数据的构件与bim软件中的模型数据的位置数据和设备属性相对应；
56.s20、在采集所述矢量数据、电气数据、暖通数据和给排水数据时，将多个相应位置处的模型数据的位置数据和设备属性分别赋予上述数据。
57.本实施例中，将具有电气数据、暖通数据和给排水数据的构件为虚拟现实场景中的实体部件，用于模拟bim中的模型设备，如照明设备的开关，实体部件为能够被采集到开关信号的开关，而照明设备则为具备位置采集功能而不具备实际照明的模型部件，采用在bim软件中完成照明场景渲染，进而在虚拟现实设备中实现与实体照明设备一样的场景；同样的，暖通数据和给排水数据的构件也是同样的功能和实现方式。
58.为了使得虚拟现实设备的使用者能够获取实际的漫游体验，则需要将构件的位置与bim软件中的构件设备的位置对应，可以通过为构件在实体空间中布置在bim软件中的标识位置处，并且在采集到的电气数据、暖通数据和给排水数据等数据中加入位置数据，这样就可以完成具有电气数据、暖通数据和给排水数据的构件与bim软件中的模型数据的位置数据和设备属性相对应。
59.本实施例中，所述模型数据包括图形数据和/或参数数据。所述图形数据是为了便于将构件图形化表示，如墙板、管道以及照明设备图形，所述参数数据为构件本身属性的限定，如管道尺寸、位置以及颜色等属性数据。
60.本实施例中，如图5所示，根据外部交互数据中的位置数据在bim软件中查找多个所述外部交互数据对应位置的模型数据并导出具体为：
61.s210、读取多个外部交互数据的位置数据；
62.s220、根据多个所述位置数据获取bim软件中相应位置处的多个模型数据；
63.s230、将所述多个模型数据导出到外部文件并保存。
64.由于外部交互数据被赋予了位置数据，如外部交互数据以表格的形式存储，如下表所示：
65.数据类型电气数据构件类型照明装置交互数据打开位置数据(轴网尺寸)(1500.0，175.0，195.0)定位数据(外部定位)(1458，175.0，190.0)
66.根据定位数据获取位置数据需要bim软件能够匹配到最近的且交互数据符合构件属性的构件，如表中所示，外部采集到的交互数据即电气数据中，照明装置为打开状态，并且相应的位置数据为(1500.0，175.0，195.0)。同样的，可以获取暖通数据和给排水数据的位置数据。根据上述位置数据即可去获取bim软件中相应位置处的多个模型数据。然后可以将获取的多个模型数据以表格的形式导出到外部文件保存。
67.然后再将获取的电气数据、暖通数据和给排水数据等数据更新到所述外部文件中，所述外部文件即为保存的新的模型数据，将所述新的模型数据导入样板文件；如revit软件可载入族的样板文件格式，创建不同类别的族要选择不同族样板文件，因此需要将新的模型数据导入不同族的样板文件以便被revit软件读取载入，revit软件可载入族的文件格式为rfa格式，以调用族的方式载入到bim模型数据中。
68.实施例2
69.本实施例提供一种bim多源数据融合系统100，如图6所示，包括：
70.数据获取模块1，用于自动获取多个外部交互数据；
71.数据导出模块2，用于根据外部交互数据中的位置数据在bim软件中查找多个所述外部交互数据对应位置的模型数据并导出；
72.模型数据更新模块3，用于将多个外部交互数据更新到导出的所述模型数据形成新的模型数据；
73.样板导入模块4，将所述新的模型数据导入样板文件；
74.样板读取模块5，调用bim软件读取所述样板文件，并将所述样板文件中新的模型数据导入bim软件更新相应位置的数据。
75.本实施例中，所述bim多源数据融合系统100还包括设置在外部虚拟现实设备上的加速度传感器和定位传感器，所述加速度传感器获取方向数据，所述定位传感器获取定位数据，根据加速度传感器获取的加速度数据中的方向数据赋予所述定位数据得到矢量数据。外部虚拟现实设备为vr头盔，所述加速度传感器和定位传感器设置在vr头盔上，所述定位传感器可为gps模块。作为另外一种实施方式，所述定位数据也可以将设置在构件上的红外识别传感器识别到人体时构件属性中的位置数据作为定位数据。作为另外一种实施方式，所述定位数据还可以使用室内定位技术来获取，室内定位技术包括uwb定位技术等。
76.本实施例中，数据获取模块1可以为数据采集器，连接所述加速度传感器和定位传感器，同时还连接实体场景中的电气构件、暖通构件、给排水构件等各种各样的构件，并获
取上述构件中的相应数据或者变化数据。数据导出模块2则可以在计算机中实现，所述计算机能够获取数据获取模块1采集到的数据，还能够运行bim软件并导出bim软件中的模型数据。同样的，模型数据更新模块3、样板导入模块4、样板读取模块5的功能均可在计算机中实现。
77.实施列3
78.本实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例1中的bim多源数据融合方法。
79.实施例4
80.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1中的bim多源数据融合方法的步骤。
81.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。