一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法及系统与流程

技术特征：

1.一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立监测BIM标准数据库：利用三维制图软件对所有坝型中用到的监测仪器建模，得到监测BIM模型；

将监测BIM模型的自身属性信息通过表单形式导出，保存在数据库中；所述的自身属性信息包括包括仪器类型、仪器型号、仪器厂家、监测原理、监测用途和仪器参数；

将监测BIM模型在三维制图软件导出为3DMAX可兼容的格式，然后导入到3DMAX中，对监测BIM模型的BIM几何模型与该监测BIM模型的贴图信息进行分离，BIM几何模型以STL格式导出保存，贴图信息单独保存；

保存得到的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息共同组成监测BIM标准数据集库；

步骤2，在对一个新的大坝工程建BIM模型时，对监测BIM模型进行分级加载，按照以下步骤依次进行：

步骤2.1，监测BIM模型自适应加载：监测BIM模型加载方式包含参数化加载和普通直接加载两种方式；监测BIM模型加载时，根据监测仪器的类型自适应选取最优加载方式；

步骤2.2，监测BIM模型轻量化加载：加载监测BIM模型时，首先加载该监测BIM模型的BIM几何模型，BIM几何模型加载完成后，通过该监测BIM模型的ID关联其贴图信息以实现BIM模型的烘焙渲染展示；

所述的贴图信息包括材质、颜色和透明度；

步骤2.3，监测BIM模型分级加载：在数据库中自动提取所要加载的监测BIM模型在该大坝的空间坐标，并按坐标显示所要加载的监测BIM模型，加载时判断用户视点与每个监测BIM模型的距离位置关系，当用户视点位于建筑物外部时，建筑物内部的监测BIM模型不显示，建筑物外部监测BIM模型根据自定义的函数关系计算得到监测BIM模型显示倍率；当用户视点位于建筑物内部时，建筑物外部的监测BIM模型不显示，建筑物内部监测BIM模型以实际几何尺寸显示；

步骤3，构建得到的新的大坝工程BIM模型的多层次细节展示：应用多层次细节方法，以黄金分割比例将可视距离区间划分；

将视觉效果最优处设为黄金分割点，即为0.618；视觉效果最优处到监测BIM模型中心点的距离区间为I级区间；

设视觉效果最优处到监测BIM模型中心点的距离为0.618，则Ⅱ级区间为0.618~1，超过1的部分则为Ⅲ级区间，即Ⅲ级区间中用户视点到监测BIM模型中心点的距离最大，Ⅱ级次之、I级区间最小；

当用户与BIM模型交互时，根据可视距离区间计算监测BIM模型多层次细节的节点和面片数：

当用户视点到监测BIM模型中心点的距离位于I级区间时，监测BIM模型展示全部节点和相应贴图信息；

当用户视点到监测BIM模型中心点的距离位于Ⅱ级区间时，监测BIM模型展示全部节点数的二分之一和相应贴图信息；

当用户视点到监测BIM模型中心点的距离位于Ⅲ级区间时，监测BIM模型展示全部节点数的四分之一和相应贴图信息。

2.根据权利要求1所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，步骤1中所有坝型包括混凝土重力坝、拱坝和土石坝。

3.根据权利要求1所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，步骤1中所述的监测BIM模型按照变形、渗流、应力应变、温度四大类监测项目分类编组。

4.根据权利要求1所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，步骤1中所述的监测仪器包括正垂线、倒垂线、表面变形、多点位移计、基岩变位计、静力水准、引张线、测缝计、双向测缝计、双向测缝计3DM、裂缝计、测斜管、双金属标、钢丝位移计、三维激光准直系统、滑动测微计、测压管、渗压计、量水堰、光纤测温、温度计、压力计、单向应变计、三向应变计组、四向应变计组、五向应变计组、七向应变计组和九向应变计组。

5.根据权利要求4所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，步骤2.1中正垂线、倒垂线、测斜管、多点位移计的监测BIM模型采用参数化加载，其余监测仪器采用普通直接加载。

6.根据权利要求1所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，步骤2.3的自定义的函数关系如下：

如果，则；如果，则；

其中：Y—监测BIM模型显示倍率，X₁—用户视点与大坝BIM模型中心点距离， X₂—大坝BIM模型所有维度中的最大长度范围值；

其中，用户可自定义设置监测BIM模型最大显示倍率。

7.根据权利要求1所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互方法，其特征在于，在对一个新的大坝工程建BIM模型时，还包括场景渲染步骤，即在VTK中，设置场景中相机和光照参数。

8.一种基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，其特征在于，包括监测BIM标准数据存储模块、监测BIM专业数据存储模块、BIM模型图库管理模块、BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、监测BIM模型信息三维导航模块和工程BIM模型集成模块；

监测BIM标准数据存储模块、监测BIM模型图库管理模块、监测BIM模型分级加载模块、监测BIM模型信息处理模块、工程BIM模型集成模块和监测BIM模型信息三维导航模块依次相连；

监测BIM模型信息处理模块还分别与监测BIM专业数据存储模块、监测BIM标准数据存储模块相连；

监测BIM标准数据存储模块用于存储所有坝型中用到的监测仪器的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息；

监测BIM专业数据存储模块用于存储各个监测BIM模型的工程信息；

监测BIM模型图库管理模块用于对监测BIM标准数据存储模块中的数据进行增加、删除、查询和修改；

BIM模型分级加载模块用于通过监测BIM模型图库管理模块加载监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型中的自身属性信息、BIM几何模型和贴图信息，然后对监测BIM模型依次进行自适应加载、轻量化加载和分级加载；

监测BIM模型信息处理模块用于将监测BIM标准数据存储模块中的监测BIM模型及监测BIM专业数据存储模块中的相应的监测BIM模型的工程信息建立映射关系，实现监测BIM模型与工程信息的无缝集成与实时调用；

工程BIM模型集成模块用于将大坝建筑物BIM模型和监测仪器BIM模型根据大地坐标系和黄海高程集成，构建完整的大坝工程BIM模型；

监测BIM模型信息三维导航模块用于用户查找建好的大坝工程的BIM模型中以及其中某个监测BIM模型，并提供合适的视角显示模型。

9.根据权利要求8所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，其特征在于，监测BIM模型分级加载模块包括监测BIM模型加载参数设置单元、监测BIM模型渲染展示单元和监测BIM模型分级加载设置单元；

监测BIM模型加载参数设置单元用于参数化加载时的参数设置及监测BIM模型分级加载函数关系的设置；

监测BIM模型渲染展示单元用于监测BIM模型轻量化加载时，以及监测BIM模型分级加载后的监测BIM模型的渲染；

监测BIM模型分级加载设置单元用于监测BIM模型的分级加载。

10.根据权利要求8所述的基于标准图集管理的监测BIM模型快速加载交互系统，其特征在于，监测BIM专业数据存储模块用于存储各个监测BIM模型的工程信息，包括考证信息、原始测值、整编测值信息和工程文档。