BIM模型生成方法、电子设备及计算机可读存储介质与流程

bim模型生成方法、电子设备及计算机可读存储介质
技术领域
1.本发明属于三维建模技术领域，尤其涉及一种bim模型生成方法、电子设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着以大数据、物联网与人工智能等数字技术的快速发展，企业生产运营正在经历一场深层次的技术变革，在此过程中往往需要进行三维建模。
3.以能源行业为例，其目前也正面临着数智化转型的迫切需求，尤其是天然气运营企业对运营安全与降本增效等方面有着强烈的诉求。在天然气场站运营中由于天然气(lng)储罐存储大量可燃气体，日常运营维护的风险极大，因此，燃气企业运营数字化转型过程中往往需要对场站进行三维建模，实时检测并可视化场站运营过程中产生的各类风险事件。
4.现有的数字孪生系统中对目标场所的三维数据的获取方式主要包括人工测量、激光扫描与无人机航测等方式，而目标场所中往往会存在盲区，这些区域的三维数据通常无法取得，导致三维模型不完整。以lng场站为例，lng场站里大型lng储罐内装满易燃易爆液态天然气，为安全起见，一般只能采用无人机航测的方式获取多视角图片，以此为素材对lng场站进行三维建模，由于lng罐体底部紧贴地面，底部图片通常无法获取，采用此种方式构建的bim模型中lng罐体的底部并不完整。
5.目前，对bim模型的修复一般采取人工采集数据修补盲区的方法解决，然而特殊场景人工采集数据困难；采用激光扫描方式获取目标物体点云数据，基于点云对罐体进行补偿可以一定程度保证罐体的完整性，但三维激光扫描系统一般主要用于小目标物的三维建模，对于大型建造物点云密集、数据量较大，三维重建的计算复杂且重建后的bim模型的结构失真较为严重。
6.类似于lng场站等危险品运营场所，通常限制采用任何带电自动化设备进入特殊区域采集图像，因此，对于危险品运营场所三维建模不完整的问题至今任缺少很好的解决途径，这给城市燃气企业数字化转型过程的数字孪生系统建模造成了很大的障碍。


技术实现要素：

7.基于此，针对上述技术问题，提供一种bim模型生成方法、电子设备及计算机可读存储介质。
8.本发明采用的技术方案如下：
9.一方面，提供一种bim模型生成方法，包括：
10.生成目标场所的三维白膜，所述三维白膜具有残缺区域，所述残缺区域对应所述目标场所的盲区；
11.通过预训练的ai图像生成模型生成所述盲区的虚拟图片；
12.将所述虚拟图片拼接至所述三维白膜的残缺区域以修复该三维白膜；
13.根据修复后的三维白膜生成目标场所的bim模型。
14.另一方面，提供一种电子设备，包括存储模块，所述存储模块包括由处理器加载并执行的指令，所述指令在被执行时使所述处理器执行上述的一种bim模型生成方法。
15.再一方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，其特征在于，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现上述的一种bim模型生成方法。
16.本发明通过ai图像生成模型生成盲区的虚拟图片,虚拟图片逼真、精度高，再以盲区的虚拟图片对目标场所的三维白膜进行修复，进而以修复后的三维白膜生成目标场所的bim模型，这样生成的bim模型完整、逼真、精度高，具有落地难度低，方案可行性较强的优点，尤其是对于有着严格的防爆要求的场所，基于ai是目前最好的方式，有效解决了对于危险品运营场所三维建模不完整至今任缺少很好解决途径这一行业痛点问题。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
18.图1为本发明的流程图；
19.图2为本发明的ai图像生成模型的原理图。
具体实施方式
20.如图1所示，本说明书实施例提供一种bim模型生成方法，包括：
21.s110、生成目标场所的三维白膜，该三维白膜具有残缺区域，残缺区域对应目标场所的盲区。
22.生成三维白膜时，一般需要通过无人机等航测设备从多视角获取目标场所及目标场所中相关设施的真实场景图片以及测绘数据，然后根据这些真实场景图片及测绘数据生成目标场所的三维白膜。
23.目标场所的盲区就是指目标场所中无法被航测设备获取到图片的区域，以lng场站为例，其盲区是lng罐体的底部区域，在生成lng场站的三维白膜时，通过无人机等航测设备从多视角获取lng场站及lng场站中相关燃气设施的真实场景图片，然后基于这些真实场景图片及测绘数据生成lng场站的三维白膜。
24.由于存在盲区，所以生成的三维白膜具有对应目标场所的盲区的残缺区域。
25.s120、通过预训练的ai图像生成模型生成盲区的虚拟图片。
26.预训练即离线训练，用于在实际场合使用模型之前，对模型的参数进行固定(优化)。
27.在本实施例中，以对抗博弈的方式对ai图像生成模型进行训练：训练时每次向ai图像生成模型输入一组随机噪声向量，由ai图像生成模型生成一帧虚拟图片，同时从真实图片集中取与目标场所的盲区类似的一帧真实图片，将所述虚拟图片以及真实图片同时输入判别模型，通过目标函数判断虚拟图片的真假，这样，经过大量真实图片的训练，使ai图像生成模型的参数得以优化，最后得到最优的ai图像生成模型。
28.其中，ai图像生成模型与判别模型构成生成式对抗网络。
29.对于lng场站，真实图片集中包含了大量的类似lng罐体底部的真实图片，可以从
能源企业内部或其它途径获取这些真实图片。
30.s130、将虚拟图片拼接至三维白膜的残缺区域以修复该三维白膜。
31.拼接时，需要根据残缺区域的尺寸与位置坐标信息对虚拟图片进行标准化矫正、配准与对接。
32.s140、根据修复后的三维白膜生成目标场所的bim模型。
33.修复后的三维白膜缺乏部分关键特征，需要根据业务需要，参照真实场景物体的颜色、纹理与关键标识等对其进行着色与修复。
34.基于同一发明构思，本说明书实施例还提供一种电子设备，包括存储模块，存储模块包括由处理器加载并执行的指令，指令在被执行时使处理器执行本说明书上述一种bim模型生成方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
35.其中，存储模块可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)和/或高速缓存存储单元，还可以进一步包括只读存储单元(rom)。
36.基于同一发明构思，本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序当被处理器执行时，实现本说明书上述一种bim模型生成方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
37.计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
38.可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
39.但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。