建设工程模板面生成系统及方法、排模系统及方法_3

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面体的流程。
[0131]所述模板面扣减子单元包括:二叉树构造子单元、第一分割子单元、第一多面体处理子单元、第二分割子单元、第二多面体处理子单元、差面保存子单元。
[0132]-二叉树构造子单元用以构造第一多面体、第二多面体的空间分区二叉树。
[0133]-第一分割子单元用以对第一多面体中的每个面依次与第二多面体中的面求交,将第一多面体的面分割成第二多面体的面的正反两部分,每部分再与第二多面体的其它面求交,也同样分成两部分;这样依次与第二多面体中的所有面进行求交计算,将第一多面体的面分割成很多面。
[0134]-第一多面体处理子单元用以对第一多面体分解出来的面,用第二多面体的空间分区二叉树判断是否在第二多面体的内部;若在第二多面体内部的面则去掉,在第二多面体外部的面则作为差的一部分保留。
[0135]-第二分割子单元用以对第二多面体中的每个面依次与第一多面体中的面求交,将第二多面体的面分割成第一多面体的面的正反两部分,每部分再与第一多面体的其它面求交,也同样分成两部分;这样依次与第一多面体中的所有面进行求交计算,将第二多面体的面分割成很多面。
[0136]-第二多面体处理子单元用以对第二多面体分解出来的面,用第一多面体的空间分区二叉树判断是否在第一多面体的内部;若在第一多面体内部的面则去掉,在第一多面体外部的面则作为差的一部分保留。
[0137]-差面保存子单元用以将第一多面体、第二多面体中作为差的面保存到结果多面体中即完成二维布尔差运算。
[0138]所述二叉树构造子单元构造多面体的空间分区二叉树的过程中,空间分区二叉树的每个节点包含三个子节点,分别为法线正面部分的面、即正侧,法线负面部分的面、即负侦牝以及共面的面、即共面部分,二叉树构造子单元的构造方法包括如下步骤:
[0139]A10.将所有面添加到第一个节点;
[0140]All.将节点中的第一个面作为节点的标准平面,保存到当前树节点的共面部分中,并从多面体中去掉该面;
[0141]A12.对剩下的每个面作如下操作:判断该面与标准平面的关系;完全在法线正面则保存到正侧节点;完全在法线负面的部分保存到负侧节点;共面的面保存到共面部分;与标准平面交叉的面,则用标准平面分割该面为两部分,正面部分保存到正侧,负面部分保存到负侧;
[0142]A13.对正侧、负侧部分的节点,重复进行Al 1至A13的操作,直到没有正侧、负侧的面为止。
[0143]第一多面体处理子单元、第二多面体处理子单元判断面在多面体的内或外的方法归结为判断面中的一个点是否在多面体的内或外,方法包括:将点与空间分区二叉树的每个节点的标准平面进行比较;若点在标准平面的正侧,则用正侧子节点继续判断,如果正侧没有子节点,则表示点在多面体外部;若点在标准平面的负侧,则用负侧子节点继续判断,如果负侧没有子节点,则表示点在多面体内部;若点在标准平面上,判断是否在节点的共面部分面中,如果在则认为是多面体内部,否则认为在多面体外部。
[0144]所述模板组件生成单元包括:交接部分模板组件生成子单元、优化排模子单元、支撑组件生成子单元、穿墙孔及背楞生成子单元、编号生成子单元。
[0145]-交接部分模板组件生成子单元用以在各交接部分,按照建筑模板的标准组件,生成C槽、龙骨、支撑块的模板组件。
[0146]-优化排模子单元用以在中间面域部位,按建筑模板的标准尺寸,进行优化排模。
[0147]-支撑组件生成子单元用以按照建筑模板相关规范,生成梁板构件支撑块,早拆支撑组件。
[0148]-穿墙孔及背楞生成子单元用以按照建筑模板相关规范,生成柱墙构件穿墙孔及背榜。
[0149]-编号生成子单元用以对每块模板生成编号。
[0150]所述交接部分模板组件生成子单元包括角模生成子单元,穿墙孔及背楞生成子单元包括对拉螺栓模板布置子单元、背愣生成子单元,优化排模子单元包括普通墙柱模板生成子单元,支撑组件生成子单元包括板底模板布置生成子单元。
[0151]角模生成子单元用以对所有组成模板面的多边形边界,依次搜索与其相邻的另一个模板面的边界;如果找到相邻边界,如果两个面的夹角小于180度,且不等于0、180度,则在该边界布置阴角模;如果大于180度,则布置阳角模;如果形成阴角模的两个面,有一个是法线向下的水平面,则该阴角模为顶角模;布置顶角模时,判断顶角模边界的端点处是否有另外方向的顶角模,如果有,则在该端点处布置转角模板,同时在转角模板后面布置易拆模板,或者设置为不布置易拆模板。
[0152]对拉螺栓模板布置子单元用以对需布置对拉螺栓的墙柱模板进行布置;对每一个墙柱模板面,寻找平行、背对且距离最近的墙柱模板面;如果距离小于设定值,则在这两个模板面上布置对拉螺栓模板;将两个面投影到同一个平面,同时从同一个方向布置模板,间隔布置开口模板和普通模板;开口模板上有对拉螺栓孔的模板;把布置好的模板反投影回各自墙柱模板面上,即完成对拉螺栓模板布置。
[0153]普通墙柱模板生成子单元用以不考虑和对面墙模板对应的问题,直接从墙的任意一端开始依次布置普通模板。
[0154]背愣生成子单元用以对墙柱模板面,在设定的标高处布置背愣;超过设定标高的部分,按设置的布置间距布置背愣。
[0155]板底模板布置生成子单元用以寻找板底模板面的最长边;沿最长边方向布置模板;先布置一排普通模板,再布置一排支撑模板,支撑模板按普通支撑模板、支撑块方式间隔布置,重复进行,直到模板面全部布置完毕。
[0156]【检查及编辑模块】
[0157]检查及编辑模块对全自动智能排模模块输出的模板进行检查及编辑。所述检查及编辑模块包括:检查单元、模板编辑单元。检查单元用以通过三维仿真显示对自动排模的结果进行检查;模板编辑单元用以对模板进行编辑。
[0158]所述检查单元包括:三维仿真模型生成子单元、模板拖拉检查子单元、工程图像三维查看模块。
[0159]-三维仿真模型生成子单元用以按模板轮廓多边形和底板厚度生成模板的面板的正反两个面;按背愣标高和间距,在墙柱模板面上生成对拉螺栓孔面;按设置的间距计算模板边板上的螺栓孔位置;沿模板轮廓生成边板面,按边孔位置生成螺栓孔的面;以上所有面组成模板的三维多面体,即模板的三维仿真模型。三维仿真模型生成子单元可以对各类模板及组件进行三维实体仿真显示,便于直观检查和对照安装。
[0160]-模板拖拉检查子单元用以将选择的模板从原图中拖动;包括:选中鼠标所在的模板;移动鼠标时,计算鼠标当前点与前一点的偏移量,将此偏移量保存到模板数据记录;此偏移量进行校正模板显示数据;重新显示模板数据。本发明系统同时具有动态拖拉检查功能,可以在屏幕上选择某块模板,将其从原位置拖开,以检查该位置模板的交接情况,通过这种发明方法,可以深入节点内部检查模板交接位置的细部构造。选中的模板高亮显示,方便检查。当整体显示模式为“虚拟拼装仿真”时,选中的模板按“线框”显示;反之,当整体显示模式为“线框”时,选中的模板按“虚拟拼装仿真”显示。
[0161]在对模板进行编辑的过程中,选择模板时,可单选,也可用鼠左键连续单击,进行多选。可在三维空间状态下,可以直接在屏幕进行选择编辑。同时可以修改选中的模板的类型;选择多块模板可以进行合并,选择一块模板则可进行分拆。
[0162]-工程图像三维查看模块包括:中心点设定单元、动作执行单元。中心点设定单元用以设置缩放、旋转的中心点;所述中心点设定单元包括:射线构造单元、射线求交单元、距离计算单元、中心点确定单元。动作执行单元用以在所有构件面和模板面在做缩放、旋转操作时,均以所述中心点为缩放、旋转的基准点进行相关操作,且该中心点的位置不动。从而能更好的对想要检查的节点进行多角度的三维观察,可用鼠标左键双击,确定三维旋转和缩放的中心点。在三维旋转和缩放过程中,此中心点位置不动,这样就便于多角度观察该节点,提高观察的便捷性及工作效率。
[0163]射线构造单元用以获取输入单元在屏幕上设定的点;构造一条通过该点的射线,起点为该点的位置,方向指向屏幕垂直方向。本实施例中,射线构造单元在鼠标双击屏幕时,构造一条通过鼠标点的射线,起点鼠标点位置,方向指向屏幕垂直方向。
[0164]射线求交单元用以依次计算所有构件多面体的面和模板的模板面,将其与射线求交。距离计算单元用以在构件多面体的面和模板的模板面与射线有交点、且交点在面内时,计算交点离射线起点的距离。中心点确定单元用以取其中距离最小的点,设置为缩放、旋转的中心点。
[0165]所述模板编辑单元包括:合并模板子单元、分割模板子单元。
[0166]-合并模板子单元用以将两个以上的模板合并为一个;选择要合并的模板时,为合并成功,须选择边界相邻且共面的模板;合并模板轮廓多边形为一个多边形;将合并后的多边形设置到选择的第一个模板数据记录中,删除其余的模板记录;重新生成合并后的模板的三维仿真模型。
[0167]-分割模板子单元用以将一个模板分割为两个以上模板;选择要分割的模板后,弹出多边形编辑窗口,分割模板轮廓多边形为两个以上多边形;为每个分割后的多边形生成一个模板数据记录,并依次将多边形设置为其模板轮廓;删除被分割的多边形;重新生成分割后的新生成的模板的三维仿真模型。
[0168]【计算输出模块】
[0169]计算输出模块用以在经过全自动智能排模模块排模以及检查及编辑模块三维仿真检查、模板编辑后,输出结果。所述计算输出模块输出的结果包括输出模板及组件明细表、配模图;所述模板及组件明细表包括各个模板的二维码信息;模板及组件明细表用于工厂生产加工,统计显示所计算的楼层各种构件、各种规格、各种类型的模板的编号、尺寸、二维码信息、下料图形、空间位置信息;配模图用于指导现场安装,配模图包括柱墙构件配模图、梁构件配模图、板构件配模图、节点详图、零星构件配模图。
[0170]所述计算输出模块包括:配模图生成单元、加工图生成单元、工程模板标识码管理单元。
[0171]-配模图生成单元用以生成配模图;对于板底、梁底模板,直接输出其轮廓多边形;对于墙柱侧面模板,设置一个生成剖面的标高,在该标高位置生成一个剖切平面;依次将墙柱模板轮廓多边形与该平面求交,计算其交线;从交线向构件模板面外侧偏移,偏移距离为模板边板高度;交线与偏移线构成一个矩形,此矩形即为墙柱模板的配模布置图。
[0172]-加工图生成单元用以生成加工图;包括:将模板轮廓多边形投影到水平面;每条边的螺栓孔绘制到该边外侧;标注第一个孔到边起点的距离,剩下的孔按“孔数量X孔间距”方式标注;标注每条边的长度;如果与上一边的角度不为90度,则标注其角度;在下方绘制模板编号、备注等文字;生成多个模板加工图时,间隔布置各个模板加工图,每排布置20个加工图。
[0173]-工程模板标识码管理单元包括:标识码生成模块、标识码设置模块、标识码识别模块、布置位置呈现模块。标识码生成模块用以为每块模板生成唯一的标识码,并将其写入模板数据库中;标识码设置模块用以将标识码设置于相应的实际模板上;标识码识别模块用以在施工时扫描实际模板的标识码,获取其唯一编码。布置位置呈现模块用以从远程服务器中的模板数据库中查询对应的模板的详细数据,获取其空间布置位置,并显示出该模板的三维仿真模型所在的空间位置;以便施工人员按显示出的模板的空间位置,拼装模板到正确位置。
[0174]请参阅图4,图4是利用本发明系统进行整体排模的示意图。
[0175]以上介绍了本发明建设工程组合模板全自动智能整体排模系统的组成,本发明在揭示上述系统的同时,还揭示一种建设工程组合模板全自动智能整体排模方法;请参阅图2,所述排模方法包括:
[0176]【步骤SI】CAD图纸处理步骤,通过CAD图纸处理模块对CAD图纸进行处理。所述步骤S1可具体包括:
[0177]——步骤Sll、CAD图纸加载步骤,通过CAD图纸加载单元加载工程CAD图纸至排模系统中,识别提取图纸上的构件的定位信息和尺寸信息,并形成建筑三维实体模型;加载到排模系统中的CAD图纸,能够展现其底层数据信息,包括图层信息、定位信息;在后续的识别提取时,针对图纸上的图元的数据信息进行识别和提取,以形成构件数据;
[0178]—步骤S12、识别工作区设置步骤,通过输入单元选取所述CAD图纸加载单元识别提取出的CAD图纸中的设定区域,作为识别工作区,后续CAD智能识别提取模块识别提取的动作均针对识别工作区内的图形;
[0179]所述步骤S12识别工作区设置步骤包括:工作区范围选择步骤、工作区范围标示步骤、图形过滤步骤;
[0180]所述工作区范围选择步骤中,选择选择工作区范围,通过选择矩形工作区模式或多边形工作区模式确定工作区范围;在矩形工作区模式下,用鼠标点击屏幕图形区的第一点,然后选取第二点;用这两个点作为矩形的两个对角点来形成矩形工作区;如果工作区过大,超过屏幕图形区的显示范围,通过使用中键移屏,或用鼠标滚轮缩放图形区,用这两种方式把第二点显示到图形区,然后再选取;在多边形工作区模式下,用鼠标选取多边形的第一个顶点,然后选取第二个顶点,依次选取完多边形的所有顶点;用这些多边形顶点形成一个多边形工作区;如果有顶点没有显示在屏幕图形区内,可以用矩形工作区第二点的选取方法,把顶点显示到屏幕图形区内,再选择;
[0181]所述工作区范围标示步骤中,在工作区建立后,在屏幕上用蚂蚁线醒目标示工作区的范围;
[0182]所述图形过滤步骤中,在后续的相关识别命令操作中,选取图形时,用工作区过滤选择的图形,只选择在工作区内的图形,保证只识别工作区内的图形;过滤包括如下步骤:将所有图形转换为折线段,主要针对弧线,从圆心按设置的角度分段形成折线段;通过判断直线段的顶点是否在工作区内以确定该图元是否在工作区范围;如果线段2个顶点都不在工作区,则判断该线段与工作区是否有交点,如果有交点,也确定该图元在工作区范围。
[0183]——步骤S13、CAD图纸编辑步骤,通过CAD图纸编辑单元对CAD图纸进行编辑,包括图形编辑、文字编辑、图块分解、图纸比例修改、命令语句编辑;
[0184]——步骤S14、CAD图纸存储步骤,通过CAD图纸存储单元以AUTOCAD的数据格式对经过编辑的图纸进行存储;
[0185]【步骤S2】CAD智能识别提取步骤,智能分析建设工程图纸线条间的相互位置关系和文字标注,将线条转化为实体构件,从而生成三维建筑模型;具体地,通过CAD智能识别提取模块从CAD图中分离出要识别的构件相关的
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