专利名称：利用二维计算机辅助设计接口的材料估计系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种利用二维计算机辅助设计(CAD)接口的材料估计系统和方法，特别涉及一种用于利用二维CAD接口的材料估计(take-off)系统和方法，它自动估计在二维或三维设计图中的项目所用全部材料和成本信息，而不需要手动操作或者转换，而且，它通过由例如互联网这样的通信网络接收用于二维CAD画图的信息提供服务的订单，在线提供估计信息，并且自动执行关于材料、细节和成本管理的估计的信息。
通常，为了建造、扩建或更新建造、制造和生产各种建筑物、结构和固定附着物所需的结构，最需要比如结构图、建筑图以及设施图这样的设计图。为了制作这种设计图，采用在计算机系统中构成的CAD程序。
另外，负责构造或制造的人员需要长时间根据由CAD程序所创建的设计图分析多个设计图中所包含的每个信息，估计该材料以及每种材料的成本，并制出所用的详细估算表。换句话说，在现有技术中，操作员通过重新分析二维蓝图，在基于计算器的程序中手动输入所输出的测量值。
但是，用这种手动工作方式，在检查和比较多个蓝图中所述每个项目的材料信息和数量信息时，操作员必须估计各部分所用的材料，以及这些材料的成本。因此，需要大量时间来手动测量和输入图中每个设计结构和形状的数量。如果操作员在手动工作过程中由于不小心而造成错误，则出现问题，这对客观验证和设计工作与构造工作的改动造成限制。
另一方面，为了克服该问题，现有技术采用一种方法，通过把蓝图置于数字化仪上而计算材料的数量，再通过键入或以总分析表的形式输入二维图的数量信息。
另外，随着最近三维设计和显示技术的发展，已经开发并使用一种方法，其在通过CAD程序把二维图的实体转化为三维实体之后，或者在利用三维CAD程序在三维图中完成三维实体之后，估计该材料。
但是，在这种估计材料所用的现有方法中，由于材料的帐单是根据与设计图和详细估计表有关的信息而估计的，因此对于在建造地点的操作员或者一个工程和成本的管理员而言，难以准确地知道实际所需的部件位置信息。因此，其缺点是必须用可自己理解的方式进行重新处理。另外，如果在建造工作过程中出现设计上的改变，则不容易比较、交叉验证和改动设计工作和建造工作。
于是，在根据操作员的手工工作的估计材料方法中，如果设计图被更新，则必须进行另一项手动工作，因为难以检测、改动和改变相应部分。相应地，出现时间和人力的大量浪费，并且在人工改动过程中可能遗漏信息或者失去统一性。
另外，在利用三维设计图估计材料的方法中，从实用的观点来看难以实现三维CAD专用的输入、改动和补充三维实体的功能。因此，在用于把三维CAD系统再现到专家水平的用户接口上受到限制，并且很难共享相关信息或者合并各人的工作图，以便多个操作员可以相互协助而进行工作。
另一方面，目前，尽管随着计算机的发展，现在有利用CAD程序处理设计图而制成的电子文档，但尚无能够共享和分析在初始步骤中产生之CAD信息的系统。因此，不可能在办公室之间、或者团队之间执行实际行动，因此使得设计工作中的互助和协作变得困难。
另外，当前已经提出一种管理服务方法，它利用互联网这种能以各种形式发送和接收包含字符和图像信息之多媒体信息的通信网络提供构造材料，从而管理从图纸设计到构造的整个过程。利用这种方法，当操作员通过手动工作对设计图直接估计材料及成本，并以电子邮件的方式把详细的估计表传送到管理服务的服务上时，适用于相应设计图的建筑标准的建造者、材料提供者和服务提供者被相互联系在一起，因此能够进行更加有效的构造工作。
但是，按照现有的管理服务方法，即使通过互联网通信网络组合适用于相应设计图的构造标准的建造者、材料提供者和服务提供者而实现有效的构造，操作员仍然必须用手动工作分析用于在设计图中所述对象的全部材料和成本。相应地，难以提高建造的工作能力和有效地执行建造。
因此，本发明的目的在于提供一种利用二维CAD接口估计材料的系统和方法，它通过分析在由CAD程序所创建的二维或三维设计图中所述的项目并提取每个项目的位置信息和形状信息以及用于每个部分的材料信息而自动估算材料和成本的帐单。
本发明的另一个目在于提供一种利用二维CAD接口估计材料的方法，它利用可用于标准化目的的构造、设施和制造的每个类别的复杂支持材料代码分类系统，能够对每个建造和构造工程采用多个编码系统。
本发明的再一个目的是提供一种利用二维CAD接口估计材料的方法，它能够经过通信网络提供传输服务，通过自动分析和补充用于材料帐单、详细分析表、处理和用于建造的成本管理以及包含在预定设计图中的结构。
为了实现上述目的，根据本发明第一实施例，提供一种在具有用于在CAD图中产生用于建筑、民用工程、机械和设施的各种设计项目的CAD系统的计算机终端，利用二维CAD接口估计材料的系统，它包括工程信息包含单元，用于包含包括位置数据、设计标准和用于各种设计项目的形状信息在内的工程信息；材料/成本包含单元，用于在示出一个工程的各种设计项目的CAD图中包含用于建筑部件的材料信息和成本信息；以及一个材料帐单估计处理单元，用于参照工程信息包含单元的工程信息以及材料/成本包含单元的材料信息和成本信息，通过分析由CAD系统所产生的CAD图中包含的建筑部件的位置信息、形状信息和材料信息估算一个对象所用的全部材料和成本帐单。
另外，根据本发明第二方面，提供一种利用二维CAD接口的材料估计方法，包括如下步骤登记用于要被建造、安装和制造的对象的工程；从包含在数据库中的代码系统搜索与该登记工程对应的材料代码系统，如果不存在该材料代码系统，则把其登记为一个新的代码系统；通过把所登记代码系统分类为特定的类型而选择材料代码；把该材料代码和相关数据复制到该登记工程中；以及利用根据该工程所复制的材料代码和相关信息估计用于CAD实体的材料帐单。
再有，根据本发明第三实施例，提供一种用于利用二维CAD接口的材料估计方法，包括如下步骤一个客户计算机根据预定工程产生一个CAD图；该客户计算机通过通信网络主服务器连接到一个网络主服务器，从而要求用于所产生CAD图设计的建筑和构造信息的信息提供服务，并且发送相应设计图；网络主服务器接收该设计图，并且在接收设计图之后，根据数据库中包含的材料代码和代码信息估计用于建筑的形状和位置信息以及材料帐单、工艺和成本信息以及构造信息；以及该网络主服务器产生用于估计信息的详细估算表，并通过通信网络将其传送到要求信息提供服务的客户计算机。
从以下结合附图的详细描述，将使本发明的上述目的、特点和优点将变得更加清楚，其中
图1为表示本发明第一实施例利用二维CAD接口估计材料的系统的结构方框图；图2为表示本发明第一实施例用于估算在CAD图上的材料帐单的代码系统示意图；图3a至3c为表示本发明第一实施例用于为每个适用于最终材料估计功能的建筑部件估计CAD图中所述项目的位置信息、形状信息和材料信息的示意图；图4为表示用于执行图3a至3c中所示最终材料估计功能所创建的每个房间实际数据一个举例的示意图；图5为表示执行图3a至3c中所示最终材料估计功能而估计材料及成本的详细估计表的一个举例示意图；图6a和6b为表示本发明第一实施例利用二维CAD接口估计材料方法的流程图；图7为表示本发明第一实施例用于输入和纠正二维CAD图中所示项目高度值的操作流程图；图8a至8c为表示本发明第二实施例用于通过在多个方向交换各种材料的代码系统而标准化的构成材料估计系统的程序的驱动的一个举例示意图9为表示本发明第二实施例用于在标准化方向上交换各种材料的代码系统的操作流程图；图10为表示本发明第三实施例利用二维CAD接口实现用于材料估计系统的通信网络系统的整个系统的示意图；图11为表示本发明第三实施例通过通信网络以互联网网页的形式实现建筑和构造信息服务的一个举例示意图；以及图12为表示本发明第三实施例利用二维CAD接口材料估计方法的操作流程图。
下面将参照附图描述本发明的第一实施例。
即，图1为表示本发明第一实施例利用二维CAD接口估计材料系统的结构方框图。
如图1所示，本发明的系统包括一个计算机体100，它具有以二维或三维方式产生设计图的二维或三维CAD程序，并分析该二维或三维CAD图，从而进行材料和成本的估计；键盘200，用于输入产生二维或三维CAD图以及材料和成本的估计所需的变量；位置坐标输入设备300，它的工作用于产生二维或三维CAD图以及材料和成本的估计的程序菜单；以及显示监视器400，用于以视觉方式显示产生二维或三维CAD图和材料及成本的估计的过程和结果。
计算机体100包括CAD系统10，其具有用于以二维或三维方式产生各种设计图的二维或三维CAD程序；CAD制图数据20，由CAD系统10产生并被存储在比如硬盘驱动器这样的存储设备中；设计工程信息数据库30，其中包含CAD制图所用的各种设计工程信息；材料/成本数据库40，其中包含预定工程的材料代码、图像、估计公式信息以及设计图中所述的材料成本信息；以及材料帐单估计处理引擎50，用于参照存储在设计工程信息数据库30和材料/成本数据库40中的数据估计用于CAD图中所述的对象的每个部分的材料和成本。
CAD系统10具有用于产生要在建筑或民用工程中建造和制造的各种项目的二维或三维设计图的CAD程序和CAD库。CAD系统10通常采用CAD程序，例如“Auto CAD版本14”或者“Auto CAD 2000”，在其上运行第三方程序。
设计工程信息数据库30包含在用于构成和制造用于各种建筑物、工程结构、设施和固定附属物的设计项目的各种工程中所包括的信息数据。在设计工程数据30时，用于设计对象与位置信息、设计标准、结构和形状信息等相关的所有特征对广泛地安排，并且操作员能够根据预定工程预设一个数据和参数值。
另外，材料/成本数据库40包含可以在CAD制图数据20中示出的、各种建筑物、工程结构、设施和固定附属物的设计项目所用的所有材料的各个材料代码、作为一个最终号码的组合材料代码、用于每种材料的成本信息、表示用于每个部分的材料的颜色和质地的图像、以及估计公式信息。
在此，在材料/成本数据库40中，根据预定工程，可以对存在于CAD制图数据20中的非典型数据以及包含在合成材料代码和成本信息设置中的典型数据设置材料代码和成本信息。
参照包含在设计工程信息数据库30中的工程信息，材料帐单估计处理引擎50估计包含在根据CAD制图数据20产生的建筑物、工程结构、机械、设施和固定附属物中的设计项目的每个部分和区域的位置信息，通过参照包含在材料/成本数据库40的线段数据和表面数据的代码信息，计算具有其位置信息的一个部分或区域的长度、面积、高度和体积而提取形状信息，以及估计根据形状信息计算的用于一个对象的每个建筑部件的材料和成本。
在此，材料帐单估计处理引擎50包括房间代码实体输入模块60、形状信息处理和补充模块70、材料选择和链接模块80以及材料帐单提取和补充模块90。
房间代码实体输入模块60参照包含在设计工程信息数据库30的工程信息中的位置信息、设计标准和结构与形状信息，对CAD制图数据20的每个部位和区域排列名称和名称代码，并且纠正和补充每个图的实体的不规则部分，以得出精确形状。
例如，在CAD制图数据20具有比如一个公寓这样的建筑物的设计图的情况下，房间代码实体输入模块60通过把房间名和房间号代码给予每个房间并且对它们自动排列，根据工程信息、估计位置信息分析CAD制图数据20的设计图。并且，其通过输入作为默认值的高度值以及通过利用键盘200或设计工程信息数据库300进行用户输入而纠正和输入一个高度值。
在材料帐单估计处理引擎50中，形状信息处理和补充模块70纠正和补充用于每个房间的由点和线构成的房间交叉线，以便于自动在CAD制图数据20中识别围绕每个房间的闭合曲线。当完成这种房间交叉参考线时，自动识别房间交叉参考线的交叉点，形成以房间名代码的参考点坐标为中心的房间交叉闭合曲线。在此，如果难以产生一条房间交叉参考线，则可以通过手动指定房间参考线的相应给定点而输入一条闭合曲线。
另外，材料选择和链接模块80从形状信息处理和补充模块70接收房间名和号码以及估计的设计图的房间交叉闭合曲线信息，然后传送和更新房间交叉闭合曲线所用的多线实体处理值，成为一个用于处在每个项目和区域(在建筑物情况下为每个房间)空间中的对象的建筑部件房间名代码实体的扩展数据(X数据)，从而使得每个房间的位置和形状以单个信息的形式相互链接。
在此，在CAD制图数据20为包含用于诸如公寓、单间住宅、办公室等建筑物的设计图的信息的最终材料的正当的情况下，与在材料选择和链接模块80中的材料代码相链接的对象的建筑部件被分为内部装修、外部装修、窗口和门、墙壁和框架装修。内部装修包括房间地板、壁脚板、墙壁、天花板等，外部装修包括外壁、房顶等；另外，窗口和门包括窗户、窗框、金属材料等。墙壁包括内外壁、炉墙、隔热材料等，框架装修提取例如脚柱、梁、板层、拥壁、楼梯等对象形状，从而估计例如混凝土、框架和加强柱这样的材料。
另外，在材料帐单估计处理引擎50中，材料帐单提取和补充模块90通过参照来自设计工程信息数据库30的工程信息，即图的位置信息和形状信息，以及来自材料/成本数据库40的材料信息和成本信息完成具有用于所有材料的形状信息的数据库，然后估计用于由材料选择和链接模块80所链接的材料代码的材料和成本数据的完整帐单，从而产生材料和成本帐单的估计表。
在同一图中，计算机体100包括键盘接口200A和位置坐标接口300A，每个执行接口工作时，用于把分别由键盘200和位置坐标输入设备300的操作所输入的按键输入信号和坐标输入信号加给CAD系统10和材料帐单估计处理引擎50。在键盘接口200A和位置坐标接口300A中，CAD系统10可以根据由键盘200和位置坐标输入设备300的操作所输入的信号产生一个CAD图，并且材料帐单估计处理引擎50可以输入用于包含在CAD制图数据20中的图的高度信息。
在此，如果由键盘200和位置坐标输入设备300输入高度信息，材料帐单估计处理引擎50根据高度信息纠正并补充在单个工程中所述的CAD制图数据20内的每个部分和区域的高度。另外，在每种材料被给予一个代码的情况下，可与具有正确高度的材料代码相链接。
图2为表示本发明第一实施例用于估计在CAD图上的材料的代码系统的示意图；如图2所示，根据本发明，在材料帐单估计引擎50的房间代码实体输入模块60中，如果在CAD制图数据20中包含的设计图给出一个工程代码CD1，则包含在给出该工程代码CD1的一个项目中的每个建筑物、楼层和房间所用的多个信息给出它们的名称和代码CD2(即，房间号和房间号代码)。
另一方面，在材料选择和链接模块80中，根据从形状信息处理和补充模块70提取出的房间交叉闭合曲线，估计用于属于各个房间名和房间号代码CD2的一个对象的合成材料数据，从而完整形状信息CD3估算面积和体积。
另外，在材料选择和链接模块80中，通过把房间交叉闭合曲线实体的处理值传送到房间代码，估计用于一个对象的每个建筑部件的材料帐单(即装饰材料的帐单CD4)、框架材料的帐单CD5、以及电子材料的帐单CD6(或者工程材料的帐单、设施材料的帐单、或者地形环境材料的帐单)。
在此，在工程代码CD1是一个建筑物(例如公寓、商业建筑物等)的代码时，则装饰材料帐单CD4包括装饰材料的多个材料代码，例如墙、窗和门、楼梯、杂项工作等。框架材料帐单CD5包括框架部件(如基座、柱、梁、板层、拥壁等)的多个形状和位置代码。电子材料帐单CD6包括电子材料(如照明设备、电线等)的多个材料代码CD6-4。另外，在采用工程材料帐单、设施材料帐单、或地形环境材料帐单的情况下，包含每个相应对象的代码信息。
另外，在给出工程代码CD1的状态下，图3a中示出提取房间交叉闭合曲线和估计房间名称和房间号代码CD2的过程。
如图3a所示，在房间代码实体输入模块60中，通过转换和自动排列CAD制图数据20中所包含的房间名称和房间号，提取房间代码108，从而估计位置信息。在房间代码实体输入模块60中，房间代码108具有例如被指定为“办公室”的房间名称，例如通过由用户使用键盘200或位置坐标输入设备300而输入高度值“H=2800”指定为“280”的高度值。
另外，在形状信息处理和补充模块70中，通过分析包含在CAD制图数据20中的点信息和线信息，并使参考线102与每个点和线相链接，而使每个房间106相互区别。
相应地，如图3b中所示，在由房间106形成房间交叉闭合曲线的情况下，房间代码108作为每个房间106的中心标记，从而插入房间交叉，然后完成形状信息。
继而，在材料选择和链接模块80中，在对每个房间给出房间代码108的情况下，在图3c中示出把房间交叉闭合曲线实体的处理值与扩展数据(X数据)相链接的过程。
如图3c中所示，在材料选择和链接模块80中，对每个房间106产生的房间交叉闭合曲线的多线实体的处理值，根据材料/成本数据库40中包含的信息被转换为房间名代码实体的扩展数据(X数据)，把表示包含在每个房间106中的每个地板、壁脚板、墙壁和房项的材料代码和合成材料代码(如“F057”)与房间代码108相链接。
例如，如果墙壁的材料代码是“W001”，壁脚板的材料代码是“B001”，地板的材料代码是“F001”，以及房顶的材料代码是“C001”，则以“W001+B001+F001+C001=F057”的形式提取合成材料代码，并能够将其转换为一个最终数字。
同时，图4中示出在材料/成本数据库40中由材料帐单估计处理引擎50包含的每个房间的实体数据的一个举例。
如图4所示，当已经由房间代码实体输入模块60完成CAD制图数据20的房间名称和房间号的转换和自动排列时，通过用户输入确定高度值，包括1房间名、2房间号、7天花板高度、8房间代码xy坐标(即绝对坐标)，以及9房间代码xy坐标(即位置坐标)的项目实体数据被存储在数据库中。
另外，当通过材料选择和链接模块80把房间交叉闭合曲线的多线实体的处理值转换为扩展数据(X数据)估计最终合并的合成材料代码(即最终号码)时，包含4最终号码和42交叉多线处理值的项目的实体数据被存储在数据库中。
同时，在材料帐单提取和补充模块90中，自动估计与材料代码相链接的材料的材料信息(即材料和成本的帐单)，并且如图5所示那样创建材料和成本帐单的详细估计表。
如图5所示，对具有在相应工程中的房间名和房间代码的每个房间创建详细估计表，并且它显示房间形状、面积、名称、规格、单位和收益、估算公式和每个建筑部件的单位成本。
换句话说，按照本发明，大多数用户可以在由CAD系统10画出的二维CAD图中自动分析形状和材料信息，并提取必要数值和单位成本，而不必通过在CAD图提取设计信息以及补充不足部件的任何特殊手动工作，而现有技术中用户通过手动工作输入数值或估计公式。
当然，尽管三维CAD材料估计的现有系统具有自动提取数值的功能，但是它与本发明系统完全不同之处在于它具有一个接口，其中从二维和三维的观点来看，用户必须输入三维造型的完整信息。在本发明的系统中，大多数用户可以容易地一次访问该系统并输入重复信息(如高度值)，因为他们习惯于绘制二维图。这证明本发明的系统在可访问性、可用性、兼容性和工作时间方面比使用三维造型的系统具有绝对的优势。
另外，根据本发明，根据设计工程信息数据库30和材料/成本数据库40中包含的信息，通过操作员的任意操作可以纠正和改变设计图以及重复位置信息和构成材料及成本，并且把它们与一个CAD实体相链接。
接下去将参照图6a和6b以及图7的流程图详细描述本发明的上述实施例。
首先，如图6a和6b所示，通过在步骤S10中用户使用键盘200和位置坐标输入设备300的操作，构成计算机体100的CAD系统10创建一个具有预定工程的二维实体的CAD制图数据20。另外，在计算机体100的设计工程信息数据库30中，在步骤S11中，由键盘200和位置坐标输入设备300的操作确定与CAD制图数据20相关的工程信息。在材料/成本数据库40中，在步骤S12中确定与该工程材料对应的材料代码和成本信息。
在这种情况下，在材料帐单估计处理引擎50的房间代码实体输入模块60中，由CAD系统所创建的CAD制图数据20给出一个工程代码，并且在步骤S13中，根据设计工程信息数据库30中的工程信息，在设计图中实体被纠正或补充，使得它根据位置信息、设计规格和形状信息适用于相关工程。
当完成CAD图数据的实体的纠正和补充时，房间代码实体输入模块60根据设计工程信息数据库30中所存的信息，用建筑物、楼层和房间来分割设计图，再转换和自动排列房间名和房间号代码，从而估算CAD制图数据20中包含的图的位置信息，并且在步骤S14中把高度值用于CAD制图数据20。
同时，在具有由房间代码实体输入模块60所给出的房间名和房间号代码的CAD制图数据20中的每个建筑部件包括线段数据、表面数据和部分数据。在步骤S15中，通过确立每个房间的制图信息中所包含的表面数据的代码并且绘制CAD制图数据20的多线图，材料帐单估计处理引擎50的形状信息处理和补充模块70估计面积数据。通过在步骤S16中确立段数据的代码并且绘制一个多线图，以及在步骤S17中确立包含在面积数据和长度数据中的部件的部分数据的代码，材料帐单估计处理引擎50估计横向长度和纵向长度。
换句话说，在比如把CAD系统10所创建的CAD图20用于建筑物的设计的情况下，从形状信息处理和补充模块70中提取的面积数据主要与具有插入空间特性的每个房间的地板、壁脚板、墙壁、天花板、楼梯等有关，而长度数据主要与具有直线特性的墙壁、梁、板层、拥壁有关。
另外，部分数据与一个建筑物的窗口、门、柱等有关。由于这些部件被确定为以列表的形式包含在设计工程信息数据库30中，因此仅仅相应对象的部分和位置被提取。
相应地，在材料帐单估计处理引擎50的形状信息处理和补充模块70中，根据以在具有房间名和对每个房间确定的房间号代码的CAD制图数据20中的表面数据和长度数据为基础所产生的参考线形成房间交叉闭合曲线的实体，从而在步骤S18中完成形状信息。
同时，在材料选择和链接模块80中，根据来自设计工程信息数据库30的工程信息以及来自材料/成本数据库40的材料代码和成本信息，由形状信息处理和补充模块70所形成的房间交叉闭合曲线的多线处理值被转换为房间代码实体数据中的扩展数据(X数据)，从而把每个房间的位置信息和形状信息相互链接为一个信息。
在每个房间的位置信息和形状信息被相互链接为一个信息时，根据形状信息，选择一个对象的每个建筑部件的材料，并与其材料代码相链接。因此，当通过这种材料代码的组合完成形成合成材料的链接时，在步骤S20中判断在材料/成本数据库40中确定的典型数据是否需要被补充。
作为这种判断的结果，如果材料选择和链接模块80判断该典型数据要被补充，则重复执行步骤S15、S16和S18。但是，如果判断不需要补允典型数据，则在步骤S21中判断是否存在材料/成本数据库40中未被确定的非典型数据，即用于在CAD制图数据20中的对象的每个建筑部件的合成材料的信息。
同时，在步骤S22中，材料/成本数据库40包含可能以能由用户操作以三维方式类推的形式存在于相应工程中的各种形状的合成材料的非典型数据，并且包含每个合成材料的成本数据。
在这种情况下，在步骤S24中材料选择和链接模块80判断是否存在需要在设计图中补充非典型数据的建筑部件。如果需要补充非典型数据，则重复步骤S23。
然后，在步骤S25中，材料帐单估计处理引擎50的材料帐单提取和补充模块90根据链接每个建筑部件和材料的合成材料自动提取材料和成本的帐单。如上文所述，在步骤S26中，以详细估计表的形式产生材料和成本的估计。
同时，输出由材料帐单提取和补充模块90所产生的详细估计表，作为在显示监视器400上的最终屏幕，并可由打印机打印。
接下去参照图7的流程图，详细描述在材料估计系统的整个运行关系中用于CAD图的高度信息的估计操作。
首先，在步骤S30中，材料帐单估计处理引擎50装载由CAD系统10所创建的二维CAD制图数据20，并且在步骤S31中，房间代码实体输入模块60参照设计工程信息数据库30的工程信息自动分析用于装载CAD制图数据20的线段数据，从而通过确定用于每个建筑物、楼层和楼层空间的房间名和房间号代码估计位置信息。
在这种情况下，在步骤S32中，房间代码实体输入模块60对要被编码于CAD制图数据20中的设计图内的每个建筑部件提取文本数据组。另外，在步骤S33中，房间代码实体输入模块60通过代码块类型分割用于每个对象的建筑部件，并且采用在材料/成本数据库40中确定的默认高度。然后，在步骤S34中确定把何种高度值用于被指定数据组的代码块。
然后，在步骤S35中，房间代码实体输入模块60对具有默认高度的每个代码块执行文本数值、位置座标和高度的提取处理。在步骤S36中，参照包含于材料/成本数据库40中的信息，对每个所提取代码块给出一个属性。
同时，在步骤S37中，房间代码实体输入模块60判断具有该属性的代码块是否为最后一个数据组。如果为否，则在步骤S38中，把默认高应用于文本数据组的相应代码块，然后重复执行步骤S34至S36。
作为判断的结果，如果房间代码实体输入模块60判断出文本数据组的最后代码块已经被处理，则在步骤S39中判断用于具有部分不同的高度值的代码组的高度是否被纠正。
作为判断的结果，如果需要纠正具有部分不同高度值的代码组的高度，则在步骤S40中，房间代码实体输入模块60由用户对键盘200和位置坐标输入设备300的操作纠正和输入每个单元的高度。如果纠正和输入每个单元的高度，则在步骤S32中，选择用于纠正和补充代码块的每个单元的高度的代码，然后在步骤S42中，通过应用纠正和输入的高度信息，由代码块纠正和更新该高度。
然后，在步骤S43中房间代码实体输入模块60判断是否存在具有要被纠正的高度的代码块。如果判断结果为没有具有要被纠正的高度的代码块，则结束纠正和更新处理。
因此，通过执行上述步骤，由于可以一次选择性地纠正在设计图中的部件组，则在输入所有材料的高度时，立即被纠正和更新。
接下去参照附图详细描述本发明的第二实施例。
本发明第二实施例的结构与如图1所示第一实施例相同，从而省略详细描述。
下面描述图8a至8c所示本发明第二实施例的技术特征。
图8a至8c为表示本发明第二实施例通过沿多个方向交换各种材料的代码系统而使之标准化的构成材料估计系统的程序的驱动的一个举例示意图。在图8a至8c中，作为说明本发明第二实施例的一个例子，其中示出一种与预定建筑物和用于建筑部件的估计成本的程序的驱动状态有关的临时工作的构成类型的编码的分类系统。如图8中所示，设计工程信息数据库30包含对建筑种类的各种标准图案的所有材料分类和给出的代码，并且可以选择地提取与CAD图20所示的图的内容对应的构件类型和代码。
如图8b和8c所示，材料/成本数据库40包含与设计工程信息数据库30中包含的所有构件类型的标准化代码对应的材料信息及其成本信息，并可通过操作材料帐单估计处理引擎50的程序驱动提取所需材料代码的成本。
换句话说，根据本发明第二实施例，通过分析多个代码系统使上述代码系统转化为一个参考代码系统，并估计一个材料帐单，把它转化为一个详细估计表。这是一种HUB代码系统，它分析所有代码系统的特性和逻辑系统，并产生用于容纳所有系统的逻辑系统。
这意味着通过支持所有材料的代码分类系统而不是仅仅支持现有技术中的特定代码分类系统，操作员可以通过设计材料的估计容易地使用各种代码系统。
同时，在如此构成的本发明中，尽管用于在CAD图中所示的对象的建筑部件的材料估计举例被用于建筑类、公用设施类，如道路、港口、飞机场等，但是它也可用于各种建筑机械和制造机械的制造类，以及按相同方式用于应用设备和固定附属物的生产设计类。
接下去参照图9的流程图描述上述本发明的第二实施例。
在本发明第二实施例中，所有材料的估算公式并非必须的，并且必须通过将代码、名称、规格和单位输入到材料帐单中而转换该材料帐单。由于包含在数据库和其格式中的信息依支持多个代码系统的系统的标准而不同，以前处理的材料数据受到分析和转换。
首先，在步骤S50，在设计工程信息数据库30中，登记建筑、设施和制造所需设计的类别的工程，并且在步骤S51中搜索对应于所登记工程的类别的材料代码系统。
这种情况下，判断是否存在对应于所登记工程的材料代码系统。如果没有包含代码系统(即在步骤S52中为“否”)，则登记一个新的代码系统，并在步骤S53中构成相关信息数据。
相反，如果判断出存在对应于该工程的代码系统(即在步骤S52中为“是”)，则在步骤S54中，在设计工程信息数据库30中选择每个类型的材料代码系统。另外，在步骤S55，在设计工程信息数据库30中，复制用于被登记对象的材料代码和相关信息数据。
接着，在步骤S56中，材料帐单估计处理引擎50根据设计工程信息数据库30中包含的相应工程的代码信息和相关信息数据，使用在二维CAD图中的实体执行材料的估计操作。
同时，当通过使用设计图的实体估计材料帐单时，在步骤S57中，详细数据被转换为相应材料代码系统。
以下将参照附图描述本发明的第三实施例。
换句话说，图10为表示本发明第三实施例使用二维CAD接口实现材料的估计系统的通信网络系统的整个系统的示意图。
如图10中所示，本发明的系统包括多个客户计算机A1至An，用于请求设计图的建筑信息和构成信息的服务，其中以二维或三维方式示出用于设计项目(如各种建筑物、工程结构、设施、机器等)的对象和材料，网络主服务器400用于接收用于设计图的各种信息的提供服务的命令，并且管理用于发送服务费用估计和支付，以及材料和成本帐单的详细估计表的网址和电子邮件系统；服务信息数据库410包含请求信息，以及根据特定客户服务的信息提供请求的服务费用估计信息，还包含用于被请求的设计图的CAD数据和图像数据；信息估计处理系统420用于对从客户发送的设计图分析和估计各种信息；管理计算机430用于管理相应信息估计处理系统420的信息的分析和估计；材料帐单估计信息数据库440包含用于分析和估计信息的各种字体和代码信息；以及信用卡支付结算服务器450用于根据网络主服务器400的结算请求执行材料估计所用服务费用的支付。
在此，建筑和构成信息意味着材料帐单、详细信息、该设计图所用的处理成本、以及用于四维虚拟现实(VR)的形状和位置信息(即结合三维与根据时间流逝而改变的信息)的集成数据库。
在同一图中，多个客户计算机A2至An具有用于产生预定工程的二维设计图的CAD程序、以及通过作为通信网络的互联网连接到网络主服务器400的调制解调器或局域网卡。另外，它们可以通过操作专用网络浏览器程序经过互联网发出由CAD程序产生的材料帐单的订单。
在此，多个客户计算机A1至An能够上载具有要在用于网络主服务器400构成的网址发送页面上被分析和估计的信息的设计图，并且以电子邮件的形式发送它。
网络主服务器400具有一个构成网址，用于通过经互联网通信网络连接执行对来自多个客户计算机A1至An的对预定二维设计组的信息提供服务请求，还具有一个估算代码计算程序，用于根据设计图的建筑使用和比例计算服务费用的估计。
另外，网络主服务器400以用于该网址的一个发送页或者以电子邮件的形式把包含从多个客户计算机A1至An接收的图中的CAD图或图像信息发送到信息估计处理系统420，用于请求信息提供服务，从而完成信息的分析和估计。另外，根据从信息估计信息处理服务器420以电子邮件数据文件的形式接收的信息分析和估计和结果，网络主服务器400处理一个信息的详细估计表，从而把其发送到相应的客户计算机。
服务信息数据库410包含用于接收对一个CAD图的建筑和构成信息的信息提供服务的命令的服务费用参考表，它根据建筑项目的比例或使用而分类，包含用于特定用户请求信息提供服务的CAD图的服务费用的估计值，并包含以CAD文件或图像文件的形式从相应客户计算机接收的设计图的数据。
在同一图中，信息估计处理系统420估计包含从网络主服务器400构成的网址接收的、以CAD文件或图像文件的形式或者以电子邮件形式产生的设计图中的对象的建筑部件的材料信息、质地信息、形状和位置信息以及材料和成本信息的帐单，并且发出结果的信息详细估计表。
信息估计处理系统420包括字体转换模块422，用于把由在多个客户计算机A1至An的每一个中构成的各种产品类型或版本的CAD程序所支持的各种字体数据转换为兼容字体；材料帐单估计模块424，用于根据包含在估计信息数据库440中的多方向材料和成本的代码信息，估计用于包含在特定客户所要求的设计图中的建筑部件的材料信息、质地信息、形状和位置信息、以及材料和成本信息的帐单；以及详细估计表产生模块426，用于产生由材料帐单估计模块424所估计的各种信息的详细估计表。
在此，字体转换模块422用于把CAD图的各种字体自动转换为由相应信息估计处理系统420所支持的特定字体数据，使得该图的字体式样不被破坏，因为存在多个客户计算机A1至An中构成的各种CAD程序，并由每个CAD程序支持的相应字体具有相互兼容的特性。
另外，信息估算处理系统420的材料帐单估计模块424通过按部分和区域划分材料帐单估计请求的CAD图而估计每个建筑部件的位置信息，估计每个位置信息的建筑部件的形状信息，然后根据形状信息，根据包含在材料帐单估计数据信息数据库440中的代码信息，通过由材料和构成类型把材料代码与成本代码相链接，估计该图中所包含的一个对象的材料和成本。
参照在由材料帐单估计模块424估计的CAD图中的对象的材料和成本帐单，详细估计表产生模块426产生材料帐单的详细估计表，该表包括数量、估计公式、以及用于每个建筑部件和项目名的成本。
同时，在同一图中，管理计算机430选择非典型数据，它难以由信息估计处理系统420自动进行材料估计、用于提取比如墙线这样的轮廓线，并执行设置估计区域所需的高度以及二维设计图的体积的输入工作的环境估计。
另外，材料帐单估计信息数据库440包含材料代码系统和成本代码信息，使得它们可以在多个方向转换，用于多个客户计算机A1至An能够发出订单的各种类别的工程，并且支持自动字体转换程序，使得由各种CAD程序所产生并且具有各种字体式样的CAD图的字体可以正常地相互兼容。
图11为表示本发明第三实施例以互联网网页的形式通过通信网络实现二维CAD图的材料帐单估计服务的一个例子。
如图11中所示，网络主服务器400具有用于从多个客户计算机A1至An接收对于预定二维或三维CAD图的建筑和构成信息的信息提供服务的命令，并根据对信息提供服务的请求估计服务费用并且支付费用。该网址的主框架页面包括估计请求超文本项目、信息查询超文本项目、以及估计查询超文本项目。
另外，主框架页面500的信息查询超文本项目与图估计页面520相链接。该图估计页面520包括输入建筑物比例和对一个CAD图的基本估计请求的基本图估计请求页面、通过电子邮件发送由电子邮件请求材料帐单的估计的该CAD图的电子邮件程序链接项目、以及可以输入成本使得客户能够得到一个服务费用的服务费用显示页面。
在此，当在图估计页面520中做出一个估计请求时，一个用户号被在用户编号页面ID1中对该估计请求给出，使得客户可以进行保护连接。
另外，用户编号页面ID1与用于公开服务费用的详细估计的服务费用估计页面530相链接。根据由客户在相应的网络主服务器400中的图估计页面520的基本图估计请求页面中输入的建筑比例和建筑用途，服务费用估计页面530计算的服务费用。服务费用估计页面530包括一个完整的服务费用估计页面，用于公开费用的完整估计、用于公开费用细节的详细估计页面，用于调节服务费用的服务费用调整超文本项目。
同时，服务费用估计页面530的服务费用调整超文本项目与一个服务费用调整页面540相链接。服务费用调整页面540包括一个服务费用调整页面，用于实时公开服务费用调整的状态和结果、用于通过字符或语音交谈服务与客户交换服务费用的调整信息的交谈服务页面、以及用于以电子邮件的形式交换服务费用的调整信息的电子邮件程序链接项目。
换句话说，在服务费用调整页面540中，可以通过字符或语音交谈符或者通过电子邮件交换服务实时地执行服务费用的调整。
当服务费用估计页面540中确定对于服务费用的最终决定时，作为材料估计的结果，由信息估算处理系统420所产生的材料帐单的详细估计表被以电子邮件的形式通过材料帐单估计表发送页面560发送到相应的客户计算机。
同时，服务费用估计页面530和服务费用调整页面540可以通过在以后输入用户号直接执行服务费用的查询和调整，因为即使当图估计页面520最终在执行对CAD图的估计之后连接到该网址，它们也可以通过从用户号输入页面ID2中的主框架页面500输入用户号而作出直接链路连接。
另外，主框架页面500通过在用户号输入页面ID3中输入用户号而与一个CAD图发送页面550相链接。在要估计材料帐单的CAD图不通过电子邮件发送的情况下，在对图估计页面520中的图进行估计时，CAD图发送页面550可以被上载到图估计页面520的存储空间。
在同一图中，CAD图发送页面550与用于发送材料帐单的详细估计表的材料帐单估计表发送页面560相链接。服务费用估计页面530和CAD图发送页面550与用于根据例如银行支付方法、信用卡支付方法等等预定支付方法支付服务费用的服务费用支付页面570相链接。
下面参照图12描述根据本发明的第三实施例的工作过程。
首先，在多个客户计算机A1至An中的特定客户计算机运行专用的网络浏览程序，通过互联网通信网络连接到由网络主服务器400所构成的网址，并对产生CAD设计图的信息提供服务发出一个订单，即在步骤S60中执行估计请求。
在这种情况下，已经请求估计的客户计算机在用于该网址的图估计页面520中输入关于相应设计图的建筑比例和用途的信息，并在步骤S61根据与该设计图相关的工程的基本服务费用的参考表发送服务费用提示信息。
此时，相应客户计算机可能通过运行电子邮件程序经过在该图估计页面520中的电子邮件程序链路仅仅把该CAD图的基本图形发送到网络主服务器400，或者可以以电子邮件的形式发送整个CAD图。
另外，当根据为CAD图的信息提供服务的订单在图估计页面520中做出估算请求时，网络主服务器400把用于估计请求的用户号给予相应的客户计算机。
相应地，在步骤S62中，参照服务费用提示信息，网络主服务器400估计被请求材料帐单估计的设计图的服务费用，并公开在服务费用估计页面530中。而且，在步骤S63中判断客户计算机是否执行用于调整服务费用的操作。
在步骤S64中，作为判断结果，如果它判断出客户计算机执行用于调整服务费用的操作，则网络主服务器400访问服务费用调整页面540，然后通过字符交谈或者语音交谈服务与客户交换信息，或者通过电子邮件程序链接项目，以电子邮件的形式交换对于服务成本的调整信息，从而调整服务成本。
相反，如果在步骤S65中客户计算机对服务成本的估计做出最终决定，而没有用于调整服务成本的操作，则网络主服务器400通过CAD图发送页面550接收一幅CAD图，或者在图估计页面520中以电子邮件的形式接收CAD图。
此时，根据在材料帐单估计信息数据库440中的包含信息，信息估计处理系统420的字体转换模块422把在CAD图中的字体转换为兼容字体，使得它们不会被破坏，并在材料帐单估计模块424对每个建筑部件和费用信息采用材料代码时，自动进行材料估计。
同时，在步骤S67中，信息估计处理系统420判断是否存在非典型数据，以及是否需要手动输入确定用于材料帐单估计的变量。在步骤S69中，如果存在需要手动输入的项目，则管理计算机430执行手动操作，用于输入变量和选择不典型数据，并根据手动输入数值进行材料估计。
但是，如果在步骤S68中信息估计处理系统420判断不需要由管理计算机进行手动输入，则详细估计表产生模块426以材料帐单的详细估计表的形式产生由材料帐单估计模块424所估计的每个建筑部件的材料信息、质地信息、形状和位置信息、以及材料帐单和成本信息，并以电子邮件的形式，将材料帐单的详细估计表发送到相应客户计算机。
同时，如果在步骤S70中客户计算机根据材料估计和用于相应CAD图的费用接收详细估计表，则根据预定支付方法支付网络主服务器400的网址中的服务费用支付页面570所确定的服务费用，并且网络主服务器400连接到信用卡支付结算服务器450，从而对该客户执行信用卡查询和支付结算。
同时，根据本发明的实施例，在网络主服务器400中构成的网址打开一个网页，用于公开不需要保护的材料帐单估计信息，该网页可以对许多非特定人公开，由此使该信息被公开或在多个非特定人之间共享。
尽管已经参照特定的优选实施例描述了本发明，但是，本领域内的专业人员应当知道，可以在形式和细节上做出各种改变，而不脱离由所附权利要求确定的本发明的精神和范围。例如，尽管本发明的第一实施例限于在与键盘200、位置坐标输入设备300、以及显示监视器400相连接的计算机体100中的二维CAD图的材料和成本估计的结构，但是它也可以作为多系统而应用，其中可以通过局域网至少连接两个分别具有二维CAD系统和材料帐单估计处理引擎的计算机终端实现CAD图交换和材料帐单和成本信息的交换。
根据本发明，由于可以对现有CAD程序产生的CAD图自动估计材料帐单的数值信息，因此大大减少数据输入工作，并且也大大减少工作时间和人力。另外，可以纠正重新手动分析一个专家和复杂设计图中出现的错误，并且可以得到更加准确和客观的信息。
按照本发明，直接利用现有的二维或三维设计图，并按二维方法输入和补充，而不需要把二维CAD数据转换为三维CAD数据，或者直接产生和补充三维CAD数据，从而进行处理的基本数据的采集，并简化输入方法。另外，可以与他人共享用于设计图的估计数值信息的材料帐单估计数据库，从而提高工作效力、减少工作时间，并保持客观性。
另外，用于二维或三维CAD图的各种材料帐单信息的信息提供服务可以通过互联网通信网络提供，从而提高了设计人的材料帐单估计的可用性和标准化，减小用于构造的整个时间周期，并且大大提高构造的可用性。
权利要求
1．一种在具有用于在CAD图中产生用于建筑、民用工程、机械和设施的各种设计项目的CAD系统的计算机终端，利用二维CAD接口估计材料的系统，它包括工程信息包含单元，用于包含包括位置数据、设计标准和用于各种设计项目的形状信息在内的工程信息；材料/成本包含单元，用于在示出用于一个工程的各种设计项目的CAD图中包含用于建筑部件的材料信息和成本信息；以及材料帐单估计处理单元，用于参照工程信息包含单元的工程信息以及材料/成本包含单元的材料信息和成本信息，通过分析由CAD系统所产生的CAD图中包含的建筑部件的位置信息、形状信息和材料信息估计一个对象的材料和成本。
2．根据权利要求1所述的系统，其中材料帐单估计处理单元包括参照该工程信息包含单元的工程信息，通过提取具有该CAD图的每个建筑物、楼层和房间的建筑部件的名称和位置代码的房间代码，提取位置信息并纠正和补充该CAD图的实体的设备；用于提取具有给定位置信息的每个建筑物、楼层和房间的建筑部件形状信息的设备；用于选择该材料/储备包含单元的合成材料代码并且把其与包含在每个建筑部件中的材料相链接的设备；以及用于材料和成本分析的设备。
3．根据权利要求2所述的系统，其中在用于提取位置信息及纠正和补充一个实体的设备中，由长度数据、面积数据和部位数据所估计的每个对象的高度是预定默认高度。
4．根据权利要求2所述的系统，其中在用于提取位置信息及纠正和补充一个实体的设备中，由长度数据、面积数据和部位数据所估计的每个对象的高度是由一个操作员所任意输入的单位高度信息。
5．根据权利要求2所述的系统，其中用于提取形状信息的设备通过分析包含在CAD图中的每个建筑物、楼层和房间的建筑部件的线段数据、表面数据和部位数据而提取形状信息，用于形成以由具有给定房间号码的对象所交叉的参考线为中心的闭合曲线。
6．根据权利要求5所述的系统，其中用于选择一个合成材料代码，并把其链接的设备通过把来自房间名称代码实体的闭合曲线的多线实体的处理值转换为扩展数据而链接一个对象的位置和形状作为单个信息。
7．一种利用二维CAD接口的材料估计方法，其中包括如下步骤参照与CAD图对应的工程信息，提取包含在该CAD图中的每个建筑物、楼层和房间的建筑部件的位置信息，并纠正和补充该图的实体；提取具有估计位置信息的每个建筑物、楼层和房间的建筑部件的对象形状信息，并使该对象的位置信息与形状信息处理相链接；选择建筑部件中包含的材料的合成材料代码，并且把用于位置信息和形状信息的合成材料代码集成为一个最终号码；参照所选择材料代码估计每个建筑部件的材料和成本。
8．根据权利要求7所述的方法，其中估计对象形状信息的步骤包括如下步骤进行制图，以输入CAD图中包含的表面数据的代码，并计算面积数据；进行制图，以输入线段数据的代码，并计算横向和纵向长度；输入位置数据的代码，以计算材料帐单；以及通过用面积数据、横向和纵向长度数据以及部位数据产生以每个建筑物、楼层和房间的建筑部件的对象参考线为中心的闭合曲线。
9．根据权利要求8所述的方法，其中在链接一个对象的位置信息和形状信息的步骤中，通过把该闭合曲线的多线实体的处理值转换为在房间名称代码实体数据中的扩展数据，而把一个对象的位置和形状相互链接作为一个信息。
10．一种利用二维CAD接口的材料估计方法，其中包括如下步骤登记用于要被建造、安装和制造的对象的工程；从包含在数据库中的代码系统搜索与该登记工程对应的材料代码系统，如果不存在该材料代码系统，则把其登记为一个新的代码系统；通过把所登记代码系统分类为特定的类型选择材料代码；把该材料代码和相关数据复制到该登记工程中；以及利用根据该工程所复制的材料代码和相关信息估计用于CAD实体的材料帐单。
11．一种利用二维CAD接口的材料估计方法，其中包括如下步骤客户计算机根据预定工程产生一个CAD图；该客户计算机通过通信网络主服务器连接到一个网络主服务器，从而要求所产生CAD图设计的建筑和构造信息的信息提供服务，并发送相应设计图；网络主服务器接收该设计图，并且在接收设计图之后，根据数据库中所包含的材料代码和代码信息估计用于建筑的形状和位置信息以及材料帐单、工艺和成本信息以及构造信息；以及该网络主服务器产生用于估计信息的详细估算表，并通过通信网络将其传送到要求信息提供服务的客户计算机。
12．根据权利要求11所述的方法，其中请求信息提供服务的步骤包括如下步骤如果该客户计算机请求信息提供服务，则该网络主服务器对该信息提供服务请求估计服务费用，并把其公开在网址中；以及客户计算机结算由网络主服务器提出的服务费用支付。
13．根据权利要求11所述的方法，其中估计服务费用并将其公开在网址中的步骤还包括如下步骤如果存在来自客户计算机的服务费用调整请求，则通过字符和语音交谈服务并通过交换电子邮件的形式实时地执行服务费用调整。
14．根据权利要求11所述的方法，其中估计建筑和构成信息的步骤还包括把CAD图的字体转换为与其它字体兼容之字体的步骤。
15．根据权利要求11所述的方法，其中在请求用于该CAD图的建筑和构成信息并发送该相应的设计图的步骤中，网络主服务器给出一个仅专用于该客户的用户号，并执行服务费用的查询、CAD图的发送、以及通过使用用户号的费用支付。
全文摘要
一种利用二维CAD接口的材料估计系统和方法,特别是一种利用二维CAD接口的材料帐单估算系统和方法,它自动估计在二维或三维设计图中的项目所用的全部材料和成本信息,而不需要手动操作或者转换,并且它通过由比如互联网这样的通信网络接收为二维CAD画图的信息提供服务的订单,在线提供估计信息,并自动执行与材料、细节和成本管理有关的估计信息。
文档编号G06F17/50GK1321946SQ0111547
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月27日 优先权日2000年4月27日
发明者郑枰荣 申请人:株式会社益康系统