用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法与流程

技术特征：

1.一种用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将基于IFC标准的数据导入解析器解析，构建解析后的数据；

S2，取出解析后的模型几何信息；

S3，取出解析后的模型属性信息；

S4，对取出后的模型几何信息进行三角化网格造型。

2.根据权利要求1所述的用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法，其特征在于，所述S1包括：

将基于IFC标准的模型通过解析库解析，构建高级语言可识取的数据，与原数据映射；

S1-1，基于IFC标准的模型原数据采用EXPRESS语言表达，

S1-2，EXPRESS语言是表达语言，不能直接对其进行读取以及操作，所以需要将基于IFC标准的模型原数据绑定构建为高级语言可操作读取的数据。

3.根据权利要求2所述的用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法，其特征在于，所述S1-2构建过程包括：

A，将IFC标准用高级语言一一映射，IFC标准中的IfcDoor类，EXPRESS传递表达方式如下：

ENTITY IfcDoor作为一个门实体类，其下的所有其他ENTITY实体表示门实体的属性将会继承至ENTITY实体，在EXPRESS传递表达语言中，这种写法类似于高级语言中的继承多态，例如在ENTITY IfcDoor实体下有ENTITY IfcRoot实体，这表明IfcDoor门实体将会继承IfcRoot实体的属性，所以在IfcRoot下的IfcRoot的属性将会被所有继承IfcRoot的实体拥有，其中包含有：GloabId表示一个继承至IfcRoot的实体的全局位移标识ID，OwnerHistory表示一个继承至IfcRoot的实体的开发者信息，OwnerHistory属性的值在所有继承IfcRoot的实体中是一样的，Description表示对一个继承至IfcRoot的实体的简单描述，当然，一个实体能够继承至多个其他实体，也能够拥有其他父实体的属性，或者会继承其某一个父类的子类实体，在IfcDoor还继承了IfcRoot下的IfcObjectDefintion，一个实体的属性除了有继承至父实体的属性，还有一些自由的属性，在IfcDoor中，自由属性只有OverallHeight表明墙高，OverallWidth表明墙体的宽度；

B、由上述IFC中Express语言对IfcDoor门实体的定义可见，在IFC标准定义中，IfcDoor类中包含很多属性，其中有继承自父类的，也有自己独有的，但是都是作为表达语言，它展示了某一个实体的属性，但是并不能对其进行操作，所以需要对一个IFC文件所表达的信息使用高级语言对其映射，方便操作使用，下面解释如何映射，以及如何操作：

C、一个实体相当于一个class类，上述使用EXPRESS传递语言表达的ENTITY IfcDoor实体，在高级语言中定义为class IfcDoor，继承至其他实体的属性，能够不用表示，因为在定义其需要继承的实体时，已经定义了那些父实体的属性，直接继承其他class类型，会自动继承其拥有的public公有变量，和protect保护变量，所以在使用c#高级语言绑定映射EXPRESS语言时，只需要定义其自由属性，比如IfcDoor实体中，属性只需要定义OverallWidth和OverallHeight，并且定义为public公有变量，因为其他属性书继承至门实体，如果其他实体继承自IfcDoor，那么它们同样会拥有这两个实体属性，我们绑定映射EXPRESS传递语言的目的在于使通过EXPRESS传递表达语言表达的属性能够很好的进行操作，而在c#高级语言中，除了能够在一个类型中定义属性，还能够定义函数，这些函数代表对这个类型的功能的操作，比如在IfcDoor这个类型中能够定义一个bool isOpen函数，用来判断这个门是否是开启，这样绑定后，能够对之前使用EXPRESS表达语言不能操作的IFC实体进行操作；

D、当然，为了使得操作更加简单，我们还会在除了IFC实体绑定外定义其他类型辅助，通过测量数据结构IfcMeasure，进行数据辅助，这样，就能够避免重复定义这一结构从而导致出错率增加或者复杂度增加；

E、将IFC标准绑定映射为高级语言的一系列类库，如果IFC标准有更新，或者其开源库所绑定的标准不能满足需求，则需要自己添加绑定，如IfcRailWay类型，此类型是专门为中国铁路定制的实体类型，所以在已有的开源库中没有IfcRailWay实体的映射，在实际应用中，若一个IFC文件中包含有此实体，我们对其属性是不能获取并且不能操作的，所以会像绑定IfcDoor一样对其进行绑定，并添加常用的操作函数IfcMeasure measureLenght用来测量某一段铁路的长度；

F、绑定映射IFC标准只是前期工作，证明有一个库能够供基于IFC标准模型物理文件解析，而一个基于IFC标准模型物理文件是由一系列互相引用的实例组合成的文本文件，在每一条实例前的(#1，2….)代表其在文件内部的引用名，等号后面的大写字符串代表该实例在标准(已绑定映射)中的类型，类型后面括号内的内容与标准库中的属性一一对应，由此能够由前面所提到的标准库对IFC标准文件进行解析构建。

4.根据权利要求1所述的用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法，其特征在于，所述S2包括：

从绑定构建解析后的数据中取出几何信息；

S2-1，基于IFC标准的数据模型，该构件即为拥有外形数据，在IFC标准中构件父类为IfcProduct，其有representation属性，即外形数据，遍历外形数据，获取其中所有的IfcGeometricRepresentationItem，即为几何外形项，需要注意的是，存在可见构件拥有外形数据，但是其并不拥有几何外形项，此类直接忽略，取出的外形项是边界模型(B-Rep)，几何体(Solid)，挤出几何体(excute-Solid)，网格(Mesh)，此步骤先缓存，供后续网格化操作。

5.根据权利要求4所述的用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法，其特征在于，所述S3包括：

从绑定构建基于IFC标准的数据中取出模型属性信息

S3-2，基于IFC标准的数据模型，该构件为拥有形体的的父类为IfcProduct，其有property属性以及propertySet属性集，即属性数据，由于之前步骤已经绑定构建所有模型数据，此部可直接取出模型几何数据property，供后续开发。

6.根据权利要求1所述的用于工程项目基于IFC标准的解析模型工作方法，其特征在于，所述S3包括：

对取出后的模型几何数据网格化造型

S3-A，基于IFC标准的数据模型，其获取到的几何数据以下：

圆柱：基于IFC标准的数据模型定义圆柱的几何信息为两个点，三个面，其中三个面包括两个平面，一个曲面；

平面：基于IFC标准的数据模型定义平面几何信息为一个顶点集，以及一系列面，如果平面内有间隙，定义为内边界；

布尔：基于IFC标准的模型定义窗户等构件为IfcOpening，表示缝隙；

此间类型产生如第二步所述，取出后的几何外形项，为多种类型中的一种类型，且不止上述几种，如下表：

灰色部分为几何类型，虽然几何类型很多，但是下面讲到的网格造型，会将各种不同类型几何项输出为相同格式.

S3-B，采用opencascade(OCC)进行几何造型，几何造型的意义在于将IFC标准所描述的几何信息转换为可供渲染器渲染的数据(俗称三角网格化数据)，这类数据不分类型，格式全部统一，下面以圆柱为例举例栅格化过程

圆柱在IFC表达中，由三个面，两个点组成，造型过程为：

每个面拥有面积，两个点拥有坐标，由此可计算出，圆柱上下两圆平面边界周长，而圆柱曲面，在造型器网格化前，处理为平面，也就是说，同样能够确定曲面的四边长度，在造型前，会给造型器传递一个造型精度，根据此造型精度，对曲面的上下两条边，进行定点，且确定半径，由此造型完成；

当然，每一种类型对应一种造型方法，不过大致思路是一样的；将造型后的数据按一定格式存储，能够按文本，能够按二进制，本方法采用文本存放网格化数据；

S3-C，将IFC标准提供的不同类型几何数据栅格化为三角面片数据后，再写读取栅格化面片数据的接口，其中栅格化三角面片数据中包含顶点列表，法线列表，以及拓扑关系：

三角形：若三角形三个顶点分别为：

P1：(X1，Y1，Z1)

P2：(X2，Y2，Z2)

P3：(X3，Y3，Z3)

那么顶点列表：p_list{X1，Y1，Z1，X2，Y2，Z2，X3，Y3，Z3}

拓扑关系列表：t_list{Pcount，P1_Index，P2_Index，P3_Index}

即：{3，0，1，2}

法线遵循右手规则，栅格化的数据供后面渲染工具渲染使用。