基于网页的BIM在线建模方法及其系统与流程

本发明涉及bim建模方法，更具体地说是指基于网页的bim在线建模方法及其系统。

背景技术：

建筑信息模型(buildinginformationmodeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。

对于bim的建模都是采用现有的bim建模软件完成，而目前的bim建模软件是基于桌面软件的应用，对计算机性能要求高，采购该类型计算机的采购成本高，安装复杂等问题，桌面软件对无法满足异地操作，导致bim应用出现局限性较大的问题。

中国专利201510557785.7公开了一种建筑信息模型bim的处理系统和处理方法。处理系统包括：虚拟图形工作站，用于通过虚拟桌面执行bim设计建模，将设计模型保存在nfs共享存储器的用户主目录下；高性能计算集群，包括若干个计算节点，用于对nfs共享存储器的用户主目录下的设计模型进行计算渲染，并将计算渲染结果保存在nfs共享存储器的用户主目录下；ad域控服务器，用于创建ad域，将所述虚拟图形工作站和高性能计算集群中的所有计算节点加入到所述ad域中。

上述的专利通过采用vmware桌面虚拟化技术、ad域控技术和nfs共享存储技术，实现了设计建模和计算渲染的兼顾执行，但是无法解决异地操作实现bim建模的问题。

因此，有必要设计一种基于网页的bim在线建模方法，实现将bim建模过程中的计算以及渲染均放置在云端服务器进行处理和保存，在具备网络的情况下，便可实现模型的调取以及bim的在线建模，可异地进行bim建模，解决了桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于网页的bim在线建模方法及其系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于网页的bim在线建模方法，所述方法包括：

发送图形计算请求；

接收所述请求，并建立客户端与服务器的websocket；

处理所述请求，并创建计算实例；

利用所述计算实例生成模型；

反馈所述模型至客户端，并保存所述模型。

其进一步技术方案为：处理所述请求，并选择和创建计算实例的步骤，包括以下具体步骤：

处理所述请求中的常规的网页；

选择代理服务器；

创建计算实例；

利用websocket返回分发服务器所在的id。

其进一步技术方案为：利用所述计算实例生成模型的步骤，包括以下具体步骤：

执行编辑操作，生成模型网格-三角面；

利用计算实例处理bim数据，结合模型网格-三角面进行组建，获取模型。

其进一步技术方案为：利用计算实例处理bim数据，结合模型网格-三角面进行组建，获取模型的步骤，包括以下具体步骤：

使用拉伸或布尔操作创建b-rep固体，且创建模型曲面，获取3d几何内核；

组建并存储bim元素，以bim元素作为bim图元；

根据模型网格-三角面，从bim元素中创建bim项目，bim项目作为bim模型。

其进一步技术方案为：反馈所述模型至客户端，并保存所述模型的步骤，包括以下具体步骤：

利用websocket反馈模型至客户端；

将模型的总体信息以及用户信息存储于数据库内；

将模型的文件存储于文件服务器内。

其进一步技术方案为：所述接收所述请求，并建立客户端与服务器的websocket的步骤之后，还包括：

判断所述请求是否为新建模型请求；

若是，则进入处理所述请求，并创建计算实例步骤；

若不是，则发送请求以及特定模型的id，下载特定模型并打开，并对模型进行浏览、查看、编辑操作，再通过已经连接的websocket反馈至客户端，并保存模型。

本发明还提供了基于网页的bim在线建模系统，包括发送单元、建立单元、创建单元、模型生成单元以及反馈单元；

所述发送单元，用于发送图形计算请求；

所述建立单元，用于接收所述请求，并建立客户端与服务器的websocket；

所述创建单元，用于处理所述请求，并创建计算实例；

所述模型生成单元，用于利用所述计算实例生成模型；

所述存储单元，用于反馈所述模型至客户端，并保存所述模型。

其进一步技术方案为：所述创建单元包括网页处理模块、选择模块、实例创建模块以及id返回模块；

所述网页处理模块，用于处理所述请求中的常规的网页；

所述选择模块，用于选择代理服务器；

所述实例创建模块，用于创建计算实例；

所述id返回模块，用于利用websocket返回分发服务器所在的id；

所述模型生成单元包括三角面生成模块以及组建模块；

所述三角面生成模块，用于执行编辑操作，生成模型网格-三角面；

所述组建模块，用于利用计算实例处理bim数据，结合模型网格-三角面进行组建，获取模型。

其进一步技术方案为：所述组建模块包括内核获取模块、bim图元获取模块以及模型获取模块；

所述内核获取模块，用于使用拉伸或布尔操作创建b-rep固体，且创建模型曲面，获取3d几何内核；

所述bim图元获取模块，用于组建并存储bim元素，以bim元素作为bim图元；

所述模型获取模块，用于根据模型网格-三角面，从bim元素中创建bim项目，bim项目作为bim模型。

其进一步技术方案为：所述存储单元包括模型反馈模块、数据存储模块以及文件存储模块；

所述模型反馈模块，用于利用websocket反馈模型至客户端；

所述数据存储模块，用于将模型的总体信息以及用户信息存储于数据库内；

所述文件存储模块，用于将模型的文件存储于文件服务器内。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的基于网页的bim在线建模方法，通过网页发送图形计算请求，利用基于云平台的服务器完成客户端与其的连接，处理请求并创建计算实例生成模型和计算模型，再利用数据库以及文件存储器分开存储模型总体信息、用户信息以及模型文件本身，并反馈模型至客户端，实现将bim建模过程中的计算放置在云端服务器进行处理和保存，在具备网络的情况下，便可实现模型的调取以及bim的在线建模，可异地进行bim建模，解决了桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂的问题。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例一提供的基于网页的bim在线建模方法的流程图；

图2为本发明具体实施例一提供的选择和创建计算实例的具体流程图；

图3为本发明具体实施例一提供的利用计算实例生成模型的具体流程图；

图4为本发明具体实施例一提供的获取模型的具体流程图；

图5为本发明具体实施例一提供的保存模型的具体流程图；

图6为本发明具体实施例二提供的基于网页的bim在线建模方法的流程图；

图7为本发明具体实施例一提供的基于网页的bim在线建模系统的结构图；

图8为本发明具体实施例一提供的创建单元的结构图；

图9为本发明具体实施例一提供的模型生成单元的结构图；

图10为本发明具体实施例一提供的组建模块的结构图；

图11为本发明具体实施例一提供的存储单元的结构图；

图12为本发明具体实施例二提供的基于网页的bim在线建模系统的结构图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～12所示的具体实施例，本实施例提供的基于网页的bim在线建模方法，可以运用在异地或同地操作bim建模的过程中，实现将bim建模过程中的计算以及渲染均放置在云端服务器进行处理和保存，在具备网络的情况下，便可实现模型的调取以及bim的在线建模，可异地进行bim建模，解决了桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂的问题。

如图1所示，本实施例提供了基于网页的bim在线建模方法，该方法包括：

s1、发送图形计算请求；

s2、接收所述请求，并建立客户端与服务器的websocket；

s3、处理所述请求，并创建计算实例；

s4、利用所述计算实例生成模型；

s5、反馈所述模型至客户端，并保存所述模型。

对于上述的s1步骤，在移动终端(即用户持有的客户端，可以为电脑或者手机等)通过登录网页，导航常规网页内容，可以从数据库中选择模型，通过网页发送请求计算图形至云平台。

对于上述的s1步骤，以手机作为客户端的功能会比电脑作为客户端有部分局限，比如手机只能打开和浏览模型，也可以做一下简单的编辑，但是，电脑可以创建和编辑整个模型。

具体的，网页将图形计算的请求通过指令的方式发送，这里的指令包括对象及其属性、位置、数量等。

对于上述的s2步骤至s5步骤均在基于云平台的服务器完成，满足任何地点、任何时间、任何设备操作bim软件的需求，解决了传统桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂等问题。

上述的s2步骤具体是服务器内的前端分发服务器完成的，接收了最初的用户图形计算请求后，先建立客户端与服务器的连接websocket，该websocket包括了客户端与服务器之间的操作连接，具体包括：查看云平台的bim模型，如浏览bim模型，操作编辑3d模型；查看和导航3d模型、ui控制(工具栏、轴网)处理。

建立完成连接后，还需要将请求进行分发，分发请求到一个可用的http服务器处理常规的网页内容以及创建计算实例。

更进一步的，上述的s3步骤，处理所述请求，并选择和创建计算实例的步骤，包括以下具体步骤：

s31、处理所述请求中的常规的网页；

s32、选择代理服务器；

s33、创建计算实例；

s34、利用websocket返回分发服务器所在的id。

对于上述的s31步骤，处理请求中的常规的网页，具体是给客户端进行hitml/js的网页，且该网页满足请求中对网页的要求。另外，也会对常规的请求如网页导航、模型列表、账户信息等进行创建处理。

对于上述的s32步骤，由于代理服务器(也就是做计算和渲染的模块)个数较多，因此，在根据请求建立模型时，需要选择一个空闲的代理服务器进行计算服务。

对于上述的s33步骤，创建计算实例，具体是创建bmesereverrunner，在依据请求内容进行数据的处理以及模型的组建。

对于上述的s34步骤，返回分发服务器的id，也就是返回具体驱动创建计算实例所在的服务器的id至客户端，避免再次请求时，重新获取id，导致id重复而造成模型创建出现失败的现象，且再次请求时无需获取id有利于提高创建的效率。

更进一步的，对于上述的s4步骤，利用所述计算实例生成模型的步骤，包括以下具体步骤：

s41、执行编辑操作，生成模型网格-三角面；

s42、利用计算实例处理bim数据，结合模型网格-三角面进行组建，获取模型。

对于上述的s41步骤，在图形计算请求中，都会带有编辑操作的请求，执行编辑操作，以及3d模型操作，即可生成模型网格-三角面，该模型网格-三角面是组成3d模型的基本单位，由三个点组成的三角面，再由不同的三角面组成3d模型，换而言之，三角面就是几何的形体，比如当前的模型为椅子，三角面则为确定椅子几何形体模型，包括支脚、靠背等所有几何形体。

更进一步的，对于上述的s42步骤，利用计算实例处理bim数据，结合模型网格-三角面进行组建，获取模型的步骤，包括以下具体步骤：

s421、使用拉伸或布尔操作创建b-rep固体，且创建模型曲面，获取3d几何内核；

s422、组建并存储bim元素，以bim元素作为bim图元；

s423、根据模型网格-三角面，从bim元素中创建bim项目，bim项目作为bim模型。

上述的3d模型利用bim建模完成的，则为bim模型。

对于上述的s421步骤，bim模型的基础部分为3d几何内核，因此，在对bim模型进行建模时，需要先获取3d几何内核，所有基础几何体上的几何操作都在3d几何内核完成，比如3d主体由3d内核b-rep展现。

对于上述的s422步骤，bim图元也就是构建bim模型的基本元素，比如门、窗、墙等，在组建bim元素的过程中，还需要保持bim元素的分类和族的层次关系，每个bim图元有2d/3d的几何表示，可以用曲面(tessellation)的方式来存储bim图元。

对于上述的s423步骤，根据模型网格-三角面确定位置，结合建立的bim元素，将bim元素对应放置到模型网格-三角面所确定的位置，创建成bim项目，也就是整合所有bim元素，以此获取bim模型。

于其他实施例，如图6所示，所述s2步骤，接收所述请求，并建立客户端与服务器的websocket的步骤之后，还包括：

s6、判断所述请求是否为新建模型请求；

若是，则进入s3步骤；

s7、若不是，则发送请求以及特定模型的id，下载特定模型并打开，并对模型进行浏览、查看、编辑操作，再通过已经连接的websocket反馈至客户端，并保存模型。

在实际运用中，会将建模的过程集合在bim引擎的api内，运用bim引擎的api完成建模过程，而bim引擎是基于云平台的服务器内构建而成的，通过websocket接受客户端的信息(客户端的请求)，转化请求到bim引擎的api，运行bim引擎进行建模，获取模型信息(包含曲面和其他信息)，用已经建立的websocket连接发送回客户端。若是原先已有的模型，则在接收请求后，会将特定模型从文件服务器中下载，并保存在内存中，也会将模型保存到数据库中，以建立客户端与服务器之间的连接。实现将所有的计算和存储都放在云平台上进行处理和保存，而客户端只是扮演命令的发送和展示的作用，在任何有网络的地方，用任何计算机(普通台式机、普通笔记本、普通ipad，普通手机)即可完成对繁重的bim软件计算的要求，满足任何地点，任何时间，任何设备操作bim软件的需求，解决了传统桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂等问题。

更进一步的，对于上述的s5步骤，反馈所述模型至客户端，并保存所述模型的步骤，包括以下具体步骤：

s51、利用websocket反馈模型至客户端；

s52、将模型的总体信息以及用户信息存储于数据库内；

s53、将模型的文件存储于文件服务器内。

上述的s51步骤，通过已建立的websocket反馈模型至客户端，客户端的用户可以通过websocket实现模型的查阅等其他操作。

对于上述的s52步骤，数据库用于存储用户信息和模型的总体信息，数据库的目的是便于检索，将除了模型本身之外的诸如名称，规格等基本信息和路径存储于数据库中，再通过路径找到模型文件，但是没有模型本身。

而对于上述的s53步骤，文件服务器包括模型文件(只存储模型文件本身)和ftp服务器，用计算实例在建立模型时打开和计算模型，并用于计算实例在建立模型后上传/下载模型文件。

存储模型是为了供再次请求图形计算时通过ftp将模型从文件存储器下载到代理服务器，并将模型文件存储的位置发送至计算实例，以建立计算实例与客户端的连接，在接收请求后，快速进行计算，提高建模效率。

分开数据库和文件服务器存储模型总体信息、用户信息以及模型文件本身，主要是用于明确调度路径，加快模型计算能力，如果都存储于数据库，会因为模型文件过大而导致调度和计算缓慢，分开的数据库和文件服务器在数据检索、备份、容灾方面都可以提高性能和效率。

上述的基于网页的bim在线建模方法，通过网页发送图形计算请求，利用基于云平台的服务器完成客户端与其的连接，处理请求并创建计算实例生成模型，再利用数据库以及文件存储器分开存储模型总体信息、用户信息以及模型文件本身，并反馈模型至客户端，实现将bim建模过程中的计算放置在云端服务器进行处理和保存，在具备网络的情况下，便可实现模型的调取以及bim的在线建模，可异地进行bim建模，解决了桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂的问题。

如图7所示，本实施例还提供了基于网页的bim在线建模系统，其包括发送单元1、建立单元2、创建单元3、模型生成单元4以及反馈单元5。

发送单元1，用于发送图形计算请求。

建立单元2，用于接收所述请求，并建立客户端与服务器的websocket。

创建单元3，用于处理所述请求，并创建计算实例。

模型生成单元4，用于利用所述计算实例生成模型。

存储单元5，用于反馈所述模型至客户端，并保存所述模型。

在移动终端(即用户持有的客户端，可以为电脑或者手机等)通过登录网页，导航常规网页内容，可以从数据库中选择模型，发送单元1具体是通过网页发送请求计算图形至云平台。

以手机作为客户端的功能会比电脑作为客户端有部分局限，比如手机只能打开和浏览模型，也可以做一下简单的编辑，但是，电脑可以创建和编辑整个模型。

具体的，网页将图形计算的请求通过指令的方式发送，这里的指令包括对象及其属性、位置、数量等。

上述的建立单元2、创建单元3、模型生成单元4以及反馈单元5均在基于云平台的服务器内，满足任何地点、任何时间、任何设备操作bim软件的需求，解决了传统桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂等问题。

建立单元2具体是服务器内的前端分发服务器内，接收了最初的用户图形计算请求后，先建立客户端与服务器的连接websocket，该websocket包括了客户端与服务器之间的操作连接，具体包括：查看云平台的cad，查看和导航3d模型、ui控制(工具栏、轴网)处理。

建立完成连接后，还需要将请求进行分发，分发请求到一个可用的http服务器处理常规的网页内容以及创建计算实例。

更进一步的，上述的创建单元3包括网页处理模块31、选择模块32、实例创建模块33以及id返回模块34。

网页处理模块31，用于处理所述请求中的常规的网页。

选择模块32，用于选择代理服务器。

实例创建模块33，用于创建计算实例。

id返回模块34，用于利用websocket返回分发服务器所在的id。

网页处理模块31处理请求中的常规的网页，具体是给客户端进行hitml/js的网页，且该网页满足请求中对网页的要求。另外，也会对常规的请求如网页导航、模型列表、账户信息等进行创建处理。

由于代理服务器(也就是做计算和渲染的模块)个数较多，因此，在根据请求建立模型时，需要利用选择模块32选择一个代理服务器进行计算服务。

实例创建模块33创建计算实例，具体是创建bmesereverrunner，在依据请求内容进行数据的处理以及模型的组建。

id返回模块34返回分发服务器的id，是返回具体驱动创建计算实例所在的服务器的id至客户端，避免再次请求时，重新获取id，导致id重复而造成模型创建出现失败的现象，且再次请求时无需获取id有利于提高创建的效率。

另外，上述的模型生成单元4包括三角面生成模块41以及组建模块42。

三角面生成模块41，用于执行编辑操作，生成模型网格-三角面。

组建模块42，用于利用计算实例处理bim数据，结合模型网格-三角面进行组建，获取模型。

在图形计算请求中，都会带有编辑操作的请求，执行编辑操作，以及3d模型操作，即可利用三角面生成模块41生成模型网格-三角面，该模型网格-三角面是组成3d模型的基本单位，由三个点组成的三角面，再由不同的三角面组成3d模型，换而言之，三角面就是几何形状等，比如当前的模型为椅子，三角面则为椅子模型的四个支脚放置在哪个位置、靠背放置在哪个位置，上述的位置均是由三个点组成的三角面确定的。

更进一步的，上述的组建模块42包括内核获取模块421、bim图元获取模块422以及模型获取模块423。

内核获取模块421，用于使用拉伸或布尔操作创建b-rep固体，且创建模型曲面，获取3d几何内核。

bim图元获取模块422，用于组建并存储bim元素，以bim元素作为bim图元。

模型获取模块423，用于根据模型网格-三角面，从bim元素中创建bim项目，bim项目作为bim模型。

上述的3d模型利用bim建模完成的，则为bim模型。

内核获取模块421主要是创建bim模型的基础部分-3d几何内核，因此，在对bim模型进行建模时，需要先获取3d几何内核，所有基础几何体上的几何操作躲在3d几何内核完成，比如3d主体由3d内核b-rep展现。

bim图元获取模块422主要是创建bim图元，bim图元也就是构建bim模型的基本元素，比如门、窗、墙等，在组建bim元素的过程中，还需要保持bim元素的分类和族的层次关系，每个bim图元有2d/3d的几何表示，可以用曲面(tessellation)的方式来存储bim图元。

模型获取模块423根据模型网格-三角面确定位置，结合建立的bim元素，将bim元素对应放置到模型网格-三角面所确定的位置，创建成bim项目，也就是整合所有bim元素，以此获取bim模型。

于其他实施例，如图12所示，上述的系统还包括请求判断单元6以及模型计算单元7，该请求判断单元6用于判断所述请求是否为新建模型请求；若是，则处理所述请求，并创建计算实例。上述的模型计算单元7，用于若不是，则发送请求以及特定模型的id，下载特定模型并打开，并对模型进行浏览、查看、编辑操作，再通过已经连接的websocket反馈至客户端，并保存模型。

在实际运用中，会将建模的过程集合在bim引擎的api内，也就是模型生成单元4集成在bim引擎的api内，运用bim引擎的api完成建模过程，而bim引擎是基于云平台的服务器内构建而成的，通过websocket接受客户端的信息(客户端的请求)，转化请求到bim引擎的api，运行bim引擎进行建模，获取模型信息(包含曲面和其他信息)，用已经建立的websocket连接发送回客户端。若是原先已有的模型，则在接收请求后，会将特定模型从文件服务器中下载，并保存在内存中，也会将模型保存到数据库中，以建立客户端与服务器之间的连接。实现将所有的计算和存储都放在云平台上进行处理和保存，而客户端只是扮演命令的发送和展示的作用，在任何有网络的地方，用任何计算机(普通台式机、普通笔记本、普通ipad，普通手机)即可完成对繁重的bim软件计算的要求，满足任何地点，任何时间，任何设备操作bim软件的需求，解决了传统桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂等问题。

更进一步的，上述的存储单元5包括模型反馈模块51、数据存储模块52以及文件存储模块53。

模型反馈模块51，用于利用websocket反馈模型至客户端。

数据存储模块52，用于将模型的总体信息以及用户信息存储于数据库内。

文件存储模块53，用于将模型的文件存储于文件服务器内。

模型反馈模块51通过已建立的websocket反馈模型至客户端，客户端的用户可以通过websocket实现模型的查阅等其他操作。

数据存储模块52主要是将模型的总体信息以及用户信息存储于数据库内，数据库用于存储用户信息和模型的总体信息，数据库的目的是便于检索，将除了模型本身之外的诸如名称，规格等基本信息和路径存储于数据库中，再通过路径找到模型文件，但是没有模型本身。

文件存储模块53是将模型的文件存储于文件服务器内，文件服务器包括模型文件(只存储模型文件本身)和ftp服务器，用计算实例在建立模型时打开和计算模型，并用于计算实例在建立模型后上传/下载模型文件。

分开数据库和文件服务器存储模型总体信息、用户信息以及模型文件本身，主要是用于明确调度路径，加快模型计算能力，如果都存储于数据库，会因为模型文件过大而导致调度和计算缓慢，分开的数据库和文件服务器在数据检索、备份、容灾方面都可以提高性能和效率。

上述的基于网页的bim在线建模系统，通过网页发送图形计算请求，利用基于云平台的服务器完成客户端与其的连接，处理请求并创建计算实例生成模型，再利用数据库以及文件存储器分开存储模型总体信息、用户信息以及模型文件本身，并反馈模型至客户端，实现将bim建模过程中的计算放置在云端服务器进行处理和保存，在具备网络的情况下，便可实现模型的调取以及bim的在线建模，可异地进行bim建模，解决了桌面bim建模软件对计算机的高性能要求、采购成本高、安装复杂的问题。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。