基于BIM和VR的地铁公共区装修集成设计施工方法与流程

本发明涉及地铁工程施工技术领域，尤其涉及一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法。

背景技术：

地铁建设的高速发展和需求的不断增加，必然对地铁车站装修设计管理水平提出更高，以及更系统的要求。地铁车站装修设计主要是对车站地下公共空间进行通行保障及优化设计，通过相应的材料、技术和艺术手段，进行合理的车站空间装修，在满足地铁功能的前提下，同时体现文化、传统及风格，对车站的使用功能和形象起到非常重要的作用。

现有的车站装修设计过程中，通常照搬住宅、商场或办公空间装修的管理模式和方法。然而，传统装修模式用于地铁装修并不理想，根源在于传统装修本身的体制、政策和技术还不完善，导致装修设计方案和装修成品差异较大、建筑与装修分离、质量缺陷以及资源浪费严重，不能真正实现个性化与规模化的良好结合。

因此，现在亟需一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法，包括：

根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型；

基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，并通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型；

通过bim软件，将所述第二bim模型转换为bim白模；

基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修设计方案。

进一步地，在所述基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修方案之后，所述方法还包括：

根据所述第二vr虚拟空间对应的装修方案进行施工，并对土建施工完工后的目标地铁公共区域进行三维点云扫描，得到目标地铁公共区域的现场三维点云数据；

将所述现场三维点云数据输入到所述第二bim模型，生成第三bim模型，以根据所述第三bim模型制定后续施工方案。

进一步地，所述第一bim模型包括：bim模型平面、bim模型立面、bim模型剖面和bim模型信息。

进一步地，所述根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型，包括：

根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建目标地铁公共区域的三维模型；

基于预设结构模型和预设机电模型的设计参数，在所述三维模型中添加天花、地面、墙柱面装修构件和站内陈列设备设施，得到所述目标地铁公共区域的第一bim模型，所述站内陈列设备设施至少包括：导向标识系统、电扶梯、自动售票机、安检设施、票亭、广告牌体、屏蔽门、闸机、pis屏、紧急疏散标识和各系统专业设备终端。

进一步地，在所述根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型之后，所述方法包括：

基于所述第一bim模型，获取第一装修设计布局信息和第二装修设计布局信息，所述第一装修设计布局信息包括各系统专业设备终端和各专业管路通道的装修设计布局信息，所述第二装修设计布局信息包括目标地铁公共区域的装修墙面、天花、地面和柱面的装修设计布局信息；

获取所述第一装修设计布局信息和所述第二装修设计布局信息之间的整体协调性，以用于对各系统专业设备终端和各专业管路通道对应的装修设计布局进行调整。

进一步地，在所述获取所述第一装修设计布局信息和所述第二装修设计布局信息之间的整体协调性，以用于对各系统专业设备终端和各专业管路通道对应的装修设计布局进行调整之后，所述方法还包括：

对所述第一bim模型中各系统专业设备终端和各专业管路通道对应的装修设计布局进行调整，并对调整后的装修设计布局进行审核验证，若审核验证通过，则得到调整后的第一bim模型。

进一步地，所述基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，包括：

将所述第一bim模型输入到fuzor软件中，生成第一vr虚拟空间。

进一步地，所述通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型，包括：

通过所述第一vr虚拟空间，对目标地铁公共区域虚拟场景内的装修样式、颜色搭配、装修风格、环境色彩和照明效果进行调整，并对目标地铁公共区域虚拟场景内的导向标识系统和标识标牌进行验证，若验证通过，得到第二bim模型。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工系统，包括：

bim模型生成模块，用于根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型；

vr设计模块，基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，并通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型；

白模转换模块，用于通过bim软件，将所述第二bim模型转换为bim白模；

ue4模块，用于基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修设计方案。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法，将bim和vr技术进行结合，以使得地铁公共区域的装修工程bim模型融入三维虚拟空间中，更有利于制定地铁公共区域的装修设计方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法的整体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

建筑信息模型(buildinginformationmodeling，简称bim)技术可以实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于bim进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源和降低成本。本发明实施例以构建的地铁车站公共区域内的精装修bim模型为基础，vr虚拟现实为展示方式，将bim模型和vr技术相结合，通过vr可视化方式对车站精装修设计方案进行比选，针对比选、验证后的结果对模型方案进行修改，从而确认最优方案。

图1为本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法，包括：

步骤101，根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型。

在本发明实施例中，将目标地铁公共区域的二维装修设计图或装修设计方案模型输入到bim软件，从而得到该目标地铁公共区域的第一bim模型。

步骤102，基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，并通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型。

在本发明实施例中，通过vr技术，生成第一bim模型对应的vr虚拟空间，即第一vr虚拟空间，然后，基于该vr虚拟空间，以使得设计人员通过vr设备将空间意识融入三维虚拟空间中，实现最佳设计感官效果，从而对bim模型中的装修设计方案进行调整，得到第二bim模型，在后续对目标地铁公共区域进行装修施工时，使得装修工程施工更为合理，从而减少装修设计方案和装修成品之间的差异。

步骤103，通过bim软件，将所述第二bim模型转换为bim白模。

在本发明实施例中，还可以通过3dmax技术对第二bim模型进行白模转换，得到bim白模，即得到地铁公共区域的基础模型。

步骤104，基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修设计方案。

在本发明实施例中，通过ue4技术，创建更为真实的vr虚拟空间，从而使得相关人员在进行沉浸式体验，以使得地铁公共区域进行装修设计方案和最终的装修成品差异最小化。

本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法，将bim和vr技术进行结合，以使得地铁公共区域的装修工程bim模型融入三维虚拟空间中，更有利于制定地铁公共区域的装修设计方案。

在上述实施例的基础上，在所述基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修方案之后，所述方法还包括：

根据所述第二vr虚拟空间对应的装修方案进行施工，并对土建施工完工后的目标地铁公共区域进行三维点云扫描，得到目标地铁公共区域的现场三维点云数据；

将所述现场三维点云数据输入到所述第二bim模型，生成第三bim模型，以根据所述第三bim模型制定后续施工方案。

在本发明实施例中，根据装修方案完成土建施工之后，再对目标地铁公共区域的现场进行三维点云扫描，从而得到土建完工后的目标地铁公共区域的三维点云数据；进一步地，再将该三维点云数据输入到第二bim模型中进行调整，生成第三bim模型，该模型是基于土建完工后的现场构建得到的，可以更好的指导后续施工，例如，根据第三bim模型，得到目标地铁公共区域的实际装修规格，指导工厂直接生产相应装修材料，以使得材料可运送至现场后进行构件装配，达到装配式装修的目的，避免了因设计规格和实际装修规格不符，导致生产的装修材料具有较大差异的缺陷。

在上述实施例的基础上，所述第一bim模型包括：bim模型平面、bim模型立面、bim模型剖面和bim模型信息。

在本发明实施例中，按照bim模型输出施工图标准，对bim模型平面、bim模型立面和bim模型剖面进行标注尺寸，确保第一bim模型中的bim模型平面、bim模型立面和bim模型剖面表达的统一性及专业设计的完整性和正确性。进一步地，在本发明一实施例中，根据bim模型信息，检查结构专业模型中主要构件的尺寸和标注的统一性，以使得模型深度和二维设计深度保持一致。

在上述实施例的基础上，所述根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型，包括：

根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的三维模型；

基于预设结构模型和预设机电模型的设计参数，在所述三维模型中添加天花、地面、墙柱面装修构件和站内陈列设备设施，得到所述目标地铁公共区域的第一bim模型，所述站内陈列设备设施至少包括：导向标识系统、电扶梯、自动售票机、安检设施、票亭、广告牌体、屏蔽门、闸机、pis屏、紧急疏散标识和各系统专业设备终端。

在本发明实施例中，在目标地铁公共区域的三维模型的基础上，在预设结构模型和预设机电模型的设计参数上增加吊顶、灯具、天花板、地面和墙柱面装修构件等模型，并布置站内陈列设备设施，如导向标识系统、电扶梯、自动售票机、安检设施、票亭、广告牌体、屏蔽门、闸机、pis屏、烟雾报警器、紧急疏散标识、站内指引牌、盲道和各系统专业设备终端等模型，还可根据环境色彩与灯具的搭配，能实时调整不合理设计方案的位置，从而完善三维模型中的细节部分，得到目标地铁公共区域的第一模型。

在上述实施例的基础上，在所述根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型之后，所述方法包括：

基于所述第一bim模型，获取第一装修设计布局信息和第二装修设计布局信息，所述第一装修设计布局信息包括各系统专业设备终端和各专业管路通道的装修设计布局信息，所述第二装修设计布局信息包括目标地铁公共区域的装修墙面、天花、地面和柱面的装修设计布局信息；

获取所述第一装修设计布局信息和所述第二装修设计布局信息之间的整体协调性，以用于对各系统专业设备终端和各专业管路通道对应的装修设计布局进行调整。

在本发明实施例中，在得到第一bim模型之后，需要分析各系统专业设备终端和各专业管路通道，与目标地铁公共区域的装修墙面、天花、地面和柱面的整体协调性，例如，由于设备布置决定了墙面材料模数，为了满足天花的虚实效果、局部提高和单元模数等要求，需要对通风口、火灾报警系统(firealarmsystem，简称fas)、广播和导向等设备布置进行调整；相应地，也可根据设备布置要求，对目标地铁公共区域的装修墙面、天花、地面和柱面的装修设计布局进行调整。

进一步地，在本发明实施例中，根据目标地铁公共区域的第一bim模型，对装修设计方案中的照明方案进行补充或调整。由于地铁照明是一项复杂的工程，地铁内有很多区域划分，例如，出入口通道、站厅、站台、车厢内和轨道等，这些区域受自然采光、人流密度、区域功能和光环境舒适度等因素影响，不同区域的照明需求不尽相同。一般采用的照明方式有基础照明、导向照明、装饰照明、区间照明、广告照明和应急照明。在本发明实施例中，基于目标地铁公共区域的第一bim模型，对装修设计方案中的地铁站内照明、光线效果和材质等进行添加或调整，从而根据设计方案需求进行多种站内照明、光线和材质方案的设置。

在上述实施例的基础上，在所述获取所述第一装修设计布局信息和所述第二装修设计布局信息之间的整体协调性，以用于对各系统专业设备终端和各专业管路通道对应的装修设计布局进行调整之后，所述方法还包括：

对所述第一bim模型中各系统专业设备终端和各专业管路通道对应的装修设计布局进行调整，并对调整后的装修设计布局进行审核验证，若审核验证通过，则得到调整后的第一bim模型。

在本发明实施例中，需要对第一bim模型进行审核验证，若第一bim模型的设计要求满足预设要求，例如，设计方案无缺陷(车站商业广告、自助售卖、无障碍设施和信息服务的设置情况是否完善)，选用的材质符合标准等，对于不符合这一标准的材料和工艺及时调整(栏杆扶手必须采用安全夹胶玻璃，天花铝板安装必须采用勾搭龙骨体系等)，则该第一bim模型通过审核，若审核验证未通过，则需要对第一bim模型进行重新建模。

在上述实施例的基础上，所述基于vr技术，根据所述第一bim模型，第一vr虚拟空间，包括：

将所述第一bim模型输入到fuzor软件中，生成第一vr虚拟空间。

在本发明实施例中，将第一bim模型输入到fuzor软件中，通过fuzor软件对第一bim模型进行进一步设计更改，可以添加和删除构件，并且精确的移动和放置构件以达到最佳的设计效果，还可以调整采光条件，以对比不同光照对不同设计方案的影响，并将这些更改反向同步到bim软件中。在本发明实施例中，通过在vr环境中设计，可以将空间意识融入到该装修设计方案中，这种空间感开启了不同于传统二维设计的全新设计工作流程，以实现最佳的空间利用率和设计效果。

在上述实施例的基础上，所述通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型，包括：

通过所述第一vr虚拟空间，对目标地铁公共区域虚拟场景内的装修样式、颜色搭配、装修风格、环境色彩和照明效果进行调整，并对目标地铁公共区域虚拟场景内的导向标识系统和标识标牌进行验证，若验证通过，得到第二bim模型。

在本发明实施例中，在fuzor软件生成vr文件之后，可通过vr终端打开vr文件进行方案比选，在虚拟场景中进行多种装修比选方案，从而真实还原现实，以及方便对比决策。例如，在虚拟场景内，对地铁站内的吊顶样式、颜色搭配、风格、环境色彩和照明效果搭配等进行调整。进一步地，利用vr终端在虚拟现实空间内对地铁站的导向标识、消防疏散标识、应急设备标识、站名牌、指示牌等进行模拟体验，从而对导向标识系统和标识标牌进行验证。在本发明实施例中，由于标牌清晰与否跟所用的色彩有很大的关系，同样视距看同样大小的标牌，同样视距下标牌越大，人的辨识时间越短，相反辨识时间越长，大小设置取决于期望用多长时间来完成辨识。标牌底色以及上面文字符号的颜色不同，能否可见以及需要多少时间才能辨识则大为不同。一般来说，警示级别越高，所用色彩越鲜艳，色彩反差越大。因此，在虚拟场景中，针对标识标牌可以得到更好的验证。

图2为本发明一实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法的整体流程示意图，可参考图2所示，在地铁公共区域的精装修方案初步设计完成之后，根据精装修方案构建bim模型，并针对该bim模型，对其中的照明、光线和材质等装修方案进行设置调整，然后对调整后的bim模型进行审核，若审核通过，则通过vr终端对装修方案进行进一步比选，从而确定最优的装修设计方案，以根据最优装修设计方案重建bim模型；若审核不通过，则对bim模型进行修改；进一步地，可参考图2所示，在对装修方案进行比选之后，还可以通过vr终端，对虚拟场景中的标识标牌进行验证，若验证不合格，则重新设计标识标牌的装修方案。

图3为本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工系统的结构示意图，如图3所示，本发明实施例提供了一种基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工系统，包括bim模型生成模块301、vr设计模块302、白模转换模块303和ue4模块304，其中，bim模型生成模块301用于根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型；vr设计模块302基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，并通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型；白模转换模块303用于通过bim软件，将所述第二bim模型转换为bim白模；ue4模块304用于基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修设计方案。

本发明实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工系统，将bim和vr技术进行结合，以使得地铁公共区域的装修工程bim模型融入三维虚拟空间中，更有利于制定地铁公共区域的装修设计方案。

本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图4为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图4，该电子设备可以包括：处理器(processor)401、通信接口(communicationsinterface)402、存储器(memory)403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。处理器401可以调用存储器403中的逻辑指令，以执行如下方法：根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型；基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，并通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型；通过bim软件，将所述第二bim模型转换为bim白模；基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修设计方案。

此外，上述的存储器403中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的基于bim和vr的地铁公共区装修集成设计施工方法，例如包括：根据目标地铁公共区域的二维装修设计图或设计方案模型，构建所述目标地铁公共区域的第一bim模型；基于vr技术，根据所述第一bim模型，生成第一vr虚拟空间，并通过所述第一vr虚拟空间对所述第一bim模型进行调整，得到第二bim模型；通过bim软件，将所述第二bim模型转换为bim白模；基于ue4技术，根据所述bim白模，生成第二vr虚拟空间，以根据所述第二vr虚拟空间展示所述目标地铁公共区域的装修设计方案。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。