一种基于三维模型及语义描述信息的自动柱拆分梁的方法与流程

本发明涉及建筑工程模型优化的技术领域，特别是涉及一种基于三维模型及语义描述信息的自动柱拆分梁的方法。

背景技术：

当前，随着bim技术应用的不断深入，基于结构模型统计工程量信息也已经广泛开展，然而，现阶段的相关软件技术还不能满足用户对模型工程量计算的需求，缺乏相关针对三维模型算量的功能点，如何实现在计算工程量之前对模型进行调整，如何解决模型中出现了大量未拆分构件问题至今尚未解决，因此现有技术中梁依据柱的拆分作业都依靠手动选择，手动拆分梁存在效率低下，经常拆分不准确的技术问题，不能满足高效高质量低返工率的施工需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种基于三维模型及语义描述信息的自动柱拆分梁的方法，其能够提高梁的拆分效率，保证拆分作业的准确性，提高施工项目的工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于三维模型及语义描述信息的自动柱拆分梁的方法，包括以下步骤：

s1、获取工程三维模型；

s2、过滤出三维模型中的梁构件：遍历三维模型中所有的建筑构件，根据构件的语义信息和构件特征过滤提取出模型中的梁构件；

s3、过滤三维模型中和梁搭接的柱构件：继续遍历步骤s2中获取的每一个梁构件，根据梁的实体几何包围框范围获取与之相交的所有构件，根据这些构件的语义信息继续过滤出柱构件；

s4、获取步骤s2所过滤出的梁构件的位置线l的位置信息和步骤s3中所过滤出的柱构件的位置点ptorigin的位置信息；

s5、将步骤s4中柱构件的位置点ptorigin投影到和步骤s4所述梁位置线l的同一水平面上；

s6、判断柱位置点ptorigin投影到面上的点pt到梁的位置线l的最短距离是否在公差范围内，若不在公差范围内，则点pt为梁的非分割点；

s7、如果步骤s6中柱位置点ptorigin投影到面上的点pt到梁的位置线l的最短距离在公差范围内，则认为柱位置点ptorigin投影到面上的点pt与梁的位置线l相交，并继续判断柱的位置点ptorigin投影到梁的位置线l上的点pt与梁位置线l的其中一端是否重合；

s8、如果步骤s7中点pt与梁的位置线l两端均不重合，则该点pt判定为梁的分割点，然后获取柱位置点ptorigin投影到梁位置线l上的点pt的位置信息；

s9、重复执行步骤s3-s8，找出所有梁对应与之相交的柱构件中满足分割条件的分割点pt，实现一次性自动柱拆分梁构件。

优选的，步骤s4中获取所过滤出的梁构件的位置线l的具体方法为：获取梁构件的起点pt0的坐标和终点pt1的坐标，以pt0和pt1构建出位置线l。

优选的，步骤s4中柱构件的位置点ptorigin为柱构件的底部中心点。

优选的，步骤s7中判断柱的位置点ptorigin投影到梁的位置线l上的点pt与梁位置线l的其中一端是否重合的具体方法为：计算位置点pt分别到pt0和pt1的距离值是否小于公差t值，如果两距离值其一小于t值，则认为位置点pt与梁位置线l两端其中之一重叠；反之，若两距离值其一小于t值，则认为位置点pt与梁位置线l的两端不重合。

优选的，步骤s8中获取柱位置点ptorigin投影到梁位置线l上的点pt的位置信息的具体方法为：计算出点pt距离pt0或pt1的距离值，根据该距离值算出pt至pt0或pt1所占位置线l的长度比例，利用该比例来分割梁构件。

优选的，还包括步骤s10：对所有被柱拆分出来的梁进行编号处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本方法可以自动的完成梁及其搭接的柱的过滤，自动判断梁柱是否满足分割条件，自动对梁进行分割，省去了手动选择及分割操作的繁琐过程，避免了遗漏某些梁的拆分，提高了构件拆分的效率和准确性，提高施工项目的工作效率。

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是本发明提供的一种基于三维模型及语义描述信息的自动柱拆分梁的方法的流程图；

图2是本发明提供的工程三维模型图。

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。

如图1和图2所示，本发明提供了一种基于三维模型及语义描述信息的自动柱拆分梁的方法，包括以下步骤：

s1、获取工程三维模型；

s2、过滤出三维模型中的梁构件：遍历三维模型中所有的建筑构件，根据构件的语义信息和构件特征过滤提取出模型中的梁构件；

s3、过滤三维模型中和梁搭接的柱构件：继续遍历步骤s2中获取的每一个梁构件，根据梁的实体几何包围框范围获取与之相交的所有构件，根据这些构件的语义信息继续过滤出柱构件，这样可以排除不搭接的柱，因为手动选择时可能会选择不搭接的柱，因此该步骤有利于提高拆分的效率和准确性；

s4、获取步骤s2所过滤出的梁构件的位置线l的位置信息和步骤s3中所过滤出的柱构件的位置点ptorigin的位置信息；

其中步骤s4具体的，获取所过滤出的梁构件的位置线l的具体方法为：获取梁构件的起点pt0的坐标和终点pt1的坐标，以pt0和pt1构建出位置线l；而柱构件的位置点ptorigin优选为柱构件的底部中心点，该位置点ptorigin便于为之后的计算提供参考；

s5、将步骤s4中柱构件的位置点ptorigin投影到和步骤s4所述梁位置线l的同一水平面上，具体的，复制柱位置点坐标ptorigin到pt,设置pt竖直方向的z值为(pt0.z+pt1.z)/2，从而实现将位置点pt和梁的起始点竖直方向平齐，便于后面的投机计算；

s6、判断柱位置点ptorigin投影到面上的点pt到梁的位置线l的最短距离是否在公差范围内，若不在公差范围内，则点pt为梁的非分割点；

s7、如果步骤s6中柱位置点ptorigin投影到面上的点pt到梁的位置线l的最短距离在公差范围内，则认为柱位置点ptorigin投影到面上的点pt与梁的位置线l相交，表示此位置点可能作为切割梁的一个关键点，并继续判断柱的位置点ptorigin投影到梁的位置线l上的点pt与梁位置线l的其中一端是否重合；

步骤s7中具体的，判断柱的位置点ptorigin投影到梁的位置线l上的点pt与梁位置线l的其中一端是否重合的具体方法为：计算位置点pt分别到pt0和pt1的距离值是否小于公差t值，如果两距离值其一小于t值，则认为位置点pt与梁位置线l两端其中之一重叠，不满足分割条件；反之，若两距离值其一小于t值，则认为位置点pt与梁位置线l的两端不重合；

s8、如果步骤s7中点pt与梁的位置线l两端均不重合，则该点pt判定为梁的分割点，然后获取柱位置点ptorigin投影到梁位置线l上的点pt的位置信息；

步骤s8中具体的，获取柱位置点ptorigin投影到梁位置线l上的点pt的位置信息的具体方法为：计算出点pt距离pt0或pt1的距离值，根据该距离值算出pt至pt0或pt1所占位置线l的长度比例，利用该比例来分割梁构件；

s9、重复执行步骤s3-s8，找出所有梁对应与之相交的柱构件中满足分割条件的分割点pt，实现一次性自动柱拆分梁构件。

s10：对所有被柱拆分出来的梁进行编号处理，便于区分不一样的梁。

综上所述，采用本方法可以自动的完成梁及其搭接的柱的过滤，自动判断梁柱是否满足分割条件，自动对梁进行分割，省去了手动选择及分割操作的繁琐过程，避免了遗漏某些梁的拆分，提高了构件拆分的效率和准确性，提高施工项目的工作效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。