一种基于BIM的箱体模块化幕墙设计方法及系统与流程

一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法及系统
技术领域
1.本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法及系统。


背景技术：

2.bim模型是建筑信息模型的缩写，通过三维数字技术，将工程项目相关信息进行集成，通过三维的立体实物图展示，便于工程项目各参与方能够更直观的获取信息。在现有技术中，幕墙设计时设计师通过给出的标准尺寸进行产品设计，然而在实际的施工环境中产品设计采用的尺寸和实际施工尺寸可能存在较小的差异，且由于设计师和实际施工环境脱节导致设计方案缺少具体的安装指导，造成实际的安装效果和设计效果不匹配的问题。
3.因此，在现有技术中幕墙设计由于设计时尺寸的差异，且设计方案无法根据实际的安装环境提供具体的安装指导，造成实际的安装效果和设计效果不匹配的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法及系统，用于针对解决现有技术中幕墙设计由于设计时尺寸的差异，且设计方案无法根据实际的安装环境提供具体的安装指导，造成实际的安装效果和设计效果不匹配的技术问题。
5.鉴于上述问题，本技术提供了一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法及系统。
6.本技术的第一个方面，提供了一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法，所述方法应用于箱体模块化幕墙设计系统，所述箱体模块化幕墙设计系统与图像采集装置、尺寸测定装置通信连接，所述方法包括：采集目标建筑的设计数据，其中，所述设计数据包括设计尺寸信息；根据所述设计数据构建目标建筑的初始bim模型；获得用户的幕墙需求信息，根据所述幕墙需求信息对所述初始bim模型进行模块划分，生成模块划分结果；通过所述尺寸测定装置进行所述目标建筑的尺寸测定，获得测定尺寸数据；通过所述测定尺寸数据进行所述模块划分结果的边缘模块补偿，根据边缘模块补偿结果获得补偿模块划分结果；通过所述图像采集装置进行所述目标建筑的图像采集，获得目标建筑图像集合，其中，所述目标建筑图像集合具有位置标识；对所述目标建筑集合进行特征识别，根据特征识别结果和所述位置标识进行所述补偿模块划分结果的模块标识；基于带有模块标识的所述补偿模块划分结果生成所述目标建筑的幕墙设计装配方案。
7.本技术的第二个方面，提供了一种基于bim的箱体模块化幕墙设计系统，所述系统与图像采集装置、尺寸测定装置通信连接，所述系统包括：设计数据采集模块，用于采集目标建筑的设计数据，其中，所述设计数据包括设计尺寸信息；模型构建模块，用于根据所述设计数据构建目标建筑的初始bim模型；模块划分模块，用于获得用户的幕墙需求信息，根据所述幕墙需求信息对所述初始bim模型进行模块划分，生成模块划分结果；尺寸数据获取模块，用于通过所述尺寸测定装置进行所述目标建筑的尺寸测定，获得测定尺寸数据；补偿划分模块，用于通过所述测定尺寸数据进行所述模块划分结果的边缘模块补偿，根据边缘
模块补偿结果获得补偿模块划分结果；建筑图像获取模块，用于通过所述图像采集装置进行所述目标建筑的图像采集，获得目标建筑图像集合，其中，所述目标建筑图像集合具有位置标识；特征识别模块，用于对所述目标建筑集合进行特征识别，根据特征识别结果和所述位置标识进行所述补偿模块划分结果的模块标识；装配方案生成模块，用于基于带有模块标识的所述补偿模块划分结果生成所述目标建筑的幕墙设计装配方案。
8.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
9.本技术实施例提供的方法通过采集目标建筑的设计数据，其中，所述设计数据包括设计尺寸信息。根据所述设计数据构建目标建筑的初始bim模型。获得用户的幕墙需求信息，根据所述幕墙需求信息对所述初始bim模型进行模块划分，生成模块划分结果。通过所述尺寸测定装置进行所述目标建筑的尺寸测定，获得测定尺寸数据。通过所述测定尺寸数据进行所述模块划分结果的边缘模块补偿，根据边缘模块补偿结果获得补偿模块划分结果。通过所述图像采集装置进行所述目标建筑的图像采集，获得目标建筑图像集合，其中，所述目标建筑图像集合具有位置标识。对所述目标建筑集合进行特征识别，根据特征识别结果和所述位置标识进行所述补偿模块划分结果的模块标识。基于带有模块标识的所述补偿模块划分结果生成所述目标建筑的幕墙设计装配方案。提高了设计方案和实际施工场景的贴合度，并自动生成幕墙设计装配方案，保障幕墙设计装配的安装效果。解决了现有技术中幕墙设计由于设计时尺寸的差异，且设计方案无法根据实际的安装环境提供具体的安装指导，造成实际的安装效果和设计效果不匹配的技术问题。
10.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
11.图1为本技术提供的一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法流程示意图；
12.图2为本技术提供的一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法中根据边缘匹配结果和测定尺寸数据进行边缘模块补偿的流程示意图；
13.图3为本技术提供的一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法中根据第二装配约束数据进行模块标识的流程示意图；
14.图4为本技术提供了一种基于bim的箱体模块化幕墙设计系统结构示意图。
15.附图标记说明：设计数据采集模块11，模型构建模块12，模块划分模块13，尺寸数据获取模块14，补偿划分模块15，建筑图像获取模块16，特征识别模块17，装配方案生成模块18。
具体实施方式
16.本技术提供一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法及系统，用于针对解决现有技术中幕墙设计由于设计时尺寸的差异，且设计方案无法根据实际的安装环境提供具体的安装指导，造成实际的安装效果和设计效果不匹配的技术问题。
17.下面将参考附图对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施内容例仅为本技术所能实现的部分内容，而不是本技术的全部内容。
18.实施例一
19.如图1所示，本技术提供了一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法，所述方法应用于箱体模块化幕墙设计系统，所述箱体模块化幕墙设计系统与图像采集装置、尺寸测定装置通信连接，所述方法包括：
20.步骤100：采集目标建筑的设计数据，其中，所述设计数据包括设计尺寸信息；
21.步骤200：根据所述设计数据构建目标建筑的初始bim模型；
22.步骤300：获得用户的幕墙需求信息，根据所述幕墙需求信息对所述初始bim模型进行模块划分，生成模块划分结果；
23.具体的，bim模型是建筑信息模型的缩写，通过三维数字技术，将工程项目相关信息进行集成，通过三维的立体实物图展示。通过采集目标建筑的设计数据，其中设计数据包括设计尺寸信息，如内部结构或外部结构的长、宽、高尺寸。根据获取的设计数据构建目标建筑的初始bim模型。此时，初始bim模型中已经包含相应的建筑设计尺寸数据。进一步，获取用户对的幕墙的需求信息，如用户需求幕墙上窗户位置高度等需求信息，根据幕墙需求信息对所述初始bim模型进行模块划分，即根据需求信息对将幕墙划分为多个模块，每个需求信息对应一个模块，生成模块划分结果，便于后续根据不同模块的具体需求采取对应的处理方式。
24.步骤400：通过所述尺寸测定装置进行所述目标建筑的尺寸测定，获得测定尺寸数据；
25.步骤500：通过所述测定尺寸数据进行所述模块划分结果的边缘模块补偿，根据边缘模块补偿结果获得补偿模块划分结果；
26.具体的，通过尺寸测定装置进行目标建筑的尺寸测定，即测量实际幕墙的尺寸，获取测定尺寸数据，由于在幕墙设计时，设计尺寸可能和实际尺寸存在一定的偏差，为了保证实际幕墙的安装效果，需要对偏差进行补偿。随后，通过测定尺寸数据进行模块划分结果的边缘模块补偿，根据边缘模块补偿结果获得补偿模块划分结果，即根据偏差数据对划分好的模块进行数据补偿，在对模块进行偏差补偿时通过设定的补偿规则进行补偿。
27.本技术实施例提供的方法步骤500还包括：
28.步骤510：根据所述幕墙需求信息和所述设计数据进行定位点标识，获得定位点标识结果；
29.步骤520：根据所述定位点标识结果进行所述模块划分结果的模块距离标识，获得距离标识结果；
30.步骤530：根据所述距离标识结果进行模块的边缘匹配，根据边缘匹配结果和所述测定尺寸数据进行边缘模块补偿。
31.具体的，根据幕墙需求信息和设计数据进行定位点标识，其中定位点为客户需求和设计数据中包含的需求定位点，如在一面幕墙中客户需求的窗户具体位置或具体高度、装饰物具体位置等固定的需求点，对需求的定位点进行标识，获取定位点标识结果。随后，根据定位点标识结果进行模块划分结果的模块距离标识，即获取定位点标识结果距离模块划分结果中其他非定位点标识模块的距离，获取距离标识结果。根据距离标识结果进行模块的边缘匹配，匹配其中距离定位点标识结果最远的一个或多个补偿模块，根据边缘匹配结果和所述测定尺寸数据进行边缘模块补偿，避免由于补偿对象距离定位点标识结果较近
影响定位点标识结果的安装质量。
32.本技术实施例提供的方法步骤500还包括：
33.步骤540：根据所述幕墙需求信息进行需求解析，基于需求解析结果生成多边缘临近特征值；
34.步骤550：根据所述多边缘临近特征值进行所述模块划分结果中所有模块的模块特征值计算，获得模块特征值计算结果；
35.步骤560：根据所述距离标识结果和所述模块特征值计算结果进行模块的距离特征值分析，根据距离特征值分析结果获得所述边缘匹配结果。
36.具体的，根据幕墙需求信息进行需求解析，其中幕墙需求信息包括对幕墙各边缘进行调整的优先级，基于需求解析结果生成多边缘临近特征值，其中调整的优先级越高对应生成的多边缘临近特征值越低，通过不同优先级设置对应的多边缘临近特征值。进一步，根据多边缘临近特征值进行所述模块划分结果中所有模块的模块特征值计算，在进行模块特征值计算时通过多边缘临近特征值与模块边缘距离幕墙边缘距离的乘积进行获取，每个模块边缘均对应有两个幕墙边缘距离，即左边缘与右边缘。每个模块的每个边缘均存在两个模块特征值计算结果，获取模块特征值计算结果。通过获取模块特征值计算结果，平衡调整优先级和安装距离的关系，避免直接按照调整优先级进行调整时造成安装不美观的问题。最后，根据距离标识结果和模块特征值计算结果进行模块的距离特征值分析，获取模块距离标识结果和模块特征值计算结果加和计算值作为距离特征值，对距离特征值进行分析获取距离特征值中排序靠后的多个距离特征值对应的模块作为调整模块。获取距离特征值分析结果，根据距离特征值分析结果获得调整模块并获取边缘匹配结果。
37.本技术实施例提供的方法步骤530还包括：
38.步骤531：根据所述定位点标识结果获得定位点识别特征集合；
39.步骤532：基于所述定位点识别特征集合进行所述目标建筑图像集合的特征匹配，获得匹配结果；
40.步骤533：根据所述定位点标识结果和所述位置标识进行所述匹配结果的匹配约束，获得定位点匹配结果；
41.步骤534：根据所述定位点匹配结果生成第一装配约束数据。
42.具体的，根据定位点标识结果获得定位点识别特征集合，其中定位点识别特征集合包括定位点的具体定位模块。基于定位点识别特征集合进行所述目标建筑图像集合的特征匹配，匹配定位点安装位置的图像，获得匹配结果。随后，根据定位点标识结果和位置标识进行匹配结果的匹配约束，匹配定位点标识结果的实际模块，获得定位点匹配结果，根据定位点匹配结果生成第一装配约束数据，其中第一装配约束数据用于对定位点的实际安装位置进行约束。
43.步骤600：通过所述图像采集装置进行所述目标建筑的图像采集，获得目标建筑图像集合，其中，所述目标建筑图像集合具有位置标识；
44.步骤700：对所述目标建筑集合进行特征识别，根据特征识别结果和所述位置标识进行所述补偿模块划分结果的模块标识；
45.步骤800：基于带有模块标识的所述补偿模块划分结果生成所述目标建筑的幕墙设计装配方案。
46.具体的，通过图像采集装置进行所述目标建筑的图像采集，获取目标建筑图像集合，在目标建筑图像集合中包含图像对应的位置标识。对目标建筑集合进行特征识别，识别各建筑图像中包含的缺陷特征，如裂缝缺陷、孔洞缺陷等。当存在上述缺陷时，则需要对缺陷进行对应处理，其中具体的处理方式可以根据缺陷-处理数据库进行获取。通过大数据获取缺陷图像，并获取缺陷图像对应的处理方式，如裂缝可以通过涂抹腻子进行去除，获取构建好的缺陷-处理数据库，在该数据库中包含具体的缺陷图像以及对应的处理方式，便于后续对特征识别结果进行处理步骤标识。进一步，根据获取的特征识别结果和对应的位置标识进行补偿模块划分结果的模块标识，标识补偿模块划分结果中存在缺陷的模块，并标识存在缺陷的模块的具体处理方式。最后，基于带有模块标识的所述补偿模块划分结果生成所述目标建筑的幕墙设计装配方案。提高了设计方案和实际施工场景的贴合度，并自动生成幕墙设计装配方案，保障幕墙设计装配的安装效果。
47.如图3所示，本技术实施例提供的方法步骤700还包括：
48.步骤710：通过大数据构建装配约束特征集合；
49.步骤720：通过所述装配约束特征集合进行所述目标建筑图像集合的特征匹配，获得约束匹配结果；
50.步骤730：根据所述约束匹配结果和所述位置标识生成第二装配约束数据，根据所述第二装配约束数据进行模块标识。
51.具体的，通过大数据构建装配约束特征集合，其中装配约束特征集合为具体装配时存在的缺陷特征集合。通过装配约束特征集合进行目标建筑图像集合的特征匹配，为目标建筑图像集合匹配对应的约束特征，获取约束匹配结果。根据约束匹配结果和位置标识生成第二装配约束数据，其中第二装配约束数据为缺陷-处理数据库中对应的缺陷处理方式，最后根据第二装配约束数据进行模块标识，完成对模块的标识。
52.本技术实施例提供的方法步骤700还包括：
53.步骤740：获得所述装配约束特征集合的初始装配约束数据；
54.步骤750：根据所述约束匹配结果获得匹配相似度参数；
55.步骤760：通过所述初始装配约束数据和所述匹配相似度参数匹配特征的约束数据计算，获得计算结果；
56.步骤770：根据所述计算结果和所述位置标识生成所述第二装配约束数据。
57.具体的，获取装配约束特征集合的初始装配约束数据，其中初始装配约束数据为装配约束特征集合中初始缺陷对应的初始处理方式和处理方式的具体用量。由于获取的目标建筑图像集合中的特征匹配缺陷大小可能与初始缺陷的大小不相同，因此初始装配约束数据与获取的第二装配约束数据也存在差异。通过获取约束匹配结果获得匹配相似度参数，即获取目标建筑图像集合中的特征匹配缺陷大小和初始缺陷的大小的相似度参数，获取相似度参数时通过式：1+(特征匹配缺陷大小-初始缺陷大小)，进行获取，小于初始缺陷大小的相似度小于1，大于初始缺陷大小的相似度大于1。通过初始装配约束数据和匹配相似度参数匹配特征的约束数据计算，获得计算结果，即对初始装配约束数据和匹配相似度参数进行乘积计算获取计算结果，该计算结果主要针对初始装配约束数据中的材料用量进行计算，不进行具体的处理方式计算，根据计算结果和位置标识生成第二装配约束数据，实现对装配时的具体装配约束方式和材料用量的获取。
58.本技术实施例提供的方法步骤800还包括：
59.步骤810：根据所述补偿模块划分结果生成关联模块的关联标识集合，其中，所述关联标识集合中的每一组关联标识均具有唯一对应关系；
60.步骤820：将所述关联标识集合对应添加至所述补偿模块划分结果中的对应模块；
61.步骤830：根据所述关联标识集合进行所述补偿模块划分结果的模块装配。
62.具体的，根据补偿模块划分结果生成关联模块的关联标识集合，其中关联模块为与装配模块相邻的模块。所述关联标识集合中的每一组关联标识均具有唯一对应关系，即关联标识集合中每组关联标识中的每个模块有且只有一个对应关系，每一组关联标识中包含两个相邻模块的位置分布和关系分布，关系分布具体为相邻关系，位置分布具体为分布的位置，如位于上部、左部分、右上部位等其他位置。如a模块与b模块相邻，a模块位于b模块右上端靠近b右端边缘5厘米处，则a模块和b模块之间的一组关联标识则具体体现上述关系。将关联标识集合对应添加至所述补偿模块划分结果中的对应模块。最后，根据关联标识集合进行补偿模块划分结果的模块装配，避免装配顺序混乱造成装配错误。
63.综上所述，本技术实施例提供的方法通过采集目标建筑的设计数据，构建初始bim模型。获得用户的幕墙需求信息，对初始bim模型进行模块划分。通过尺寸测定装置进行尺寸测定。通过测定尺寸数据进行模块划分结果的边缘模块补偿，获得补偿模块划分结果。采集目标建筑图像，获得目标建筑图像集合。对目标建筑集合进行特征识别，根据特征识别结果和位置标识进行补偿模块划分结果的模块标识。基于带有模块标识的补偿模块划分结果生成目标建筑的幕墙设计装配方案。提高了设计方案和实际施工场景的贴合度，并自动生成幕墙设计装配方案，保障幕墙设计装配的安装效果。解决了现有技术中幕墙设计由于设计时尺寸的差异，且设计方案无法根据实际的安装环境提供具体的安装指导，造成实际的安装效果和设计效果不匹配的技术问题。
64.实施例二
65.基于与前述实施例中一种基于bim的箱体模块化幕墙设计方法相同的发明构思，如图4所示，本技术提供了一种基于bim的箱体模块化幕墙设计系统，所述系统与图像采集装置、尺寸测定装置通信连接，所述系统包括：
66.设计数据采集模块11，用于采集目标建筑的设计数据，其中，所述设计数据包括设计尺寸信息；
67.模型构建模块12，用于根据所述设计数据构建目标建筑的初始bim模型；
68.模块划分模块13，用于获得用户的幕墙需求信息，根据所述幕墙需求信息对所述初始bim模型进行模块划分，生成模块划分结果；
69.尺寸数据获取模块14，用于通过所述尺寸测定装置进行所述目标建筑的尺寸测定，获得测定尺寸数据；
70.补偿划分模块15，用于通过所述测定尺寸数据进行所述模块划分结果的边缘模块补偿，根据边缘模块补偿结果获得补偿模块划分结果；
71.建筑图像获取模块16，用于通过所述图像采集装置进行所述目标建筑的图像采集，获得目标建筑图像集合，其中，所述目标建筑图像集合具有位置标识；
72.特征识别模块17，用于对所述目标建筑集合进行特征识别，根据特征识别结果和所述位置标识进行所述补偿模块划分结果的模块标识；
73.装配方案生成模块18，用于基于带有模块标识的所述补偿模块划分结果生成所述目标建筑的幕墙设计装配方案。
74.进一步地，所述补偿划分模块15还用于：
75.根据所述幕墙需求信息和所述设计数据进行定位点标识，获得定位点标识结果；
76.根据所述定位点标识结果进行所述模块划分结果的模块距离标识，获得距离标识结果；
77.根据所述距离标识结果进行模块的边缘匹配，根据边缘匹配结果和所述测定尺寸数据进行边缘模块补偿。
78.进一步地，所述补偿划分模块15还用于：
79.根据所述幕墙需求信息进行需求解析，基于需求解析结果生成多边缘临近特征值；
80.根据所述多边缘临近特征值进行所述模块划分结果中所有模块的模块特征值计算，获得模块特征值计算结果；
81.根据所述距离标识结果和所述模块特征值计算结果进行模块的距离特征值分析，根据距离特征值分析结果获得所述边缘匹配结果。
82.进一步地，所述补偿划分模块15还用于：
83.根据所述定位点标识结果获得定位点识别特征集合；
84.基于所述定位点识别特征集合进行所述目标建筑图像集合的特征匹配，获得匹配结果；
85.根据所述定位点标识结果和所述位置标识进行所述匹配结果的匹配约束，获得定位点匹配结果；
86.根据所述定位点匹配结果生成第一装配约束数据。
87.进一步地，所述特征识别模块17还用于：
88.通过大数据构建装配约束特征集合；
89.通过所述装配约束特征集合进行所述目标建筑图像集合的特征匹配，获得约束匹配结果；
90.根据所述约束匹配结果和所述位置标识生成第二装配约束数据，根据所述第二装配约束数据进行模块标识。
91.进一步地，所述特征识别模块17还用于：
92.获得所述装配约束特征集合的初始装配约束数据；
93.根据所述约束匹配结果获得匹配相似度参数；
94.通过所述初始装配约束数据和所述匹配相似度参数匹配特征的约束数据计算，获得计算结果；
95.根据所述计算结果和所述位置标识生成所述第二装配约束数据。
96.进一步地，所述装配方案生成模块18还用于：
97.根据所述补偿模块划分结果生成关联模块的关联标识集合，其中，所述关联标识集合中的每一组关联标识均具有唯一对应关系；
98.将所述关联标识集合对应添加至所述补偿模块划分结果中的对应模块；
99.根据所述关联标识集合进行所述补偿模块划分结果的模块装配。
100.上述实施例二用于执行如实施例一中的方法，其执行原理以及执行基础均可以通过实施例一中记载的内容获取，在此不做过多赘述。尽管结合具体特征及其实施例对本技术进行了描述，但本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本技术的实施例，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的范围，这样获取的内容也属于本技术保护的范围。