[发明专利]一种实现智慧楼宇三维建模的方法、装置

说明书

技术领域

本发明属于智慧楼宇和地理信息科学技术领域，尤其涉及一种实现智慧楼宇三维建模的方法、装置。

背景技术

智慧楼宇是指以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。其构建过程分为设计、施工、安装三个过程，其中，设计阶段是智慧楼宇构建这三个过程的基础，该阶段的设计图纸和分析结果是智慧楼宇构建的总指导和总依据。

建筑物中的声环境模拟和分析主要是为了让建筑中的声音的音质更加优化，其衡量指标之一为混响时间分析参数。当声源在室内发声时，室内声场中的任一点所接收到的声音由下列三个部分组成:直达声、早期反射声及混响声。直达声：由声源直接到达接收点的声音。早期反射声：一般是指直达声到达后，相对延迟时间为50ms（对于音乐可以放宽至80ms）内到达的反射声。混响声：在早期反射声后陆续到达的，经过多次反射后的声音统称为混响声。当室内的一个声源开始辐射声能时，随着直达声的到来，室内各点的声能密度将会突然增强，在这之后的一段时间，由于反射声的陆续到达，声能密度将持续小幅增加。最后，整个过程将会达到平衡，被室内表面及空气吸收的声能等于声源所辐射出的声能，室内声能密度不再增加，而是处于一种稳定状态。如果此时声源突然停止发声，室内各点上的声音并不会立即消失，而是有一个逐渐衰减的过程，首先是直达声消失，然后是早期反射声，最后是混响声。这一过程的衰减速率是房间形状和建筑材料数量/位置的函数；吸声较强的房间的衰减时间比较短；与此相反，在反射比较强的房间里，衰减时间可能相对要长一些。实际上声能逐步衰减的过程就是通常我们所说的混响过程，作为吸声量和声能密度之间同步作用的结果，它是时间的指数函数。较长的混响时间能增加音质的丰满度，过长则会影响听音的清晰度；较短的混响时间有利于提升清晰度，但过短又会使声音干涩。因此，在进行室内音质设计时，根据使用要求适当控制混响时间是非常重要的一项工作。

然而，目前所建成的智慧楼宇大多数都是在传统楼宇设施的基础上机械的添加一些楼宇自动化的设备，很难满足智慧楼宇定义中所描述的安全、高效、舒适、便利的要求。究其原因主要是因为，目前在智慧楼宇构建过程的设计阶段依赖于利用传统的点线面等几何图形进行组合拼接以此来进行设计图纸的设计。由于这些几何图形不具备面向对象性，即无法具备现实楼宇中各种物体的功能以及属性，因此无法对建筑的声环境混响时间进行分析以此来判断其设计结果是否符合智慧楼宇的标准。

发明内容

本发明实施例提供了一种实现智慧楼宇三维建模、分析的方法、装置，旨在解决现有技术无法对建筑的声环境混响时间进行分析以此来判断其设计结果是否符合智慧楼宇的标准的问题。

一方面，提供一种实现智慧楼宇三维建模的方法，所述方法包括：构建基于地理信息系统的智慧楼宇面向对象的数据模型；

以所述智慧楼宇的面向对象数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，生成所述建筑实例的三维模型；

根据所述三维模型确定所述建筑实例的目标区域，并提取影响所述目标区域的声环境混响时间的参数；

结合预先构建的声学混响时间数学模型，利用所述参数计算得到所述目标区域在各个频率下的声环境混响时间参数；

根据所述各个频率下的声环境混响时间参数，生成混响时间分析曲线；

将所述混响时间分析曲线与预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间进行比较，判断所述建筑实例的三维模型是否合理；

如果不合理，则重新以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模，直至根据三维建模后生成的三维模型确定的所述建筑实例的目标区域的混响时间分析曲线符合预设的智慧楼宇最佳的声环境混响时间。

进一步地，所述数据模型包括实体对象模型，与所述实体对象模型对应的空间几何信息、非几何属性和实体空间关系。

进一步地，所述以所述智慧楼宇面向对象的数据模型的实例为基础进行建筑实例的三维建模具体包括：

确定所述智慧楼宇中房间的数量及组成关系；

逐一为每个房间进行三维建模；

将建模好的各个房间进行组合并建立实体空间关系。

进一步地，所述逐一为每个房间进行三维建模具体为：逐一为每个房间中的门、窗、墙体、楼板进行三维建模。

进一步地，所述参数包括所述目标区域的体积、组成所述目标区域的各组成物体的表面积及组成所述目标区域的各组成物体的材料的吸声系数。