[发明专利]一种数字孪生BIM模型转换与轻量化方法及装置

说明书

本发明提出了一种数字孪生BIM模型转换与轻量化方法及装置，涉及BIM领域。该方法包括不同模型设计软件导出的文件转换为统一的自定义格式文件；将统一的自定义的格式中三维模型自带的坐标系统转换为web引擎所支持的三维坐标系统；将三维模型拆分成关键数据,根据关键数据及三维模型的曲率值对三维模型进行缩减优化，将优化三维模型的几何特征、空间拓扑、纹理数据写入瓦片格式文件。本发明将原本体积庞大的模型缩小到原来的十五分之一左右，在BIM领域应用，轻量化后的模型可以广泛的应用到web端和手机客户端，提高了生产效率；同时在三维模型重构方法中加入了LOD的技术，减轻系统渲染的压力，使系统操作更流畅。

技术领域

本发明涉及BIM领域，具体而言，涉及一种数字孪生BIM模型转换与轻量化方法及装置。

背景技术

BIM技术已逐渐成为工程设计、建设、管理和维护的新途径和办法，目前已率先在建筑工程设计领域开始了全面应用。除了设计部门，围绕设计成果的后续相关建设和运维管理，也已开始大力推广BIM技术的相关应用。然而，通过在设计领域的BIM应用中可以发现，BIM模型工程浩大、体量巨大，对后续应用系统的计算机性能提出了严峻挑战。如若要顺畅地进行BIM设计及管理应用，需要采购高端的图形工作站，成本巨大，尤其是服务于网络端的应用，网络三维场景模型的实时渲染会出现卡顿、传输速度慢、体验交互性差等现象，迫切需要新的解决方案，在确保BIM技术在设计、施工、运维等方面的应用优势的同时，通过减少模型的体量(包括减少点、面等数量)，对BIM模型进行轻量化处理，以保证模型的轻量化程度。

目前，对BIM模型的轻量化的方法比较多，大致就是删除相关顶点、对面片进行折叠、LOD等，如果简化比更高则是将内层模型删除，只显示外层模型，这种简化方式存在的最大问题是无法查询内部构件信息。有的方法在此简化的基础上，对外围的面片进一步优化，将外围作为一个整体，模型体积进一步减少，但丢失了属性信息，不能实现BIM信息化的价值。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种数字孪生BIM模型转换与轻量化方法及装置。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种数字孪生BIM模型转换与轻量化方法，包括：

将多个不同模型设计软件导出的文件转换为统一的自定义格式文件，其中，上述自定义格式文件中包括定义了三维模型信息、定义了三维模型属性、定义了三维模型的几何信息、定义了BIM构件属性、定义了几何体gltf中引用的外部资源和定义了三维模型的结构树中的节点；

将统一的自定义的格式中三维模型自带的坐标系统转换为web引擎所支持的三维坐标系统，通过拓扑分析重建各个模型构建之间的坐标关系；

将三维模型拆分成关键数据,根据关键数据及三维模型的曲率值对三维模型进行缩减优化，得到优化三维模型，存储优化后的关键数据；

分析优化后的关键数据中材质和UV纹理关系，建立与自定义格式文件相对应的纹理数据模型，将优化三维模型的几何特征、空间拓扑、纹理数据写入瓦片格式文件。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括：

分析不同模型设计软件的部件属性存储结构，将部件属性数据写入到结构化关系数据库建立属性转换规则，构建统一的属性数据存储模型。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括：

基于LOD技术将三维模型解析出不同的显示精度和显示细节。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括：

采用压缩算法压缩多个不同模型设计软件的数据。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述压缩算法为Draco谷歌3D压缩算法。