[发明专利]适用于建筑人居环境仿真的建筑图纸识别与模型构建方法

说明书

本发明公开一种适用于建筑人居环境仿真的建筑图纸识别与模型构建方法，包括：解析dxf格式楼层图纸，构建描述点线信息的图模型并预处理成生成树‑余枝的标准图模型；用基本关联矩阵得到基本环路矩阵；基于基本环路矩阵得到若干相互嵌套的基本环路多边形后通过多边形剪切得到最小多边形，用最小多边形构建楼层各房间几何模型；将最小多边形与建筑信息结合，构造每层楼层基本结构，将上层的下楼板与下层的上楼板沿相互交点与房间边界剪切，构造相邻两楼层的层间楼板，得到一体化建筑模型；解析包括门、窗、楼梯间楼板的建筑构件几何图纸，结合门窗高度、做法，构造门窗及其他建筑构件信息模型。本发明能实现对建筑人居环境仿真模型的快速构建。

技术领域

本发明涉及建筑仿真建技术领域，特别是涉及一种适用于建筑人居环境仿真的建筑图纸识别与模型构建方法。

背景技术

实现建筑模型的自动读取与解析，是进行建筑人居环境仿真分析的基础。在工程软件中，建筑模型是一类按照设计完成的CAD实体模型，建筑图纸的识别与构建，是根据二维图纸中建筑墙体、门窗的几何坐标，结合维护结构具体做法、标高等信息，识别或构建房间、楼层、建筑整体的方法。

当前建筑仿真领域，建筑模型的录入主要依靠软件平台中自带的画图工具，人工重新绘制；各软件绘图的规则繁复，多需要按特定流程逐一绘制与填写建筑信息，且绘图、设置流程中容错率较低。对于总体量较大的建筑或建筑群，重新绘制并填写每一个房间的几何与物理信息，效率较低；且人工重复绘图、录入总不可避免产生错误，未能将简单重复的工作智能化实现。无论从学习成本还是使用中的时间成本而言，都造成了人力资源的浪费，最终反映到成本中。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种适用于建筑人居环境仿真的建筑图纸识别与模型构建方法，是一种基于计算几何与图算法的建筑图纸识别与模型构建方法，适用于以热环境为主体的，对建筑人居环境的仿真计算。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

适用于建筑人居环境仿真的建筑图纸识别与模型构建方法，包括步骤：

S1.解析dxf格式的楼层图纸，读取楼层图纸中的图元信息，根据图元信息构建一个描述点线信息的图模型；

S2.对图模型预处理，整理成生成树-余枝的标准图模型；

S3.用标准图模型的基本关联矩阵A得到标准图模型的基本环路矩阵Cf；基本关联矩阵描述标准模型中点和边的连接关系，基本回路矩阵描述标准模型中的环形回路和边的关系；

S4.基于标准图模型的基本环路矩阵Cf，得到若干相互嵌套的基本回路多边形，利用几何图形的交并计算，使基本回路多边形相互剪切，直至多边形间不再有交集，得到最小多边形，根据最小多边形构建楼层中各房间的几何模型；

S5.将每层楼层图纸通过基本回路多边形相互剪切后获得的不存在交集的最小多边形与建筑信息结合，构造出每层楼层所有的基本结构；通过几何图形的交并计算，将上层的下楼板与下层的上楼板沿着相互的交点与房间边界剪切，利用剪切获得的不存在交集的最小多边形构造相邻两楼层的层间楼板，得到一体化的建筑模型；

S6.解析包括门、窗、楼梯间楼板在内的其他建筑构件的几何图纸，结合门窗高度、做法信息，构造门窗及其他建筑构件的信息模型。

本发明将自行规整楼层二维数据，利用计算几何方法与图算法，自动解析房间结构，构建各楼层的基本围护结构，再通过对层间楼板的拼接计算，合并各楼层，构造一体化的建筑模型，最后对门窗等其他建筑构件进行读取；通过图数据处理、房间识别、楼层拼接等手段，实现对建筑人居环境仿真模型的快速构建，降低对技术人员绘图工作的要求。