[发明专利]一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法及系统

权利要求书

1.一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法，其特征在于，所述方法包括：

101、建立第一层专业索引结构，基于所述第一层专业索引结构建立第二层索引结构；所述第二层索引结构为几何体索引，所述几何体的ID代表工程中的唯一的索引；其中，建立第一层专业索引结构是以用户界面选择的待碰撞节点作为待碰撞的专业模型；根据所述待碰撞的专业模型获取指定的检测碰撞类型，所述碰撞类型包括硬碰撞、软碰撞；

102、对所述第一层专业索引结构的所有专业模型进行排列，获得两两专业模型的组合；依次提取待检测组合，判断每种专业模型组合中两个专业模型的碰撞关系，获取潜在碰撞专业索引数组；判断所述专业模型间是否会发生碰撞，构造潜在碰撞专业模型索引集合；

103、基于所述潜在碰撞专业索引数组，判断潜在碰撞组合中几何体的碰撞关系；若两个几何体发生碰撞，记录碰撞数据，保存在数据库中。

2.根据权利要求1所述的一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法，其特征在于，所述步骤102根据所述第一层专业索引结构，两两组合专业模型，判断所述专业模型间是否会发生碰撞，构造潜在碰撞专业模型索引集合，是指通过两个专业模型的碰撞检测，判断两个专业模型是否发生碰撞，其中，包围盒的表达式为：

bb＝[minX，minY，minZ，maxX，maxY，maxZ]    (1)

其中，minX，minY，minZ分别表示专业模型各顶点坐标中的最小X坐标值，最小Y坐标值以及最小Z坐标值；maxX，maxY，maxZ分别表示专业模型各顶点坐标中的最大X坐标值，最大Y坐标值以及最大Z坐标值；

若指定硬碰撞类型，则通过包围盒相交判断方法判断两个专业模型的包围盒的交集是否为空，如果两个专业模型的包围盒有交集，所述两个专业模型可能发生硬碰撞；

若指定软碰撞类型，则通过包围盒距离计算方法获得两个包围盒间的距离，判断距离与给定阈值的大小关系，如果所述两个专业模型的包围盒的距离小于给定阈值，所述两个专业模型可能发生软碰撞。

3.根据权利要求2所述的一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法，其特征在于，所述若指定硬碰撞类型，通过相交测试判断两个专业模型的包围盒的交集是否为空，如果两个专业模型的包围盒有交集，所述两个专业模型可能发生硬碰撞，是采用包围盒相交判断方法判断两个专业模型的包围盒是否相交，所述包围盒相交判断方法如下；

包围盒1的表达式：

bb1＝[minX1，minY1，minZ1，maxX1，maxY1，maxZ1]

包围盒2的表达式：

bb2＝[minX2，minY2，minZ2，maxX2，maxY2，maxZ2]

a)若两个包围盒的顶点坐标无重合，满足以下情况，则所述两个包围盒不相交：

包围盒1各顶点坐标的最小X坐标值，或最小Y坐标值，或最小Z坐标值大于包围盒2各顶点坐标的最大X坐标值，或最大Y坐标值，或最大Z坐标值；或者，

包围盒1各顶点坐标的最大X坐标值，或最大Y坐标值，或最大Z坐标值小于包围盒2各顶点坐标的最小X坐标值，或最小Y坐标值，或最小Z坐标值；

即满足以下具体公式：

b)若不满足情况a)，所述包围盒1与包围盒2相交；

所述若指定软碰撞类型，则计算两个包围盒间的距离与给定阈值的大小关系，如果所述两个包围盒的距离小于给定阈值，判断所述两个专业模型可能发生软碰撞，是通过计算两个包围盒之间的距离，判断两个专业模型是否会发生软碰撞；

包围盒距离计算方法如下：

计算d₁，d₂，d₃，分别为x，y，z三个方向上，两个包围盒的距离最小值；

a)如果不存在d_i＞0，其中，1≤i≤3，则所述两个包围盒之间的距离

d＜0；

b)如果只存在一个d_i＞0，其中，1≤i≤3，则认为所述两个包围盒的距离d＝d_i；

c)如果存在多个d_i＞0，其中，1≤i≤3，则认为两个包围盒距离

其中d_i＞0:

判断两个包围盒之间的距离d与d₀的大小，所述d₀为给定距离阈值；

如果d＞d₀，所述两个包围盒的距离大于给定阈值；

如果d＜d₀，所述两个包围盒的距离小于给定阈值。