[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

说明书

本发明提供一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法及系统，涉及多类型碰撞检测领域，能够快速准确地发现模型之间硬碰撞和软碰撞，提前找出图纸之间的不合理或错误之处，以及时在设计模型中调整冲突；第一层索引结构可以快速计算出潜在的碰撞专业模型组合；第二层索引结构确定几何体所属的专业模型，运用数学方法，不断排除位置较远的几何体，减少模型求交的计算量；同时采用空间三角面片对相交判断算法，提高计算速率，提高了大体量模型的硬碰撞和软碰撞的自动化和高效化检测能力。本发明用于多类型碰撞检测。

技术领域

本发明涉及多类型碰撞检测领域，尤其涉及一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法及系统。

背景技术

随着数字化技术的推进，BIM(BuildingInformationModeling，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库)轻量化技术在工程建筑行业有了广泛的应用。在BIM模型设计过程中，各专业需要定期将设计成果形成装配。组装后的模型可能会存在几何交叉，即发生碰撞的情况。因此需要通过综合分析，识别由于管线冲突或者专业之间碰撞带来的隐患问题，以便在设计阶段中及时调整冲突。

常规的碰撞检查通过对全局构件两两相交测试的方式判断是否发生硬碰撞，而建设工程项目中还存在一种软碰撞，即使两个构件未相交，只要二者距离小于指定阈值时，则认为两个构件发生软碰撞。目前还没有适用于BI M轻量化模型的软碰撞检测方法，导致软碰撞问题常常在施工阶段才会被发现，造成时间和资源的巨大浪费，严重影响施工进度。另外，现有的碰撞检测技术需要先构造全局模型八叉树，然后从全局模型八叉树中获取数据进行计算。此方法对大规模模型(几十乃至上百G)来说，需要计算的数据量过于庞大，测试过程较为缓慢，效率较低。

发明内容

本发明提出一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法及系统，能够快速准确地发现模型之间硬碰撞和软碰撞，提前找出图纸之间的不合理或错误之处，以及时在设计模型中调整冲突。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种BIM轻量化模型的多类型碰撞检测方法，该方法包括：

101、建立第一层专业索引结构，基于第一专业索引结构建立第二层索引结构；第二层索引结构为几何体索引，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；根据待碰撞的专业模型获取指定的检测碰撞类型，碰撞类型包括硬碰撞、软碰撞；

102、对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。

优选地，第一层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，建立所述第一层专业索引结构。

优选地，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包围盒的碰撞检测，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；minX，minY，minZ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；