[发明专利]一种将BIM实体模型转换为多细节层次GIS标准化模型的方法

摘要

本发明涉及地理空间信息系统技术领域，公开了一种将BIM实体模型转换为多细节层次GIS标准化模型的方法。通过所述将BIM实体模型转换为多细节层次GIS标准化模型的方法，不但实现了从BIM实体模型到多细节层次GIS标准化模型的自动转换，可以便于计算机执行两者之间的几何语义信息互操作，还实现了IFC格式与CityGML格式之间的完整转换及映射，提高了转换质量。此外，所述转换方法还具有转换速度更快和转换准确率高的优点，便于实际推广和应用。

主权项

1.一种将BIM实体模型转换为多细节层次GIS标准化模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：S101.解析BIM实体模型的IFC格式文件，获取各个对象实体的IFC几何信息和IFC语义信息，并剔除缺乏IFC几何信息的对象实体；S102.确定在多细节层次GIS标准化模型中LOD层次转换所需的目标实体类型，并根据所述目标实体类型筛选出对应LOD层次转换所需的目标对象实体；在步骤S102中，按照如下方式(1)～(4)中任意一种确定在多细节层次GIS标准化模型中LOD层次转换所需的目标实体类型：(1)根据LOD1层次的几何及语义特征，确定LOD1层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型和墙体实体类型；(2)根据LOD2层次的几何及语义特征，确定LOD2层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型、墙体实体类型、屋顶实体类型、梁实体类型、柱实体类型、楼梯实体类型和栏杆实体类型；(3)根据LOD3层次的几何及语义特征，确定LOD3层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型、墙体实体类型、屋顶实体类型、梁实体类型、柱实体类型、楼梯实体类型、栏杆实体类型、门实体类型和窗实体类型；(4)根据LOD4层次的几何及语义特征，确定LOD4层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型、墙体实体类型、屋顶实体类型、梁实体类型、柱实体类型、楼梯实体类型、栏杆实体类型、门实体类型、窗实体类型、空间实体类型和家具实体类型；S103.遍历所述目标对象实体的IFC几何信息，并根据对象实体间的相对位置关系得到基于同一笛卡尔坐标系的IFC简化模型；S104.根据在所述IFC简化模型中的各个对象实体的IFC几何信息进行几何转换，得到与LOD层次对应的CityGML几何信息；在步骤S104中，在确定LOD1层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型和墙体实体类型的情况下，或者在确定LOD2层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型、墙体实体类型、屋顶实体类型、梁实体类型、柱实体类型、楼梯实体类型和栏杆实体类型的情况下，按照由如下步骤S201～S203所描述的方式进行几何转换：S201.将在所述IFC简化模型中的各个楼板实体和墙体实体按照不同的楼层投影到XY平面中，得到各个楼层对应的二维多边形；S202.针对各个楼层，对同层的所述二维多边形进行二维布尔运算，合并同层二维多边形，并移除处于所述二维多边形内部的几何元素，得到对应楼层的二维外轮廓；S203.按照各个楼层的高度将对应楼层的所述二维外轮廓拉伸为三维实体，获取与LOD层次对应的CityGML几何信息；在步骤S104中，在确定LOD3层次转换所需的目标实体类型为楼板实体类型、墙体实体类型、屋顶实体类型、梁实体类型、柱实体类型、楼梯实体类型、栏杆实体类型、门实体类型和窗实体类型的情况下，或者在确定LOD4层次转换所需的构件要素类型为楼板实体类型、墙体实体类型、屋顶实体类型、梁实体类型、柱实体类型、楼梯实体类型、栏杆实体类型、门实体类型、窗实体类型、空间实体类型和家具实体类型的情况下，按照由如下步骤S301～S303所描述的方式进行几何转换：S301.对在所述IFC简化模型中的各个对象实体进行三维布尔运算，合并三维几何表达，若三维几何表达合并成功，则移除处于所述IFC简化模型内部的几何元素，得到外壳几何信息，然后执行步骤S303，若三维几何表达合并失败，则执行步骤S302；S302.采用形态学的膨胀及腐蚀方法得到外壳几何信息，然后执行步骤S303；S303.从在所述IFC简化模型中的门实体和/或窗实体的IFC几何信息中提取对应洞口实体的IFC几何信息，然后对所述洞口实体的IFC几何信息与所述外壳几何信息进行整合，获取与LOD层次对应的CityGML几何信息；S105.根据在所述IFC简化模型中的各个对象实体的IFC语义信息/和IFC几何信息进行语义映射，得到与LOD层次对应的CityGML语义信息；S106.将与LOD层次对应的CityGML几何信息和CityGML语义信息按照对应的CityGML标准格式进行输出，得到与所述BIM实体模型对应的多细节层次GIS标准化模型。