[发明专利]应用混合现实技术实现建筑模型与实体间的定位方法

说明书

本发明公开了一种应用混合现实技术实现建筑模型与实体间的定位方法，本方法首先建立实体建筑物的建筑BIM模型并采用相同的坐标系统，在实体建筑物墙体的任意位置粘贴二维码，二维码包含粘贴位置的坐标信息、与磁极北方向夹角信息以及Y轴方向识别参数信息；将头戴式显示器设备设置于建筑BIM模型位置，头戴式显示器设备的深度摄像仪扫描二维码读取相关信息，距离传感器测量设备与二维码的距离，电子罗盘测量设备与磁极北方向夹角，重力传感器测量设备与重力方向夹角，经计算得到设备在坐标系统中的坐标位置，确定建筑BIM模型相对实体建筑物的坐标。本方法通过混合现实设备实现建筑BIM模型与实体间的定位，为建筑BIM模型展示提供位置信息。

技术领域

本发明涉及一种应用混合现实技术实现建筑模型与实体间的定位方法。

背景技术

混合现实技术目前仍处于完善阶段，应用混合现实技术来展示建筑BIM模型现仍处于探索阶段。建筑BIM(Building Information Modeling)模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图等特点。建筑BIM模型使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。目前市面上尚无成熟的用于建筑BIM模型展示的产品，实现在混合现实设备中展示建筑BIM模型仍有许多难题有待解决，其中建筑BIM模型与实体间的定位技术就是其中之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用混合现实技术实现建筑模型与实体间的定位方法，本方法通过混合现实设备实现建筑BIM模型与实体间的定位，从而确定建筑BIM模型相对实体的具体坐标位置，为建筑BIM模型展示提供位置信息。

为解决上述技术问题，本发明应用混合现实技术实现建筑模型与实体间的定位方法包括如下步骤：

步骤一、以实体建筑物的各项相关信息数据为基础，通过数字信息仿真建立实体建筑物的建筑BIM模型，实体建筑物与建筑BIM模型采用相同的坐标系统；

步骤二、在实体建筑物墙体的任意位置粘贴二维码，该二维码包含粘贴位置的坐标信息和粘贴墙面与磁极北方向夹角信息，还包含一个Y轴方向识别参数信息；

步骤三、将混合现实技术的头戴式显示器设备设置于建筑BIM模型位置，头戴式显示器设备包括深度摄像仪、距离传感器、电子罗盘和重力传感器，深度摄像仪扫描二维码，读取二维码所携带的信息，距离传感器测量头戴式显示器设备与二维码粘贴点的距离，电子罗盘测量头戴式显示器设备与磁极北方向的夹角，重力传感器测量头戴式显示器设备与重力方向的夹角，经计算得到头戴式显示器设备在坐标系统中的具体坐标位置，从而确定建筑BIM模型相对实体建筑物的坐标。

进一步，所述头戴式显示器设备在坐标系统中的具体坐标位置计算如下：

设定二维码中心点坐标为(x,y,z)，二维码所粘贴墙面与磁极北方向所形成的夹角为α，深度摄像仪所在位置坐标为(x₁,y₁,z₁)，角度值规定逆时针为正值，角度计量方式为二维码所粘贴墙面从墙体与磁极北方向同向侧所在方位逆时针转向磁极北方向形成角度α、头戴式显示器设备的电子罗盘测量视线与磁极北方向同向侧方位转向磁极北方向形成角度β，头戴式显示器设备的重力传感器测量视线与重力方向同向侧方位转向重力方向形成角度γ，Y轴方向识别参数为δ，其取值为1或-1，

则：

y₁＝y+δL_y＝y+δL_h sin(α-β)

z₁＝z+L_v＝z+L sinγ