[发明专利]基于移动增强现实技术和BIM的工程展示方法

说明书

本发明公开了一种基于移动增强现实技术和BIM的工程展示方法，包括环境和平台准备，三维模型格式转换，三维模型比例自动匹配、组装和基点设置，三维模型信息提取与应用，现实场景三维空间检测与标示，三维模型交互操控，三维模型在现实场景中的灯光材质碰撞设置，尺寸量测。本发明优点在于将移动增强现实技术应用于大中型土木工程，通过在现实场景中放置设计的三维模型，并以人的视角身临其境的观看模型，可方便的对模型进行各种交互操作与信息查询，极大地促进了参与土木工程各方对工程的理解，为随时随地对土木工程技术方案进行讨论和会商提供了支撑平台，对推动土木工程的发展具有重要意义。

技术领域

本发明涉及移动增强现实技术在土木工程上的应用，尤其是涉及基于移动增强现实技术和BIM的工程展示方法。

背景技术

增强现实(英文：Augmented Reality，简称AR)，是一种在现实场景中叠加虚拟文字、图像、三维模型的可视化技术。BIM（英文Building Information Modeling)的缩写，即建筑信息模型，或称之为工程三维信息模型（其后简称为三维模型），既是一种工程三维设计成果的表现形式，也是一种设计理念、流程和规范。随着智能手机、Ipad等移动终端设备性能的提升，以及相关空间感知技术的完善，增强现实技术逐步从PC终端走向上述移动终端设备；从叠加简单图片、文字的二维增强现实，走向感知现实三维空间，并在现实空间上准确放置三维模型的三维增强现实。目前移动增强现实技术只应用在游戏和一些公共辅助服务上，且多是二维增强现实，在工程上尤其是土木工程方面尚无应用。

发明内容

本发明综合采用MicroStation三维协同设计软件、3ds Max三维动画制作软件、SceneKit三维引擎等软件工具，基于IOS 11.0系统支持的ARKit接口，目的在于提供一种基于移动增强现实技术和BIM的工程展示方法。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述基于移动增强现实技术和BIM的工程展示方法，包括环境和平台准备，三维模型格式转换，三维模型比例自动匹配、组装和基点设置，三维模型信息提取与应用，现实场景三维空间检测与标示，三维模型交互操控，三维模型在现实场景中的灯光材质碰撞设置，尺寸量测；

所述环境和平台准备为：以移动终端设备作为硬件，将采用三维设计软件构建的工程三维设计模型，转换格式后导入到三维引擎中，用于室内外场景展示；

所述三维模型格式转换步骤如下：

S11、在所述三维设计软件中设置三维模型不同的图层、颜色和材质，以区分单体设计模型；

S12、以FBX等通用三维格式从所述三维设计软件中导出三维模型；

S13、再将S12步骤中导出的所述三维模型导入到第三方动画制作软件中，然后进行分组，并设置各组基点；

S14、以OpenCOLLADA第三方插件将S13步骤中分组后的三维模型导出为DAE格式三维模型；

S15、将S14步骤中导出的所述DAE格式三维模型导入到Scenekit三维引擎，并转换为SCN格式三维模型；

所述三维模型比例自动匹配、组装和基点设置步骤为：

S21、基于所述三维模型真实尺寸和现实空间尺寸对比后，对三维模型进行自动缩放；

S22、采取在所述三维设计软件中事先设置不同的图层、颜色和材质以区分三维模型，然后导入第三方动画制作软件后再采用分组和设置组基点；

所述三维模型信息提取与应用为：通过对所述三维模型和信息进行唯一的ID标识并建立关联关系，然后在增强现实展示中通过三维模型ID，从信息文本中检索对应的信息ID以提取三维模型信息；