本發(fā)明涉及bim模型處理，尤其涉及一種bim快速輕量化的方法。

背景技術(shù)：

1、建筑信息模型（bim）技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理中發(fā)揮著重要作用。然而，bim模型通常包含大量的詳細(xì)信息，導(dǎo)致文件體積龐大和處理效率低下。這在移動(dòng)設(shè)備或低配置計(jì)算機(jī)上使用時(shí)尤其明顯。因此，開(kāi)發(fā)一種快速輕量化bim模型的方法，能夠在保留必要信息的同時(shí)顯著降低模型的復(fù)雜度和文件大小，是非常必要的。bim輕量化從技術(shù)方案上，可分為傳統(tǒng)的activex插件技術(shù)和webgl技術(shù)兩種。傳統(tǒng)的activex插件技術(shù)因技術(shù)老舊，存在巨大安全隱患，已經(jīng)逐漸被淘汰。采用webgl技術(shù)的bim輕量化代表了最先進(jìn)的技術(shù)和方向，無(wú)數(shù)據(jù)安全隱患、不僅適用于各類(lèi)web瀏覽器，也適用于移動(dòng)app應(yīng)用，是當(dāng)前bim輕量化產(chǎn)品的最佳選擇。

2、bim輕量化的傳統(tǒng)方法雖然在一定程度上解決了模型文件過(guò)大、傳輸和處理效率低的問(wèn)題，但也存在一些缺陷，網(wǎng)格簡(jiǎn)化和數(shù)據(jù)壓縮，往往會(huì)導(dǎo)致幾何信息和屬性信息的丟失或精度降低，可能會(huì)導(dǎo)致模型無(wú)法完整表達(dá)設(shè)計(jì)和施工信息，影響后續(xù)的使用和維護(hù)，傳統(tǒng)的輕量化算法在處理復(fù)雜和大規(guī)模的bim模型時(shí)，效率較低，處理時(shí)間較長(zhǎng)，在實(shí)時(shí)應(yīng)用中（如vr/ar）、移動(dòng)設(shè)備或網(wǎng)頁(yè)端展示時(shí)，處理效率低會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)不佳。不同的輕量化工具和算法可能會(huì)產(chǎn)生不同格式的輸出文件，這些文件在不同平臺(tái)和軟件之間的兼容性可能存在問(wèn)題，需要額外的轉(zhuǎn)換步驟和工具來(lái)確保兼容性，增加了工作復(fù)雜度。目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范bim輕量化過(guò)程中的數(shù)據(jù)篩選、簡(jiǎn)化和壓縮方法，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的一致性和完整性問(wèn)題，影響模型的可靠性和可用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種bim快速輕量化的方法，用于解決當(dāng)前bim模型在實(shí)際應(yīng)用中由于體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致的處理效率低下問(wèn)題。通過(guò)本發(fā)明的方法，能夠顯著減小bim模型的文件大小，提高其在各種設(shè)備上的處理和交互效率，從而提升建筑設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中的工作效率和用戶(hù)體驗(yàn)。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種bim快速輕量化的方法，所述bim快速輕量化的方法包括：

3、確定輕量化目標(biāo)，并對(duì)bim模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)篩選，得到初始幾何數(shù)據(jù)、初始屬性數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)；

4、采用quadric?error?metrics算法對(duì)所述初始幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格簡(jiǎn)化處理，得到第一幾何數(shù)據(jù)；

5、通過(guò)decimation算法對(duì)所述第一幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行多邊形邊緣刪除和重新三角化處理，得到第二幾何數(shù)據(jù)；

6、使用draco工具對(duì)所述第二幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，得到輕量化幾何數(shù)據(jù)，并對(duì)所述初始屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行json格式轉(zhuǎn)換和壓縮處理，得到輕量化屬性數(shù)據(jù)；

7、對(duì)所述輕量化幾何數(shù)據(jù)和所述輕量化屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，得到輕量化bim模型，并對(duì)所述輕量化bim模型進(jìn)行分層細(xì)節(jié)處理，生成多級(jí)別細(xì)節(jié)的輕量化模型；

8、對(duì)所述多級(jí)別細(xì)節(jié)的輕量化模型進(jìn)行空間分塊和優(yōu)化，得到分塊的輕量化模型，并將所述分塊的輕量化模型導(dǎo)入渲染引擎中進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，得到實(shí)時(shí)渲染結(jié)果。

9、第二方面，本發(fā)明提供了一種bim快速輕量化的裝置，所述bim快速輕量化的裝置包括：

10、分類(lèi)篩選模塊，用于確定輕量化目標(biāo)，并對(duì)bim模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)篩選，得到初始幾何數(shù)據(jù)、初始屬性數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)；

11、網(wǎng)格簡(jiǎn)化模塊，用于采用quadric?error?metrics算法對(duì)所述初始幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格簡(jiǎn)化處理，得到第一幾何數(shù)據(jù)；

12、處理模塊，用于通過(guò)decimation算法對(duì)所述第一幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行多邊形邊緣刪除和重新三角化處理，得到第二幾何數(shù)據(jù)；

13、壓縮模塊，用于使用draco工具對(duì)所述第二幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，得到輕量化幾何數(shù)據(jù)，并對(duì)所述初始屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行json格式轉(zhuǎn)換和壓縮處理，得到輕量化屬性數(shù)據(jù)；

14、轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述輕量化幾何數(shù)據(jù)和所述輕量化屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，得到輕量化bim模型，并對(duì)所述輕量化bim模型進(jìn)行分層細(xì)節(jié)處理，生成多級(jí)別細(xì)節(jié)的輕量化模型；

15、渲染模塊，用于對(duì)所述多級(jí)別細(xì)節(jié)的輕量化模型進(jìn)行空間分塊和優(yōu)化，得到分塊的輕量化模型，并將所述分塊的輕量化模型導(dǎo)入渲染引擎中進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，得到實(shí)時(shí)渲染結(jié)果。

16、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，本發(fā)明的文件大小顯著減小，通過(guò)幾何簡(jiǎn)化、數(shù)據(jù)壓縮和格式轉(zhuǎn)換，bim模型的文件大小大幅度減小。減少的文件大小有助于更高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)，特別是在帶寬有限的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。提高渲染和加載性能，通過(guò)網(wǎng)格簡(jiǎn)化和使用層次細(xì)節(jié)模型（lod），顯著提升了模型在各種設(shè)備（如移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、vr/ar設(shè)備）上的渲染和加載性能。用戶(hù)能夠更快速地查看和操作bim模型，改善了用戶(hù)體驗(yàn)。保留關(guān)鍵數(shù)據(jù)，盡管進(jìn)行了輕量化處理，但關(guān)鍵的幾何信息和屬性數(shù)據(jù)得以保留，確保模型在準(zhǔn)確性和完整性方面沒(méi)有重大損失。通過(guò)數(shù)據(jù)篩選和分類(lèi)，保留了項(xiàng)目所需的核心數(shù)據(jù)，支持后續(xù)的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維工作。提高數(shù)據(jù)兼容性和互操作性，轉(zhuǎn)換為通用的輕量化數(shù)據(jù)格式（如gltf、ifc、obj等），提高了模型在不同平臺(tái)和應(yīng)用程序之間的兼容性和互操作性。輕量化后的模型可以在多種軟件環(huán)境中使用，減少了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和適配的復(fù)雜性。優(yōu)化的工作流程，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的輕量化流程和工具集成，簡(jiǎn)化了bim模型處理的工作流程。工作流程優(yōu)化后，團(tuán)隊(duì)可以更高效地進(jìn)行bim數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用，減少了手動(dòng)操作和出錯(cuò)的可能性。支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)應(yīng)用，通過(guò)空間分塊和索引機(jī)制，支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景。在智能建筑、智慧城市等應(yīng)用中，可以高效處理和展示實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)，提升決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。減少硬件資源需求，輕量化后的bim模型對(duì)硬件資源（如存儲(chǔ)、內(nèi)存、處理器）的需求降低，適用于各種計(jì)算能力的設(shè)備。使得bim技術(shù)能夠在更多類(lèi)型的設(shè)備上應(yīng)用，包括低端計(jì)算設(shè)備和移動(dòng)終端。更便捷的協(xié)作，輕量化后的模型更容易在團(tuán)隊(duì)之間共享和協(xié)作，減少了文件傳輸和加載的時(shí)間。支持多團(tuán)隊(duì)、多專(zhuān)業(yè)之間的高效協(xié)作，提升項(xiàng)目整體的工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述確定輕量化目標(biāo)，并對(duì)bim模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)篩選，得到初始幾何數(shù)據(jù)、初始屬性數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述采用quadric?errormetrics算法對(duì)所述初始幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格簡(jiǎn)化處理，得到第一幾何數(shù)據(jù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述通過(guò)decimation算法對(duì)所述第一幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行多邊形邊緣刪除和重新三角化處理，得到第二幾何數(shù)據(jù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述使用draco工具對(duì)所述第二幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，得到輕量化幾何數(shù)據(jù)，并對(duì)所述初始屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行json格式轉(zhuǎn)換和壓縮處理，得到輕量化屬性數(shù)據(jù)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述對(duì)所述輕量化幾何數(shù)據(jù)和所述輕量化屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，得到輕量化bim模型，并對(duì)所述輕量化bim模型進(jìn)行分層細(xì)節(jié)處理，生成多級(jí)別細(xì)節(jié)的輕量化模型，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述對(duì)所述多級(jí)別細(xì)節(jié)的輕量化模型進(jìn)行空間分塊和優(yōu)化，得到分塊的輕量化模型，并將所述分塊的輕量化模型導(dǎo)入渲染引擎中進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，得到實(shí)時(shí)渲染結(jié)果，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述對(duì)所述優(yōu)化后的空間劃分結(jié)構(gòu)中的每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)提取包含的幾何和屬性數(shù)據(jù)，構(gòu)建獨(dú)立的子模型，并計(jì)算子模型的包圍球半徑和中心點(diǎn)，得到分塊的輕量化模型，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的bim快速輕量化的方法，其特征在于，所述對(duì)所述可見(jiàn)分塊列表進(jìn)行遮擋剔除，得到無(wú)遮擋分塊集合，并對(duì)所述無(wú)遮擋分塊集合進(jìn)行選擇，得到渲染分塊集，包括：

10.一種bim快速輕量化的裝置，其特征在于，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的bim快速輕量化的方法，所述bim快速輕量化的裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及BIM模型處理技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種BIM快速輕量化的方法。所述方法包括：對(duì)BIM模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)篩選，得到初始幾何數(shù)據(jù)、初始屬性數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)；進(jìn)行網(wǎng)格簡(jiǎn)化處理，得到第一幾何數(shù)據(jù)并進(jìn)行重新三角化處理，得到第二幾何數(shù)據(jù)；進(jìn)行壓縮處理，得到輕量化幾何數(shù)據(jù)，并進(jìn)行壓縮處理，得到輕量化屬性數(shù)據(jù)；進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，得到輕量化BIM模型，并進(jìn)行分層細(xì)節(jié)處理和優(yōu)化，得到分塊的輕量化模型并進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，得到實(shí)時(shí)渲染結(jié)果，本發(fā)明解決了當(dāng)前BIM模型在實(shí)際應(yīng)用中由于體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致的處理效率低下問(wèn)題，能夠顯著減小BIM模型的文件大小，提高在設(shè)備上的處理和交互效率，從而提升工作效率和用戶(hù)體驗(yàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：薛躍榮,謝錦龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市金地樓宇科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21