基于LOD的BIM模型轻量化构建与显示方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114283231A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111617630.XG06F16/904(2019.01)(22)申请日2021.12.27(71)申请人奥格科技股份有限公司地址510520广东省广州市天河区高普路1029、1031号2楼(72)发明人蔡金怡陈顺清陈明花黎旦阳苏健业谢权邓明亮(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人林梅繁(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)G06T15/04(2011.01)G06T17/10(2006.01)G06F30/13(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称基于LOD的BIM模型轻量化构建与显示方法(57)摘要本发明涉及建筑信息模型可视化技术，为基于LOD的BIM模型轻量化构建与显示方法、系统，其方法包括：根据LOD规则生成BIM模型，将所需渲染显示的建筑构件元素划分为多个LOD层级，且层级设立以视点至BIM模型包围盒边缘的距离为依据；将各层级中BIM模型的数据转成二进制数据格式，并对BIM模型进行压缩；定义配置文件，组合BIM模型的二进制数据，生成分层二进制数据模型；结合当前节点的屏幕空间误差SSE及加载方式渲染三维模型。解决了现有技术中三维数据瓦片的组织不符合网页渲染时的实际场景需求而造成性能浪费、瓦片压缩后网页解压渲染性能差的技术问题。CN114283231ACN114283231A权利要求书1/2页1.基于LOD的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据LOD规则生成BIM模型；其中BIM建模规则为：将所需渲染显示的建筑构件元素划分为多个LOD层级，且层级设立以视点至BIM模型包围盒边缘的距离为依据；在各层级下，根据视点所在位置能看清的建筑构元素和结构构件元素，对相应的建筑构件元素及结构构件元素进行显示设置；S2、将各层级中BIM模型的数据转成二进制数据格式，并对BIM模型进行压缩；S3、定义配置文件，组合BIM模型的二进制数据，生成分层二进制数据模型；S4、结合当前节点的屏幕空间误差SSE及加载方式渲染三维模型。2.根据权利要求1所述的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，步骤S1将所需渲染显示的建筑构件元素划分为四个LOD层级，即第一层级、第二层级、第三层级和第四层级；在第一层级，只设置室外的建筑构件元素以及室外的结构构件元素，对不在视野范围内的室内构件不设置，不对构件进行纹理贴图，只对构件设置相应贴图的拾取颜色；在第二层级，增加房屋的外部轮廓细节以及机电构件，增加室内楼板、墙和门以显示内部轮廓，不对构件进行纹理贴图，只对构件设置相应贴图的拾取颜色；在第三层级，将第一层级和第二层级的无纹理构件替换成带纹理的构件，并增加带纹理的建筑构件元素，包括室内家具、楼梯和机械设备；在第四层级，增加所有建筑构件元素、结构构件元素、轮廓构件元素以及机电构件元素，以显示最精细的BIM模型。3.根据权利要求2所述的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，第一层级中，室外的建筑构件元素包括门、屋顶、楼板、窗、栏杆、墙，室外的结构构件元素包括梁、板、柱。4.根据权利要求1所述的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，步骤S2通过meshopt管线对BIM模型进行压缩处理，包括对BIM模型添加索引、优化顶点缓冲区、顶点向量化、压缩顶点缓存和压缩点云。5.根据权利要求1所述的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，步骤S3通过定义配置文件的属性，将各个层级的二进制数据以瓦片的形式组合，生成一个分层分级的二进制数据模型。6.根据权利要求5所述的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，定义配置文件的相关属性包括：模型的变换矩阵，用于在场景加载时，设置模型在场景中的角度、位置和大小；几何误差，用于与瓦片距相机距离d、屏幕大小、像素一起计算屏幕空间误差，屏幕空间误差超过设定阈值则渲染该节点，屏幕空间误差小于设定阈值则隐藏节点；其中，瓦片距相机距离d由视点至BIM模型包围盒边缘的距离判断；节点切换方式，分为增量的切换方式和替换的切换方式；其中，增量的切换方式表示加载下一级时保留上一级模型构件；替换的切换方式表示加载下一级时直接替换上一级模型构件；节点模型的包围盒，用于记录包围盒中心点的x、y、z坐标，以及模型的长宽高尺寸；渲染时，包围盒用于计算BIM模型距视点的距离d，用于判断此时的LOD级别。7.根据权利要求1所述的BIM模型轻量化构建与显示方法，其特征在于，步骤S4中，当前2CN114283231A权利要求书2/2页节点的屏幕空间误差SSE小于阈值，或当前节点的屏幕空间误差SS