一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法

技术领域

本发明涉及计算机编码技术领域，更具体的涉及一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法。

背景技术

BIM模型(Building Information Modeling)是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便被工程各参与方使用。。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。

BIM模型一般构件多、体量大、信息数据繁杂，在网页中展示BIM模型时需要从服务器端下载大量的模型信息和数据信息，极大占用带宽及用户本地临时存储空间。特别是用户频繁地访问包含BIM模型的网页时，浏览器由于带宽及本地存储器存储速度的限制导致用户响应速度低下。因此，需要对BIM模型数据进行轻量化处理以达到在网页上快速展示的效果。

桥梁模型包括桩基、承台、墩柱、盖梁、支座、箱梁等构件，相同构件间存在相似性，因此BIM模型网页端展示技术存在重复性建模和重复性加载的特征，使得加载速度慢，占用内存多，可进行桥梁BIM模型轻量化使其快速展示。现有的轻量化处理一般集中在数模分离这个层面的处理上，即将BIM模型中的模型网格数据(Mesh)与属性数据分离，进行分层加载，以便减少模型初始加载时的数据量，达到一定的轻量化效果。

但该技术存在以下缺点：(1)仅进行了数模分离的处理，在客户端显示的模型网格数据(Mesh)本身没有减少，对于3D引擎显示的压力并没有减少，没有达到轻量化的目的。(2)对要传输到前端显示的BIM模型进行了压缩，但没有针对前端3D显示层面做轻量化处理，仅减少了存储空间与传输带宽，模型本身没有做轻量化处理，不适用于大模型场景的加载与显示，没有达到轻量化的目的。(3)对BIM模型进行LOD处理时，使用的是手工操作，不利于BIM模型频繁更新入库的需求。(4)没有实现对BIM模型的遮挡裁剪，导致不能流畅加载建筑物内部细节特别多、模型构件特别多的模型。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示技术与方法，从模型属性剔除、几何图形化简、构件和属性特征定义、按需提取显示四个方面实现桥梁BIM模型的轻量化和网页快速展示。

本发明实施例提供一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法，包括：

获取BIM模型源文件；

将BIM模型源文件转化fbx格式的BIM模型文件；

将BIM模型文件中的属性数据和几何数据分离；

将几何数据输出为.fbx格式；

利用.fbx格式的几何数据在网页端重建几何模型、并对几何模型中的构件统一编码命名；

解析.fbx格式BIM模型文件中每个有模型数据构件的属性数据；

利用构件的属性数据构建数据库、并存储；

输入指令信息；

剔除数据库中与指令信息不相关的属性数据信息；

规整处理属性数据信息，形成BIM模型属性信息数据库、并进行统一命名；

关联几何模型和BIM模型属性信息数据库；

统一命名后封装关联后的几何模型和BIM模型属性信息数据库，生成展示的轻量化模型文件并在web端展示。

进一步，在网页端重建几何模型，包括：

由three.js内部实现网页端几何模型的重建；

利用图元绘制和场景渲染对模型的位置、大小、纹理、颜色进行修改；

采用细节面片抑制法，在特征局部轮廓工程语义不变的前提下，最大程度减少草图元素个数；

对模型图元形态相同的构件，进行图元合并处理，仅保留一个构件的信息，剩余的构件记录“引用+空间坐标”完成几何模型构建。

进一步，对几何模型中的构件统一编码命名，包括：

采用特征定义的方式对几何模型中的构件统一编码命名，其中，同一构件进行多特征定义。

进一步，由three.js内部实现网页端几何模型的重建，包括：

确定模型中桩基构件、承台构件、墩柱构件、盖梁构件、支座构件、箱梁构件的切分标准。

进一步，还包括：

对几何模型进行统一着色。

进一步，解析.fbx格式BIM模型文件中每个有模型数据构件的属性数据，包括：

对BIM模型文件的每个对象解析成编程实体；

对每个有模型数据的实体生成一个模型实体数据，由模型实体数据形成一个模型构件。

进一步，每个模型构件的属性数据，包括：

模型构件的名称、构件的类型、构件的编码、构件与构件之间的拓扑关系、构件的长宽高、面积、体积等。

进一步，指令信息，包括：

根据需要显示的特征，确定所显示的构件及属性数据的显示内容和显示精度。

进一步，还包括：

将几何数据进行分别处理，形成场景树结构和多个不同精度的构件数据，并得到所述各个构件间的拓扑关系。

进一步，关联几何模型和BIM模型属性信息数据库，包括：

设置统一标识符UID进行两区域数据信息关联，然后进行Web端匹配标识符实现属性信息显示。

本发明实施例提供一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法，与现有技术相比，其有益效果如下：

对于桥梁BIM模型构件多但重复性高，过程属性信息量大，网页显示加载数据多的情况，本发明兼顾了几何模型轻量化、属性数据规整、统一特征定义、根据显示指令实现按需提取，冗余属性剔除，全面有效提高了桥梁BIM模型加载效率和网页展示加载速度，从而满足实际应用的需要。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法；

图2为本发明实施例提供的一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1～2，本发明实施例提供一种基于桥梁BIM模型轻量化的网页快速展示方法，该方法包括：

将欲导入的BIM模型源文件转化成fbx格式的BIM模型文件；

这一步的目的是统一文件格式。由于不同的BIM建模软件有不同的文件格式，其对模型数据和属性数据的组织方式和描述方式都不一样，因此为了能使用统一的轻量化处理方法，先将不同的BIM模型源文件转成标准的中间文件格式，本发明采用的中间文件格式是fbx格式的文件；

S1、对导入的BIM模型文件中的属性数据和网格数据进行分离；

具体的，对.fbx格式BIM模型文件进行解析处理，对文件的每个对象解析成编程实体，并对每个有模型数据的实体生成一个模型实体数据，每个模型实体就形成了一个模型构件，并将每个模型构件的属性数据，如模型构件的名称、构件的类型、构件的编码、构件与构件之间的拓扑关系、构件的几何属性(如长宽高、面积、体积等)另外作为一个数据库进行储存。

S2、将几何模型数据导出为.fbx格式文件，以便利用three.js对几何数据操作。

S3、由three.js内部实现网页端模型的重建，确定模型中桩基、承台、墩柱、盖梁、支座、箱梁等构件的切分标准，进而对所有的桩基、承台、墩柱、盖梁、支座、箱梁等进行统一编码命名；

具体的，步骤3包括以下步骤：

S31、由three.js内部实现网页端模型的重建，利用图元绘制和场景渲染对模型的位置、大小、纹理、颜色进行修改，并通过采用细节面片抑制法，在保证特征局部轮廓工程语义不变的前提下，尽可能减少草图元素个数，降低模型复杂度。对于模型图元形态相同的构件，譬如桩基、承台、箱梁等外形完全相同，只是在模型中的分布区域不同，对于这种情况需进行图元合并处理，仅保留一个构件的信息，剩余的构件只需记录“引用+空间坐标”即可完成构建。

S32、对构件进行统一命名，采用特征定义的方式进行，同一构件进行多特征定义。

S4、三维BIM模型进行统一着色，规则如下：

S5、获取用户输入的指令，根据用户指令中需要显示的特征确定欲显示的构件及属性数据信息显示内容和显示精度。

S6、对数据库中与用户指令不相关的属性数据信息进行剔除；并根据用户需要对属性信息做规整处理并形成BIM模型属性信息数据库，并进行统一命名，属性数据统一命名采用同一属性多特征定义，以便多特征调用属性数据信息。

S7、将标准BIM模型中的属性信息和模型中的桩基、承台、墩柱、盖梁、支座、箱梁等构件的三维模型建立关联关系；具体的，设置统一标识符UID进行两区域数据信息关联，然后进行Web端匹配标识符实现属性信息显示。

将标准BIM模型中的属性信息和模型中的桩基、承台、墩柱、盖梁、支座、箱梁等构件的三维模型建立关联关系前还包括：

将几何数据进行分别处理，以形成场景树结构和多个不同精度的构件数据，并得到所述各个构件间的拓扑关系。

S8、将几何模型和定向过滤、规整处理后的属性数据进行统一命名并封装，即生成所需展示的轻量化模型文件，并进行web端展示。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围内。