具实景三维空间模型的建筑设计系统

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，尤其涉及具实景三维空间模型的建筑设计系统。

背景技术

目前所应用的建筑设计系统，必须进行实地丈量建筑基地后，再进行绘制，以构建出三维空间模型，并在该三维空间模型的特定座标或区域上，绘制所要建筑的物件，如椅子、路灯、电箱等，以完成建筑设计。传统的工程建设领域，对建筑进行三维建模时，通常采用人工进行测量，再在三维建模软件上进行人工的草图绘制和模型渲染，建模时序长，工序复杂，而且人工测量和绘制容易造成建模模型精度不足等严重问题。如在地面土方开挖及回填工序中，传统方法采用人工的测量方式进行土方的测量工作，耗时长，人力消耗大，测量效率低，不利于工期的有效控制。

经检索，中国专利申请号为CN201810615573.3的专利，公开了一种具实景三维空间模型的建筑设计系统，包括：三维空间模型单元；一图元资料库，含有多种立体图元及对应各该立体图元的平面单元图；二维单元；一统计单元；以及一作业单元，用以选取该图元资料库中的立体图元，并将所选取的立体图元置于该三维空间模型单元的特定座标位置或区域上，或对原置于该三维空间模型单元特定座标位置或区域上的立体图元进行删除或编修，以完成一个模拟建筑设计模型，并同时令所选取或编修的各立体图元依对应平面配置图的视角投影显示于该平面配置图上或自该平面配置图上删除，且令所选用的各该立体图元的平面单元图为该被选用单元图库所记录，且该统计单元对选用的立体图元信息进行记录与统计。上述专利中的具实景三维空间模型的建筑设计系统存在以下不足：不能根据包括目标建筑在内的区域位置进行规划分布，导致后期运用到现实中会有所出入，更甚至需要再次修改。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的具实景三维空间模型的建筑设计系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

具实景三维空间模型的建筑设计系统，包括区域地图模块、信息采集单元、模型建立单元、数据库和用户界面，所述区域地图模块包括含有电子地图和地理信息数据的GIS数据，区域地图模块与模型建立单元通信连接；所述信息采集单元包括航测采集模块和近景采集模块，信息采集单元与模型建立单元通信连接；所述模型建立单元用于根据指令将信息采集单元采集的不同分辨率、不同大小的航片、影像及数字模型在内的数据信息经融合、不同投影变换及数据剪裁操作，制作成有任意分辨率的建筑BIM模型；所述数据库用于存储BIM模型和设计数据信息，数据库与模型建立单元通信连接；所述用户界面用于展现建筑BIM模型的实景，用户界面与模型建立单元通信连接。

优选地：所述航测采集模块用于获取包括建筑物在内的所有目标物件顶部和侧面的全景影像信息；近景采集模块包括但不限于设置于高清摄像头，近景采集模块的布局为以竖直向下设置的高清摄像头为轴线，倾斜向下对称设置。

优选地：所述航测采集模块为利用无人机航测获取数据信息，通过空中三角解析法进行图像解析，并将航拍图像转换为待测建筑工程的三维密集点云后进行数据后处理，获得数字表面模型。

优选地：所述模型建立单元包括位置选择模块、数据显示模块和修改模块，所述位置选择模块包括标记模块，用于利用激光直线或抛物曲线的方式在构建的建筑BIM模型中选择目标位置，并在此位置标记模型实景；所述数据显示模块用于显示位置选择模块所选位置的模型/物件的设计数据；所述修改模块用于对原建筑BIM模型进行删除或修改信息。

优选地：所述修改模块包括自动修订模块和指令输入模块，所述自动修订模块为系统依据信息采集单元、区域地图模块的实际数据作自检并修正为原始数据信息；所述指令输入模块用于工作人员将某一建筑模型的数据信息如尺寸、外形手动输入变更为所需设计数据信息。

优选地：所述修改模块还包括模型对比，模型对比用于在用户界面显示修正前后的三维或二维模型影像。

优选地：所述设计数据信息包括建筑设计所需的各种资源库建立的三维模型脚本和二维材质，所述三维模型脚本为在三维建模软件中制作的模型脚本；所述二维材质为在图形编辑软件中制作并存储的平面素材。

优选地：所述三维建模软件包括但不限于MODO、Blender、Maya、3DS MAX、Rhino、Zbrush种类。

优选地：所述设计数据信息由列表组成分类管理。

本发明的有益效果为：

1.本发明利用区域地图模块采集目标区域的实际数据，将建筑设计与目标区域的实际地理情况结合，既可以参考建筑设计整体的分步规划，又可以依据目标区域的所有道路、建筑的高度差异，便于根据城市的实际情况进行规划。

2.本发明利用区域地图模块结合信息采集单元采集的建筑二维和三维数据信息，从数据库列表中快速查找并调取二维素材或三维脚本，快速搭建一个完整的目标建筑BIM模型，提高建模效率。

3.本发明模型搭建后利用位置选择模块在构建的建筑BIM模型中选择目标位置，并在此位置标记模型实景，数据显示模块显示位置选择模块所选位置的模型/物件的设计数据，利用修改模块中的自动修订模块和指令输入模块，对建筑模型进行自检或手动改写数据更改为所需设计数据信息。

4.本发明采取实景采集+BIM联合的解决方案，克服当前可视化和交互限制，实现了实景三维、区域实景结合建模。

5.本发明利用修改模块可以更好的实现模型布局与管理，实现用户自定义的调配，适用性较强，构建增强现实三维模型场景，模型对比用于在用户界面显示修正前后的三维或二维模型影像，便于人们更进一步的对比及确认修改信息。

附图说明

图1为本发明提出的具实景三维空间模型的建筑设计系统的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

具实景三维空间模型的建筑设计系统，如图1所示，包括区域地图模块、信息采集单元、模型建立单元、数据库和用户界面，所述区域地图模块包括含有电子地图和地理信息数据的GIS数据，区域地图模块与模型建立单元通信连接；所述信息采集单元包括航测采集模块和近景采集模块，信息采集单元与模型建立单元通信连接；所述模型建立单元用于根据指令将信息采集单元采集的不同分辨率、不同大小的航片、影像及数字模型在内的数据信息经融合、不同投影变换及数据剪裁等操作，制作成有任意分辨率的建筑BIM模型；所述数据库用于存储BIM模型和设计数据信息，数据库与模型建立单元通信连接；所述用户界面用于展现建筑BIM模型的实景，用户界面与模型建立单元通信连接。

所述航测采集模块用于获取包括建筑物在内的所有目标物件顶部和侧面的全景影像信息；近景采集模块包括但不限于设置于高清摄像头，近景采集模块的布局为以竖直向下设置的高清摄像头为轴线，倾斜向下对称设置。

进一步的，所述航测采集模块为利用无人机航测获取数据信息，通过空中三角解析法进行图像解析，并将航拍图像转换为待测建筑工程的三维密集点云后进行数据后处理，获得数字表面模型。

所述模型建立单元包括位置选择模块、数据显示模块和修改模块，所述位置选择模块包括标记模块，用于利用激光直线或抛物曲线的方式在构建的建筑BIM模型中选择目标位置，并在此位置标记模型实景；所述数据显示模块用于显示位置选择模块所选位置的模型/物件的设计数据；所述修改模块用于对原建筑BIM模型进行删除或修改信息。

进一步的，所述修改模块包括自动修订模块和指令输入模块，所述自动修订模块为系统依据信息采集单元、区域地图模块的实际数据作自检并修正为原始数据信息；所述指令输入模块用于工作人员将某一建筑模型的数据信息如尺寸、外形等手动输入变更为所需设计数据信息。

所述设计数据信息包括建筑设计所需的各种资源库建立的三维模型脚本和二维材质，所述三维模型脚本为在三维建模软件中制作的模型脚本；所述二维材质为在图形编辑软件中制作并存储的平面素材。

进一步的，所述三维建模软件包括但不限于MODO、Blender、Maya、3DS MAX、Rhino、Zbrush等种类。

本实施例在使用时，利用区域地图模块采集目标区域的实际数据，将建筑设计与目标区域的实际地理情况结合，既可以参考建筑设计整体的分步规划，又可以依据目标区域的所有道路、建筑的高度差异，便于根据城市的实际情况进行规划，然后结合信息采集单元采集的建筑二维和三维数据信息，从数据库中调取二维素材或三维脚本，快速搭建一个完整的目标建筑BIM模型，搭建后利用位置选择模块在构建的建筑BIM模型中选择目标位置，并在此位置标记模型实景，数据显示模块显示位置选择模块所选位置的模型/物件的设计数据，利用修改模块中的自动修订模块和指令输入模块，对建筑模型进行自检或手动改写数据更改为所需设计数据信息，采取实景采集+BIM联合的解决方案，克服当前可视化和交互限制，实现了实景三维、区域实景结合建模，利用修改模块可以更好的实现模型布局与管理，实现用户自定义的调配，适用性较强，构建增强现实三维模型场景。

实施例2：

具实景三维空间模型的建筑设计系统，如图1所示，包括区域地图模块、信息采集单元、模型建立单元、数据库和用户界面，所述区域地图模块包括含有电子地图和地理信息数据的GIS数据，区域地图模块与模型建立单元通信连接；所述信息采集单元包括航测采集模块和近景采集模块，信息采集单元与模型建立单元通信连接；所述模型建立单元用于根据指令将信息采集单元采集的不同分辨率、不同大小的航片、影像及数字模型在内的数据信息经融合、不同投影变换及数据剪裁等操作，制作成有任意分辨率的建筑BIM模型；所述数据库用于存储BIM模型和设计数据信息，数据库与模型建立单元通信连接；所述用户界面用于展现建筑BIM模型的实景，用户界面与模型建立单元通信连接。

所述航测采集模块用于获取包括建筑物在内的所有目标物件顶部和侧面的全景影像信息；近景采集模块包括但不限于设置于高清摄像头，近景采集模块的布局为以竖直向下设置的高清摄像头为轴线，倾斜向下对称设置。

进一步的，所述航测采集模块为利用无人机航测获取数据信息，通过空中三角解析法进行图像解析，并将航拍图像转换为待测建筑工程的三维密集点云后进行数据后处理，获得数字表面模型。

所述模型建立单元包括位置选择模块、数据显示模块和修改模块，所述位置选择模块包括标记模块，用于利用激光直线或抛物曲线的方式在构建的建筑BIM模型中选择目标位置，并在此位置标记模型实景；所述数据显示模块用于显示位置选择模块所选位置的模型/物件的设计数据；所述修改模块用于对原建筑BIM模型进行删除或修改信息。

进一步的，所述修改模块包括自动修订模块和指令输入模块，所述自动修订模块为系统依据信息采集单元、区域地图模块的实际数据作自检并修正为原始数据信息；所述指令输入模块用于工作人员将某一建筑模型的数据信息如尺寸、外形等手动输入变更为所需设计数据信息。

再进一步的，所述修改模块还包括模型对比，模型对比用于在用户界面显示修正前后的三维或二维模型影像，便于人们更进一步的对比及确认修改信息。

所述设计数据信息包括建筑设计所需的各种资源库建立的三维模型脚本和二维材质，所述三维模型脚本为在三维建模软件中制作的模型脚本；所述二维材质为在图形编辑软件中制作并存储的平面素材。

进一步的，所述三维建模软件包括但不限于MODO、Blender、Maya、3DS MAX、Rhino、Zbrush等种类。

再进一步的，所述设计数据信息由列表组成分类管理，便于工作人员查找。

本实施例在使用时，利用区域地图模块采集目标区域的实际数据，将建筑设计与目标区域的实际地理情况结合，既可以参考建筑设计整体的分步规划，又可以依据目标区域的所有道路、建筑的高度差异，便于根据城市的实际情况进行规划，然后结合信息采集单元采集的建筑二维和三维数据信息，从数据库列表中快速查找并调取二维素材或三维脚本，快速搭建一个完整的目标建筑BIM模型，搭建后利用位置选择模块在构建的建筑BIM模型中选择目标位置，并在此位置标记模型实景，数据显示模块显示位置选择模块所选位置的模型/物件的设计数据，利用修改模块中的自动修订模块和指令输入模块，对建筑模型进行自检或手动改写数据更改为所需设计数据信息，模型对比用于在用户界面显示修正前后的三维或二维模型影像，便于人们更进一步的对比及确认修改信息，采取实景采集+BIM联合的解决方案，克服当前可视化和交互限制，实现了实景三维、区域实景结合建模，利用修改模块可以更好的实现模型布局与管理，实现用户自定义的调配，适用性较强，构建增强现实三维模型场景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。