一种建筑能源数字孪生模型的构建方法及系统

技术领域

本发明涉及建筑能源领域，特别涉及一种建筑能源数字孪生模型的构建方法及系统。

背景技术

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

传统的数字孪生建筑结构建模系统需要长时间的通过revit、3dmax等3D工具建模，然后在通过模型的优化减模后导入开发环境进行配置，最后供数字孪生系统使用，以前的方式耗时耗力，成本较高，阻碍了数字孪生系统的快速普及。

发明内容

基于此，本申请实施例提供了一种建筑能源数字孪生模型的构建方法及系统，可以在不需要编写代码的基础上直接配置出具备数据交互和操作交互的数字孪生系统，降低数字孪生系统的开发成本，快速复制，同时也可以方便非技术人员使用，拓展应用范围。

第一方面，提供了一种建筑能源数字孪生模型的构建方法，该方法包括：

通过图纸导入工具，获取目标建筑图纸数据；

通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，并确定实体中所包括的属性数据；

基于可视化脚本编辑工具形成配置文件，对三维建模中的属性数据进行配置；

基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染；

将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸。

可选地，通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，包括：

通过可视化的3D场景编辑工具对模型进行编辑操作，自由拖拽模型进行添加，删除，缩放，位置，旋转，隐藏显示编辑以及在可视化2D图纸对建筑结构进行编辑。

可选地，基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染，包括：

通过预设的贴花、编辑门窗、栏杆楼梯工具对配置完成后的建模建筑后进行渲染。

可选地，将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸，包括：

将渲染后的建模建筑作为XML格式自由存储并导出与反序列化出建筑信息。

可选地，所述目标建筑图纸数据可以为dxf格式。

第二方面，提供了一种建筑能源数字孪生模型的构建系统，该系统包括：

导入模块，用于通过图纸导入工具，获取目标建筑图纸数据；

建模模块，用于通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，并确定实体中所包括的属性数据；

配置模块，基于可视化脚本编辑工具形成配置文件，对三维建模中的属性数据进行配置；

渲染模块，基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染；

转换模块，用于将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸。

可选地，建模模块通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，包括：

通过可视化的3D场景编辑工具对模型进行编辑操作，自由拖拽模型进行添加，删除，缩放，位置，旋转，隐藏显示编辑以及在可视化2D图纸对建筑结构进行编辑。

可选地，渲染模块基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染，包括：

通过预设的贴花、编辑门窗、栏杆楼梯工具对配置完成后的建模建筑后进行渲染。

可选地，转换模块将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸，包括：

将渲染后的建模建筑作为XML格式自由存储并导出与反序列化出建筑信息。

可选地，所述目标建筑图纸数据可以为dxf格式。

本申请实施例提供的技术方案中首先通过图纸导入工具，获取目标建筑图纸数据；通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，并确定实体中所包括的属性数据；基于可视化脚本编辑工具形成配置文件，对三维建模中的属性数据进行配置；基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染；将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸。可以看出，本发明的有益效果在于在建筑模型的制作中，制作的模型所见即所得的功能，能更大程度提高使用人员的工作效率与发现问题的能力。针对构建能进行无需代码的简易组合生成事件的场景。在无需开发人员的情况下，也能完成简易的事件互动。通过可视化脚本的组合运行，并可自动配置各种脚本信息，即可在客户端查看事件结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

图1为本申请实施例提供的一种建筑能源数字孪生模型的构建流程图；

图2为本申请实施例提供的一种建筑能源数字孪生模型的构建系统框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本发明的描述中，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。

本方法主要是给暖通、变配电、照明等数字孪生系统的开发维护人员，提供一种可视化的建筑场景编辑、交互脚本的工具，通过简便的配置，可以在不需要编写代码的基础上直接配置出具备数据交互和操作交互的数字孪生系统，降低数字孪生系统的开发成本，快速复制，同时也可以方便非技术人员使用，拓展应用范围。

1.系统完成后后期建筑内房间结构修改需要重新建模，现在可以避免重复操作，只需要修改编辑器内CAD图纸就可以完成修改。

2.和编辑器脚本融合，可以直接控制相应楼层显示，热力图显示等。

在建筑能源数字孪生系统中，建筑结构作为数字孪生的基石与视觉真孪生的重要组成部分，周期短、易维护、更简单、低成本、高效率是重中之重。具体地，请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种建筑能源数字孪生模型的构建方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：

步骤101，通过图纸导入工具，获取目标建筑图纸数据。

其中，目标建筑图纸数据可以为dxf格式。

具体地，本步骤包括提供一个加载图纸等参照物的导入工具：

在创建一个模型时，加载参考图在目前是一个必不可少的环节。针对该问题，本专利加入了一个导入图纸的工具，并支持.dxf的格式。该工具主要针对在数字孪生界面制作三维模型时，加载参考图用。

步骤102，通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，并确定实体中所包括的属性数据。

具体地，在建筑模型的制作中，制作的模型所见即所得的功能，能更大程度提高使用人员的工作效率与发现问题的能力。该工具针对这一问题，通过实时的反馈机制，很好的解决了上诉难题。

步骤103，基于可视化脚本编辑工具形成配置文件，对三维建模中的属性数据进行配置。

在本申请实施例中，通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景编辑工具对模型进行编辑操作，自由拖拽模型进行添加，删除，缩放，位置，旋转，隐藏显示编辑以及在可视化2D图纸对建筑结构进行编辑。

具体地，本步骤主要针对构建能进行无需代码的简易组合生成事件的场景。在无需开发人员的情况下，也能完成简易的事件互动。通过可视化脚本的组合运行，并可自动配置各种脚本信息，即可在客户端查看事件结果。

只需简短时间的学习，便可轻松操作。实现了简单的操作也能完成复杂的应用场景，满足了现实中基本的应用需求。

步骤104，基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染。

在本申请实施例中，通过预设的贴花、编辑门窗、栏杆楼梯工具对配置完成后的建模建筑后进行渲染。

具体地，本步骤主要针对建模过程中的修改与需求的变更，在选择变更主体后，点击想要的变更结果即可实现模型的变更。

本方法还提供已完成的建筑模型形状，供使用者的多个选择。更大的提高使用者的工作效率。

步骤105，将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸。

在本申请实施例中，将渲染后的建模建筑作为XML格式自由存储并导出与反序列化出建筑信息。

具体地，针对数字孪生中庞大的信息模型数据转换的一个场景。可以作为XML格式自由存储并导出与反序列化出建筑信息。

本方法可以反向通过建筑信息模型导出具有可参考的CAD图纸供工程师使用。

如图2，本申请实施例还提供的一种建筑能源数字孪生模型的构建系统200。系统200包括：

导入模块201，用于通过图纸导入工具，获取目标建筑图纸数据；

建模模块202，用于通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，并确定实体中所包括的属性数据；

配置模块203，基于可视化脚本编辑工具形成配置文件，对三维建模中的属性数据进行配置；

渲染模块204，基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染；

转换模块205，用于将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸。

在本申请可选的一个实施例中，建模模块202通过可视化的2D图纸编辑工具和3D场景建模工具，对获取的目标建筑图纸数据进行三维建模，包括通过可视化的3D场景编辑工具对模型进行编辑操作，自由拖拽模型进行添加，删除，缩放，位置，旋转，隐藏显示编辑以及在可视化2D图纸对建筑结构进行编辑。

在本申请可选的一个实施例中，渲染模块204基于预设的建筑渲染工具对配置完成后的建模建筑进行渲染，包括通过预设的贴花、编辑门窗、栏杆楼梯工具对配置完成后的建模建筑后进行渲染。

在本申请可选的一个实施例中，转换模块205将渲染后的建模建筑进行格式转换，导出目标建筑的CAD图纸，包括将渲染后的建模建筑作为XML格式自由存储并导出与反序列化出建筑信息。

在本申请可选的一个实施例中，目标建筑图纸数据可以为dxf格式。

本申请实施例提供的建筑能源数字孪生模型的构建系统用于实现上述建筑能源数字孪生模型的构建方法，关于建筑能源数字孪生模型的构建系统的具体限定可以参见上文中对于建筑能源数字孪生模型的构建方法的限定，在此不再赘述。上述建筑能源数字孪生模型的构建系统中的各个部分可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。