CN112884896A - 基于bim技术的异形坡道三维模型快速生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,包括步骤:将异形坡道的二维图纸导入三维软件;向三维软件中的三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值,三维BIM模型搭建模块自动生成异形坡道的三维BIM模型;其中,三维BIM模型搭建模块生成三维BIM模型的流程如下:于异形坡道的二维图纸中的纵向坡度控制线上间隔设置多个分点;以每个分点为基准画垂直于纵向坡度控制线的径向坡度控制线,并设置径向坡度控制线的径向坡度为第一变量;在获取到第一变量的值时,根据纵向坡度控制线以及所有径向坡度控制线拟合生成三维BIM模型。本方法可快速将异形坡道二维图纸转换成三维模型,有利于快速获取控制点的三维坐标,便于指导现场测量放线以及后期校核。
Description
技术领域
本发明涉及异形坡道工程制图领域,特别涉及一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法。
背景技术
传统的异形坡道在施工前的制图通常是二维图纸,但异形坡道实际上是三维结构,在实际施工时,仅靠二维图纸是无法准确进行测量放线的,而且不利于后期校核,尤其是对于既有双曲面段又有直面段的异形坡道,施工难度大,需要结合多个控制点进行测量和校核。为了解决上述问题,通常需要采用三维制图软件结合实际施工要求将二维图纸转换成三维模型,以获得控制点的三维坐标,进而起到指导测量放线和后期校核的目的。
但是,现有的将二维图纸转换成三维模型的方式,需要对每张二维图纸进行全部转换,存在很多重复操作,工时长,工作效率低。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,可快速将异形坡道二维图纸转换成三维模型,有利于快速获取控制点的三维坐标,便于指导现场测量放线以及后期校核。
本发明通过如下方案来实现:一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,包括步骤:
将异形坡道的二维图纸导入三维软件,所述三维软件设有三维BIM模型搭建模块;
向所述三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值,所述三维BIM模型搭建模块自动生成所述异形坡道的三维BIM模型;
其中,所述三维BIM模型搭建模块生成所述三维BIM模型的流程如下:
于所述异形坡道的二维图纸中的纵向坡度控制线上间隔设置多个分点;
以每个所述分点为基准画垂直于所述纵向坡度控制线的径向坡度控制线,并设置所述径向坡度控制线的径向坡度为所述第一变量;
在获取到所述第一变量的值时,根据所述纵向坡度控制线以及所有所述径向坡度控制线拟合生成所述三维BIM模型。
本方法基于BIM参数化技术结合三维软件生成可调整三维模型,仅通过调整参数变量即可实现异形坡道二维图纸至三维模型的快速转换,无需每次重新搭建模型,避免了不必要的重复性操作,进一步地,有利于快速获取控制点的三维坐标,以便于指导现场测量放线以及后期校核。
本发明基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法的进一步改进在于,多个所述分点均匀间隔设置。
本发明基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法的进一步改进在于:
在设置多个所述分点时,设置多个所述分点的数量为第二变量;
在向所述三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值的同时,输入所述第二变量的值;
在获取到所述第一变量和所述第二变量的值之后,生成所述三维BIM模型。
本发明基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法的进一步改进在于:
所述三维软件还设有三维坐标输出模块;
在自动生成所述异形坡道的三维BIM模型之后,于所述二维图纸上选取多个控制点,并将多个所述控制点的二维坐标值输入至所述三维坐标输出模块,所述三维坐标输出模块自动输出多个所述控制点对应于所述三维BIM模型的三维坐标值。
本发明基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法的进一步改进在于,所述三维坐标输出模块自动输出三维坐标值的流程如下:
获取到多个控制点的二维坐标值之后对多个所述控制点进行编号;
将多个所述控制点一一投影至所述三维BIM模型上,并获取相应三维坐标;
设置所述三维坐标的输出格式,按照所述编号的顺序以及所述输出格式依次输出三维坐标值。
本发明基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法的进一步改进在于:
在每输出一个三维坐标值时,将所述三维坐标值标注于所述二维图纸上对应所述控制点的位置处;
在所有所述控制点的三维坐标值全部输出完毕后,导出标注有三维坐标值的二维图纸。
本发明基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法的进一步改进在于,所述三维软件为设有Grasshopper插件的Rhino软件。
附图说明
图1示出了本方法中三维BIM模型搭建模块生成三维BIM模型的流程图。
图2示出了本方法中异形坡道的二维图纸示意图。
图3示出了本方法中三维BIM模型示意图。
图4示出了本方法中标注有控制点及三维坐标值的二维图纸示意图。
具体实施方式
传统坡道以单曲面居多,但随着交通道路的发展,各种形式的异形坡道越来越多,而异形坡道的施工难度大,测量放线的要求高,传统坡道的二维图纸无法满足对异形坡道的施工指导。具体来说,传统坡道的二维图纸均画有该纵向坡度控制线,该纵向坡度控制线沿该异形坡道的长度方向设置,用以反应该异形坡道的纵向坡度。但是,对于双曲面异形坡道来说,其除了具有纵向坡度外,还具有径向坡度,二维图纸无法同时反应出纵向坡度和径向坡度,因此,需要建立三维模型来满足对双曲面异形坡道的施工指导。
传统搭建三维模型的方法是,针对异形坡道画出带有纵向坡度控制线的二维图纸,结合异形坡道的曲面曲率将二维图纸转换成三维模型。该方法需要对每段异形坡道分别搭建三维模型,工作繁琐且工作效率低。
本发明考虑到BIM技术已经在汽车、加工制造业、测绘等领域得到广泛的应用,尤其在异形曲面的加工制造上已经能够落地,指导生产。而且,基于BIM技术进行参数化精细建模,可以批量导出材料加工数据,快速生成料单,批量导出平面二维图纸,不需要手工标注以及整理相关数据,直接可以交付生产,出图效率较传统方式有明显提高。因此,本发明提供了一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,可快速将异形坡道二维图纸转换成三维模型,有利于快速获取控制点的三维坐标,便于指导现场测量放线以及后期校核。
下面结合附图对该基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法作进一步说明。
参阅图1~图3,图1示出了本方法中三维BIM模型搭建模块生成三维BIM模型的流程图,图2示出了本方法中异形坡道的二维图纸示意图,图3示出了本方法中三维BIM模型示意图。
一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,包括步骤:
步骤1、将异形坡道的二维图纸(如图2)导入三维软件,该三维软件设有三维BIM模型搭建模块。
步骤2、向该三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值,该三维BIM模型搭建模块自动生成该异形坡道的三维BIM模型(如图3);
其中,该三维BIM模型搭建模块生成该三维BIM模型的流程如下(如图1):
S1、于该异形坡道的二维图纸中的纵向坡度控制线1上间隔设置多个分点。
S2、以每个该分点为基准画垂直于该纵向坡度控制线1的径向坡度控制线3,并设置该径向坡度控制线3的径向坡度N为该第一变量。
具体来说,过每个该分点做竖向延长线,确定该异形坡道的控制标高(如图3示出了H1~H4四处控制标高),并在控制标高范围内形成多个空间分平面,且多个空间分平面一对一地与多条竖向延长线相交并形成多个交点2,过每个交点2画径向坡度控制线3。
S3、在获取到该第一变量的值时,根据该纵向坡度控制线1以及所有该径向坡度控制线3拟合生成该三维BIM模型。
具体来说,过该径向坡度控制线3生成均分曲面,并按照该纵向坡度控制线1将所有该均分曲面拟合生成该三维BIM模型。
本发明方法中,该第一变量的值由异形坡道的曲面曲率以及纵向控制线1的纵向坡度M来综合确定,本方法基于BIM参数化技术将径向坡度N设为第一变量,仅通过调整参数变量(即第一变量)即可实现不同异形坡道二维图纸至三维模型的快速转换,无需每次重新搭建模型,避免了不必要的重复性操作,进一步地,有利于快速获取控制点的三维坐标,以便于指导现场测量放线以及后期校核。
作为一较佳实施方式,多个该分点均匀间隔设置。以使得该三维BIM模型更准确和更圆滑。较佳地,可以针对异形坡道的实际设计要求分情况设置多个该分点,如图3所示,若该异形坡道存在直段和曲段,则直段上可以设置相对少数量的分点,如仅在控制标高H2和H3处设置,而曲段上设置相对多数量的分点,以保证三维BIM模型曲段的准确性和圆滑性。
作为一较佳实施方式:在设置多个该分点时,设置多个该分点的数量为第二变量;
在向该三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值的同时,输入该第二变量的值;
在获取到该第一变量和该第二变量的值之后,生成该三维BIM模型。
具体来说,由于该三维BIM模型是利用该纵向坡道控制线1和所有径向坡度控制线3来拟合生成的,而该分点的数量直接影响该径向坡度控制线3的数量,进而影响该三维BIM模型的效果,因此,本方法将该分点的数量设为第二变量,通过对该第二变量的调整来保证该三维BIM模型搭建模块能够针对不同异形坡道进行建模,并保证不同异形坡道的三维BIM模型都是准确和圆滑的。
作为一较佳实施方式:配合图4,图4示出了本方法中标注有控制点及三维坐标的二维图纸示意图。该三维软件还设有三维坐标输出模块;
在自动生成该异形坡道的三维BIM模型之后,于该二维图纸上选取多个控制点4,并将多个该控制点4的二维坐标值输入至该三维坐标输出模块,该三维坐标输出模块自动输出多个该控制点4对应于该三维BIM模型的三维坐标值。
作为一较佳实施方式,该三维坐标输出模块自动输出三维坐标值的流程如下:
获取到多个控制点4的二维坐标值之后对多个该控制点4进行编号;
将多个该控制点4一一投影至该三维BIM模型上,并获取相应三维坐标;
设置该三维坐标的输出格式,按照该编号的顺序以及该输出格式依次输出三维坐标值。最终形成如下形式的三维坐标表格(如表1)。
表1三维坐标表格
本方法通过该三维坐标输出模块的配合设置,可以实现对异形坡道控制点三维坐标的一键自动生成,大大提高了工作效率,降低了出错率,且便于管理人员的管理。
作为一较佳实施方式:在每输出一个三维坐标值时,将该三维坐标值标注于该二维图纸上对应该控制点4的位置处;
在所有控制点的三维坐标值全部输出完毕后,导出标注有三维坐标值的二维图纸(如图4)。
通过进一步导出标注有三维坐标的二维图纸,配合形成的三维坐标表格,来实现对异形坡道施工中测量放线和后期校核等的指导。通过对该方法的使用,可以提高管理人员管理水平,提高施工质量,降低出错率,该方法具有明显的推广应用价值。
作为一较佳实施方式,该三维软件优选为设有Grasshopper插件的Rhino软件。其功能强大,使用方便,可以同时实现三维BIM模型搭建模块和三维坐标输出模块的建立并满足其上述相应功能。
在本实施例中,该三维BIM模型搭建模块和该三维坐标输出模块均由Grasshopper的若干电池组连接而成,通过不同电池组的不同功能组合实现对三维BIM模型的搭建以及对控制点三维坐标的输出。
具体来说,该三维BIM模型搭建模块至少包括:用以在一定控制标高范围内形成多个空间等分平面的XY Plane电池组和Move电池组等组合、用以将空间等分平面与纵向坡度控制线1上的分点延长线相交并形成交点2的Divide Curve电池组、Line SDL电池组和Curve/Plane(PCX)电池组等组合、用以过分点生成平面的Hframe电池组、用以将平面转至到另一位置的Pl Origin电池组、用以生成均分曲面的Rule Srf电池组以及用以拟合生成三维模型的Loft电池组;
该三维坐标输出模块至少包括:用以对控制点进行编号的List电池;用以设置三维坐标的输出格式的Formant电池;用以将三维坐标点对应放置于控制点处并标注三维坐标的TAG电池。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于,包括步骤:
将异形坡道的二维图纸导入三维软件,所述三维软件设有三维BIM模型搭建模块;
向所述三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值,所述三维BIM模型搭建模块自动生成所述异形坡道的三维BIM模型;
其中,所述三维BIM模型搭建模块生成所述三维BIM模型的流程如下:
于所述异形坡道的二维图纸中的纵向坡度控制线上间隔设置多个分点;
以每个所述分点为基准画垂直于所述纵向坡度控制线的径向坡度控制线,并设置所述径向坡度控制线的径向坡度为所述第一变量;
在获取到所述第一变量的值时,根据所述纵向坡度控制线以及所有所述径向坡度控制线拟合生成所述三维BIM模型。
2.如权利要求1所述的基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于,多个所述分点均匀间隔设置。
3.如权利要求2所述的基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于:
在设置多个所述分点时,设置多个所述分点的数量为第二变量;
在向所述三维BIM模型搭建模块输入第一变量的值的同时,输入所述第二变量的值;
在获取到所述第一变量和所述第二变量的值之后,生成所述三维BIM模型。
4.如权利要求1所述的基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于:
所述三维软件还设有三维坐标输出模块;
在自动生成所述异形坡道的三维BIM模型之后,于所述二维图纸上选取多个控制点,并将多个所述控制点的二维坐标值输入至所述三维坐标输出模块,所述三维坐标输出模块自动输出多个所述控制点对应于所述三维BIM模型的三维坐标值。
5.如权利要求4所述的基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于,所述三维坐标输出模块自动输出三维坐标值的流程如下:
获取到多个控制点的二维坐标值之后对多个所述控制点进行编号;
将多个所述控制点一一投影至所述三维BIM模型上,并获取相应三维坐标;
设置所述三维坐标的输出格式,按照所述编号的顺序以及所述输出格式依次输出三维坐标值。
6.如权利要求4所述的基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于:
在每输出一个三维坐标值时,将所述三维坐标值标注于所述二维图纸上对应所述控制点的位置处;
在所有所述控制点的三维坐标值全部输出完毕后,导出标注有三维坐标值的二维图纸。
7.如权利要求1所述的基于BIM技术的异形坡道三维模型快速生成方法,其特征在于,所述三维软件为设有Grasshopper插件的Rhino软件。
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