CN114048541B - 基于数字孪生的资产空间标记方法及*** - Google Patents
基于数字孪生的资产空间标记方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了基于数字孪生的资产空间标记方法,包括以下步骤:接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型;对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;接收通过CAD图纸标注出的待拍摄地点;获取待拍摄地点的现场影像信息;计算现场影像信息的世界坐标;对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将所有现场影像信息叠加至BIM模型中;接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,拾取资产对应的BIM模型或世界坐标,在BIM模型或世界坐标上设置标记图标。该方法提高远程资产管理的效率,降低远程资产管理的成本。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域,具体涉及基于数字孪生的资产空间标记方法及***。
背景技术
在物业的运维阶段,资产管理是其中一个重要的环节。资产管理主要是实时获取资产的来源、数量、状态、用途和位置等信息,并定期对上述信息进行管理。
传统的资产管理主要采用2D地图进行管理,资产的位置可以在2D地图中标记出来。随着信息化技术的发展,资产管理已经进入BIM时代,BIM模型不但包含了丰富的资产信息,且能够使得资产位置具有空间三维真实坐标,提高了管理的效率和质量。管理者可以通过BIM模型鸟瞰整个物业所有资产的分布位置和状态,为管理者方便查看资产的信息以及快速决策提供基础。同时盘点、巡检和维保人员也能更快地定位资产,使盘点、巡检和维修保养的计划和执行更有效率。
基于BIM的资产管理方法主要是利用BIM模型的空间特性标记出资产的位置,具体为通过鼠标选取BIM模型空间中的一个构件或一个位置来摆放资产标记,使标记成为BIM模型的一部分,此时标记已经具备了BIM模型坐标系的三维坐标,从不同角度浏览BIM模型都可以看到此资产标记,从而达到管理效果。但是现有的基于BIM的资产空间标记技术存在以下问题:
1)难于管理新的资产。由于BIM模型在竣工移交物管之后就不会再变更,所以BIM模型的资产信息代表了资产的初始数据,资产的类型、数量和位置都是固定的。如果日后有新的资产加入,必须依靠手工在BIM模型中找到相应位置进行标记来代表新的资产,而且这样的标记不直观,在BIM模型中只能看见一个标记指向一个空无一物的空间,不能为盘点、巡检和维保人员提供足够的数据。
2)难于管理可移动资产。由于可移动资产的位置是可变的,也就意味着在BIM模型中看到的资产位置未必和现实是一致的,这样反而给管理人员提供了错误的信息。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种基于数字孪生的资产空间标记方法及***,提高远程资产管理的效率,降低远程资产管理的成本。
第一方面,一种基于数字孪生的资产空间标记方法,包括以下步骤:
接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型;
对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;
接收通过CAD图纸标注出的待拍摄地点;
获取待拍摄地点的现场影像信息;
计算现场影像信息的世界坐标;
对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;
根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将所有现场影像信息叠加至BIM模型中;
接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标。
优选地,在所述接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型之后,还包括:
对所述CAD图纸和所述BIM模型进行轻量化处理,使得所述CAD图纸和所述BIM模型能够通过浏览器进行浏览。
优选地,对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系具体包括:
分别从CAD图纸和BIM模型中提取N个相同的点的二维坐标,以得到N个点对应的CAD坐标和BIM坐标;
根据N个点的CAD坐标和BIM坐标计算CAD坐标到BIM坐标的第一转换矩阵,定义第一转换矩阵为第一坐标点对应关系。
优选地,现场影像信息通过设置在待管理建筑物中待拍摄地点上的全景相机拍摄得到的图像和视频。
优选地,计算现场影像信息的世界坐标具体包括:
从现场影像信息的视频中拆分成多张照片;
获取第一张照片的世界坐标;
分别提取出所有照片的特征点;
以第一张照片为原点,分别计算后续照片中特征点相对于第一张照片中对应特征点的位移,根据位移计算后续照片的世界坐标。
优选地,对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系具体包括:
从CAD图纸中提取部分待拍摄地点的二维坐标,以得到部分待拍摄地点的CAD坐标;
根据部分待拍摄地点的CAD坐标和世界坐标计算世界坐标到CAD坐标的第二转换矩阵,定义第二转换矩阵为第二坐标点对应关系。
优选地,根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将现场影像信息叠加至BIM模型中具体包括:
根据第二坐标点对应关系和所有待拍摄地点的世界坐标计算所有待拍摄地点在CAD图纸中的CAD坐标;
根据第一坐标点对应关系和所有待拍摄地点的CAD坐标计算所有待拍摄地点在BIM模型中的BIM坐标;
获取全景相机的高度,对高度进行换算,以得到高度在BIM模型中的高度分量;
将待拍摄地点在BIM模型中的BIM坐标和高度分量结合,得到待拍摄地点在BIM模型中的三维坐标。
优选地,在得到待拍摄地点在BIM模型中的三维坐标之后,还包括:
根据待拍摄地点的现场影像信息的图像构建实景模型;
根据待拍摄地点的世界坐标和在BIM模型中的三维坐标,建立实景模型与BIM模型的联动关系。
优选地,所述接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标具体包括:
接收用户通过浏览器显示的所述现场影像信息中选中一资产的标记指令;
根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标;
根据拾取到的所述BIM模型或世界坐标在所述现场影像信息中资产位置处设置标记图标。
第二方面,一种基于数字孪生的资产空间标记***,包括:
标记单元:用于接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型,对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;标记单元用于接收通过CAD图纸标注出的待拍摄地点;标记单元用于计算现场影像信息的世界坐标;对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;
全景相机:与标记单元连接;全景相机用于获取待拍摄地点的现场影像信息;
叠加单元:与标记单元连接;叠加单元用于根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将所有现场影像信息叠加至BIM模型中;
标记单元:与所述叠加单元连接;所述标记单元用于接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标。
由上述技术方案可知,本发明提供的基于数字孪生的资产空间标记方法及***,能够将待管理建筑物真实的现场影像信息与BIM模型进行数字孪生,得到了数字孪生模型,并在该数字孪生模型上进行资产标注。用户通过数字孪生模型可以看到真实的资产位置,包括新加入的资产和可移动资产。该方法还可以提供远程盘点功能,盘点人员无需到达现场,就可以远程完成盘点和复盘,提高远程资产管理的效率,降低远程资产管理的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体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。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为具体实施例提供的基于数字孪生的资产空间标记方法的流程图。
图2为具体实施例提供的获取第一坐标点对应关系的方法流程图。
图3为具体实施例提供的计算现场影像信息的世界坐标的方法流程图。
图4为具体实施例提供的获取第二坐标点对应关系的方法流程图。
图5为具体实施例提供的现场影像信息叠加至BIM模型中的方法流程图。
图6为具体实施例提供的基于数字孪生的资产空间标记***的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
实施例一:
一种基于数字孪生的资产空间标记方法,参见图1,包括以下步骤:
S1 :接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型;
S2:对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;
S3 :接收通过CAD图纸标注出的待拍摄地点;
S4:获取待拍摄地点的现场影像信息;
S5:计算现场影像信息的世界坐标;
S6 :对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;
S7 :根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将所有现场影像信息叠加至BIM模型中;
S8:接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标。
在本实施例中,待管理建筑物可以是一栋楼、一个小区、一座厂房等等。该方法接收到待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型后,可以对CAD图纸和BIM模型进行轻量化处理,并存储轻量化处理后的CAD图纸和BIM模型,使得CAD图纸和BIM模型能够通过浏览器(例如Web浏览器)进行浏览,这样用户就可以直接在Web浏览器进行操作,方便用户操作。
在本实施例中,坐标匹配为一个坐标系到另一个坐标系的转换过程。其中第一坐标点对应关系表示从CAD图纸的CAD坐标系到BIM模型的BIM坐标系的转换。第二坐标点对应关系表示从世界坐标系到CAD图纸的CAD坐标系的转换。这样该方法如果想要获得世界坐标系中任何一点在BIM坐标系中的位置,首先利用第二坐标点对应关系将世界坐标系中该点的世界坐标转换为CAD坐标系中的CAD坐标,再利用第一坐标点对应关系将该点在CAD坐标系中的CAD坐标转换为该点在BIM坐标系中的BIM坐标。
在本实施例中,待拍摄地点可以由用户直接在CAD图纸中标注得到。资产管理项目不同,标注得到的待拍摄地点也不同。该方法可以按照待管理建筑物的空间结构依次标出待拍摄地点,例如按照待管理建筑物的楼层或区域进行标注。待管理建筑物真实的现场影像信息不但表示了现场全方位的数据,还可以为后续利用图片AI识别技术自动识别资产位置提供了基础。该方法可以定期获取待管理建筑物的现场影像信息,保证了BIM模型能够及时地叠加最新的现场影像信息。
在本实施例中,当用户进行资产标记时,可以通过鼠标点击一现场影像信息中的某个资产。利用web浏览器层与层之间的穿透功能,叠加在现场影像信息下的BIM模型同样接收到用户点击鼠标的指令,BIM模型根据鼠标点击的屏幕坐标获得指向该资产三维坐标的虚拟激光射线,此虚拟激光射线击中BIM模型的位置即为鼠标拾取的三维坐标。例如用鼠标点击现场影像信息中的一张桌子,如果该桌子也在BIM模型中存在,则能同时拾取到该桌子在BIM模型中的三维坐标。如果桌子在BIM模型中不存在,则能获取到该桌子的世界坐标。
该方法能够将待管理建筑物真实的现场影像信息与BIM模型进行数字孪生,得到了数字孪生模型,并在该数字孪生模型上进行资产标注。用户通过数字孪生模型可以看到真实的资产位置,包括新加入的资产和可移动资产。该方法还可以提供远程盘点功能,盘点人员无需到达现场,就可以远程完成盘点和复盘,提高远程资产管理的效率,降低远程资产管理的成本。
进一步地,在一些实施例中,参见图2,对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系具体包括:
S21:分别从CAD图纸和BIM模型中提取N个相同的点的二维坐标,以得到N个点对应的CAD坐标和BIM坐标;
S22:根据N个点的CAD坐标和BIM坐标计算CAD坐标到BIM坐标的第一转换矩阵,定义第一转换矩阵为第一坐标点对应关系。
在本实施例中,N可以由用户自行设置,N大于等于3,例如可以在每层楼提取3、4个点,也可以在每个区域提取3、4个点。假设N为3,分别定义为A点、B点和C点。该方法首先从CAD图纸和BIM模型中提取A点、B点和C点对应的CAD坐标和BIM坐标,得到A点的CAD坐标和BIM坐标、B点的CAD坐标和BIM坐标、C点的CAD坐标和BIM坐标,然后根据A点、B点和C点对应的CAD坐标和BIM坐标计算转换矩阵,得到第一坐标点对应关系。这样该方法就可以利用第一坐标点对应关系计算出CAD图纸中任一点对应到BIM模型中的BIM坐标。
进一步地,在一些实施例中,待拍摄地点以树状结构进行存储,其中树状结构的层级为区域-栋-层-点。
在本实施例中,待拍摄地点可以以树状结构的形式存储在数据库中。为了方便对各个待拍摄地点进行区分,树状结构的层级为区域-栋-层-点。树状结构的层级也可以根据待管理建筑物的构造自行设置。该方法可以在移动终端上运行,这样用户可以在通过移动终端查看待拍摄地点的层级结构后,准确地找到现场真实的地点进行拍摄。用户可以按照树状结构的层级依次进行拍摄,例如先拍摄完同一个区域的现场影像信息,再拍摄同一栋楼的现场影像信息。
进一步地,在一些实施例中,待拍摄地点通过设置在待管理建筑物中待拍摄地点上的全景相机拍摄得到的图像和视频。
在本实施例中,拍摄人员可以佩戴安全帽后进入现场进行拍摄,拍摄人员可以把全景相机固定在安全帽上或者固定在三脚架上,拍摄人员可以登录移动终端并连接全景相机,进入到待管理建筑物的某个空间中,按照预设的待拍摄地点依次进行拍摄。移动终端上也可以设置拍摄向导,通过语音提示或屏幕显示的功能指引用户完成拍摄。移动终端也可以自动存储全景相机获得的现场影像信息,并在拍摄完成后,将存储的现场影像信息上传至服务器。
进一步地,在一些实施例中,参见图3,计算现场影像信息的世界坐标具体包括:
S51:从现场影像信息的视频中拆分成多张照片;
S52:获取第一张照片的世界坐标;
S53:分别提取出所有照片的特征点;
S54:以第一张照片为原点,分别计算后续照片中特征点相对于第一张照片中对应特征点的位移,根据位移计算后续照片的世界坐标。
在本实施例中,该方法根据视频的FPS(一般为30或25)来完成照片的拆分,在拆分得到的照片中,通过特征点算法找出照片中相同的特征点,根据两张照片中同一特征点的位移,推算出两个照片的相对坐标。例如可以以第一张照片为原点,分别计算后续照片中特征点相对于第一张照片中对应特征点的位移,根据位移计算后续照片的世界坐标。如果后续照片和第一张照片间隔时间太长,找不到相同的特征点,那么可以通过中间的若干张照片来计算彼此的相对坐标,并最后于第一张照片进行比较,计算后续照片的世界坐标。
在本实施例中,当完成现场影像信息的世界坐标的计算后,可以删除视频,保留现场影像信息的图像,与BIM模型进行叠加。该方法之所以不将视频拆分的照片叠加到BIM模型中,是因为视频拆分出的照片质量没有直接拍摄得到的图像好好,照片的色彩还原和细致程度不满足客户的要求。该方法之所以通过视频中拆分出来的照片计算世界坐标,而不是直接计算图像的坐标,是因为相邻两个图像可能间隔太远,找不到足够的特征点进行运算,而从视频中拆分出来的照片间隔较短,有足够的特征点进行运算,提高了世界坐标计算的准确度。
进一步地,在一些实施例中,参见图4、对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系具体包括:
S61:从CAD图纸中提取部分待拍摄地点的二维坐标,以得到部分待拍摄地点的CAD坐标;
S62:根据部分待拍摄地点的CAD坐标和世界坐标计算世界坐标到CAD坐标的第二转换矩阵,定义第二转换矩阵为第二坐标点对应关系。
在本实施例中,假设一种设置了10个待拍摄地点,该方法选取了其中3个待拍摄地点计算第二坐标点对应关系。其中选中的待拍摄地点分别定义为D点、E点和F点。该方法首先从CAD图纸中提取D点、E点和F点对应的CAD坐标和BIM坐标,得到D点的CAD坐标和世界坐标、E点的CAD坐标和世界坐标、F点的CAD坐标和世界坐标,然后根据D点、E点和F点对应的CAD坐标和世界坐标计算第二转换矩阵,得到第二坐标点对应关系。这样该方法就可以利用第二坐标点对应关系计算出现实中任一点的世界坐标对应到CAD图纸的CAD坐标。
进一步地,在一些实施例中,参见图5,根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将现场影像信息叠加至BIM模型中具体包括:
S71:根据第二坐标点对应关系和所有待拍摄地点的世界坐标计算所有待拍摄地点在CAD图纸中的CAD坐标;
S72:根据第一坐标点对应关系和所有待拍摄地点的CAD坐标计算所有待拍摄地点在BIM模型中的BIM坐标;
S73:获取全景相机的高度,对高度进行换算,以得到高度在BIM模型中的高度分量;
S74:将待拍摄地点在BIM模型中的BIM坐标和高度分量结合,得到待拍摄地点在BIM模型中的三维坐标。
在本实施例中,该方法将世界坐标对应到BIM模型中时,首先利用第二坐标点对应关系将世界坐标转换为CAD坐标,然后利用第一坐标点对应关系将CAD坐标转换为BIM坐标。由于世界坐标、CAD坐标和BIM坐标都是二维坐标,所以该方法最后需要在转换后的二维坐标中添加高度分量,得到三维坐标。所以该方法获取全景相机的高度(如果全景相机固定在三脚架上,那高度就是三脚架的高度。如果全景相机固定在安全帽上,那高度就是人的身高),然后将该高度换算为BIM模型中高度分量,最后将高度分量与二维的BIM坐标结合,得到待拍摄地点在BIM模型中的三维坐标。
进一步地,在一些实施例中,参见图5,在得到待拍摄地点在BIM模型中的三维坐标之后,还包括:
S75:根据待拍摄地点的现场影像信息的图像构建实景模型;
S76:根据待拍摄地点的世界坐标和在BIM模型中的三维坐标,建立实景模型与BIM模型的联动关系。
在本实施例中,该方法在将实景模型与BIM模型进行叠加时,可以将实景模型叠加在BIM模型之上,BIM模型在底下,实景模型在BIM模型的面上。该方法还可以建立实景模型与BIM模型的联动关系,这样当实景模型进行切换时,BIM模型也会进行相应的切换,两个模型保持一致的联动,形成了数字孪生模型。用户可以通过鼠标在实景模型上拾取到BIM模型中的三维坐标,这样就可以直接在实景模型上标记资产。
进一步地,在一些实施例中,所述接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标具体包括:
接收用户通过浏览器显示的所述现场影像信息中选中一资产的标记指令;
根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标;
根据拾取到的所述BIM模型或世界坐标在所述现场影像信息中资产位置处设置标记图标。
在本实施例中,当建立实景模型与BIM模型的联动关系之后,用户进行标记时,可以直接在Web浏览器上显示的现场影像信息(即图像)上进行标注,用户也可以直接通过Web浏览器查看到该标记图标,使用方便。
进一步地,在一些实施例中,在接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据标记指令拾取到资产对应的BIM模型或世界坐标,在BIM模型或世界坐标上设置标记图标之后,还包括:
根据资产的世界坐标和在BIM模型中的三维坐标计算向量坐标;
根据向量坐标计算包含资产的其他现场影像信息中的世界坐标;
在所述其他现场影像信息的世界坐标上设置标记图标。
在本实施例中,假如资产同时出现在几张现场影像信息中,每张现场影像信息只是看到资产的角度和距离不同,那么用户只需要在其中一张现场影像信息中进行资产标记即可,不需要在其他现场影像信息中进行重复标记,此时只需要将所述标记在其他现场影像信息中还原,其他现场影像信息也能看到此资产的标记。其中资产三维坐标在其它现场影像信息中复原的流程为:把资产在BIM模型中的三维坐标与标记了的现场影像信息的世界坐标计算出向量坐标,将该向量坐标应用到其他现场影像信息中,计算出在其他现场影像信息中的世界坐标,然后把标记图标设置在该世界坐标上。这样该方法就能将零散的图像通过BIM模型串联在一起,形成一个整体,在一张图像中标记的资产可以在另外几张图像中查看,且标记过程也会自动计算并显示资产的正确位置,方便用户对建筑物进行管理。
实施例二:
一种基于数字孪生的资产空间标记***,参见图6,包括:
标记单元1:用于接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型,对CAD图纸和BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;标记单元1用于接收通过CAD图纸标注出的待拍摄地点;标记单元1用于计算现场影像信息的世界坐标;对部分现场影像信息的CAD图纸和的世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;
全景相机2:与标记单元1连接;全景相机2用于获取待拍摄地点的现场影像信息;
叠加单元3:与标记单元1连接;叠加单元3用于根据第一坐标点对应关系和第二坐标点对应关系,将所有现场影像信息叠加至BIM模型中。
本发明实施例所提供的***,为简要描述,实施例部分未提及之处,可参考前述实施例中相应内容。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型;
对所述CAD图纸和所述BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;
接收通过所述CAD图纸标注出的待拍摄地点;
获取所述待拍摄地点的现场影像信息;
计算所述现场影像信息的世界坐标;
对部分所述现场影像信息的所述CAD图纸和世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;
根据所述第一坐标点对应关系和所述第二坐标点对应关系,将所有所述现场影像信息叠加至所述BIM模型中;
接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标;
所述根据所述第一坐标点对应关系和所述第二坐标点对应关系,将所述现场影像信息叠加至所述BIM模型中具体包括:
根据所述第二坐标点对应关系和所有待拍摄地点的世界坐标计算所有待拍摄地点在所述CAD图纸中的CAD坐标;
根据所述第一坐标点对应关系和所有待拍摄地点的CAD坐标计算所有待拍摄地点在所述BIM模型中的BIM坐标;
获取全景相机的高度,对所述高度进行换算,以得到所述高度在所述BIM模型中的高度分量;
将所述待拍摄地点在所述BIM模型中的BIM坐标和所述高度分量结合,得到所述待拍摄地点在所述BIM模型中的三维坐标;
根据所述待拍摄地点的现场影像信息的图像构建实景模型;
根据所述待拍摄地点的世界坐标和在BIM模型中的三维坐标,建立所述实景模型与所述BIM模型的联动关系。
2.根据权利要求1所述基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,在所述接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型之后,还包括:
对所述CAD图纸和所述BIM模型进行轻量化处理,使得所述CAD图纸和所述BIM模型能够通过浏览器进行浏览。
3.根据权利要求1所述基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,所述对所述CAD图纸和所述BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系具体包括:
分别从所述CAD图纸和BIM模型中提取N个相同的点的二维坐标,以得到N个点对应的CAD坐标和BIM坐标;
根据所述N个点的CAD坐标和BIM坐标计算CAD坐标到BIM坐标的第一转换矩阵,定义所述第一转换矩阵为所述第一坐标点对应关系。
4.根据权利要求2所述基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,
所述现场影像信息通过设置在所述待管理建筑物中所述待拍摄地点上的全景相机拍摄得到的图像和视频。
5.根据权利要求4所述基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,所述计算所述现场影像信息的世界坐标具体包括:
从所述现场影像信息的视频中拆分成多张照片;
获取第一张照片的世界坐标;
分别提取出所有照片的特征点;
以第一张照片为原点,分别计算后续照片中特征点相对于所述第一张照片中对应特征点的位移,根据所述位移计算所述后续照片的世界坐标。
6.根据权利要求4所述基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,所述对部分所述现场影像信息的所述CAD图纸和世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系具体包括:
从所述CAD图纸中提取部分所述待拍摄地点的二维坐标,以得到部分所述待拍摄地点的CAD坐标;
根据部分所述待拍摄地点的CAD坐标和世界坐标计算世界坐标到CAD坐标的第二转换矩阵,定义所述第二转换矩阵为所述第二坐标点对应关系。
7.根据权利要求6所述基于数字孪生的资产空间标记方法,其特征在于,所述接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标具体包括:
接收用户通过浏览器显示的所述现场影像信息中选中一资产的标记指令;
根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标;
根据拾取到的所述BIM模型或世界坐标在所述现场影像信息中资产位置处设置标记图标。
8.一种基于数字孪生的资产空间标记***,其特征在于,包括:
标记单元:用于接收待管理建筑物的CAD图纸和BIM模型,对所述CAD图纸和所述BIM模型进行坐标匹配,以得到第一坐标点对应关系;所述标记单元用于接收通过所述CAD图纸标注出的待拍摄地点;所述标记单元用于计算现场影像信息的世界坐标;对部分所述现场影像信息的所述CAD图纸和世界坐标进行坐标匹配,以得到第二坐标点对应关系;
全景相机:与所述标记单元连接;所述全景相机用于获取所述待拍摄地点的现场影像信息;
叠加单元:与所述标记单元连接;所述叠加单元用于根据所述第一坐标点对应关系和所述第二坐标点对应关系,将所有所述现场影像信息叠加至所述BIM模型中;
所述标记单元与所述叠加单元连接;所述标记单元还用于接收用户在一现场影像信息中选中一资产的标记指令,根据所述标记指令拾取到所述资产对应的BIM模型或世界坐标,在所述BIM模型或世界坐标上设置标记图标;
所述叠加单元具体用于:
根据所述第二坐标点对应关系和所有待拍摄地点的世界坐标计算所有待拍摄地点在所述CAD图纸中的CAD坐标;
根据所述第一坐标点对应关系和所有待拍摄地点的CAD坐标计算所有待拍摄地点在所述BIM模型中的BIM坐标;
获取所述全景相机的高度,对所述高度进行换算,以得到所述高度在所述BIM模型中的高度分量;
将所述待拍摄地点在所述BIM模型中的BIM坐标和所述高度分量结合,得到所述待拍摄地点在所述BIM模型中的三维坐标;
根据所述待拍摄地点的现场影像信息的图像构建实景模型;
根据所述待拍摄地点的世界坐标和在BIM模型中的三维坐标,建立所述实景模型与所述BIM模型的联动关系。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108564647A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-21 | 王乐陶 | 一种建立虚拟三维地图的方法 |
CN110502839A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-26 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 基于bim平台的gis坐标与cad坐标转换方法 |
CN112017302A (zh) * | 2020-08-29 | 2020-12-01 | 南京翱翔智能制造科技有限公司 | 基于cad模型的投影标记和机器视觉的实时注册方法 |
CN112633822A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 泽恩科技有限公司 | 基于数字孪生技术的资产管理方法、存储介质和移动终端 |
CN112699430A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-23 | 福建汇川物联网技术科技股份有限公司 | 一种远程视频和图纸模型的检测方法及装置 |
CN113901550A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 万翼科技有限公司 | 装配式建筑bim模型生成方法及相关设备 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9424371B2 (en) * | 2010-11-05 | 2016-08-23 | Autodesk, Inc. | Click to accept as built modeling |
US20140100815A1 (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-10 | Archidata Inc. | Method and apparatus for building and asset management |
US20200304375A1 (en) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Generation of digital twins of physical environments |
KR102366293B1 (ko) * | 2019-12-31 | 2022-02-22 | 주식회사 버넥트 | 디지털 트윈을 이용한 증강현실 기반 현장 모니터링 시스템 및 방법 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108564647A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-21 | 王乐陶 | 一种建立虚拟三维地图的方法 |
CN110502839A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-26 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 基于bim平台的gis坐标与cad坐标转换方法 |
CN112017302A (zh) * | 2020-08-29 | 2020-12-01 | 南京翱翔智能制造科技有限公司 | 基于cad模型的投影标记和机器视觉的实时注册方法 |
CN112633822A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 泽恩科技有限公司 | 基于数字孪生技术的资产管理方法、存储介质和移动终端 |
CN112699430A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-23 | 福建汇川物联网技术科技股份有限公司 | 一种远程视频和图纸模型的检测方法及装置 |
CN113901550A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 万翼科技有限公司 | 装配式建筑bim模型生成方法及相关设备 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
A BIM-data mining integrated digital twin framework for advanced project management;Yue Pan, Limao Zhang;《Automation in Construction124 (2021)》;20210131;正文第1-15页 * |
Integration of digital twin and BIM technologies within factories of the future;Vladimir Badenko 等;《Magazine of Civil Engineering》;20200131;第101卷(第1期);正文第1-17页 * |
基于数字孪生的绿色建筑运营成本管理***设计与应用;王艺蕾等;《建筑节能》;20200925(第09期);第64-70页 * |
面向全寿命管理的自锚式悬索桥BIM技术研究;杨文慧;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20210715;正文第14-77页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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