CN114117595A - 涂装面积的计算方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涂装面积的计算方法、装置、设备及可读存储介质。该方法包括：建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。通过本发明，根据结构体的每个面上的光照强度去判断属于哪种涂装类型后再计算结构体的涂装类型，不仅通用且简便，而且计算涂装面积时，提高了计算精度和劳动效率。
Description
技术领域
本发明涉及建筑和桥梁钢结构的计算机辅助设计领域，尤其涉及一种涂装面积的计算方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
在建筑和桥梁结构技术领域，钢结构是经常被采用的结构形式。由于钢结构由钢板或型钢所组成，且钢材容易锈蚀，所以钢结构表面一般都要进行镀锌或涂装，并且需要定期维护。对于钢结构的涂装，一般根据部位和外界的接触情况分为内表面区域涂装、外表面区域涂装和半密封区域涂装三种涂装类型。
在对钢结构进行设计时，通常采用人工判断计算的方法。人工判断每块钢板或型钢属于哪种涂装类型，然后再分别将同一涂装类型的钢板或型钢的涂装面积相加，而且计算涂装面积时，容易遗漏钢板或型钢连接处的面积以及钢板或型钢上孔的内表面的面积，这种方法导致劳动效率低，计算精度不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种涂装面积的计算方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中，计算涂装面积时，劳动效率低，计算精度不高的问题。
第一方面，本发明提供一种涂装面积的计算方法，包括以下步骤：
建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；
将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；
读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；
根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。
可选的，所述根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积的步骤包括：
计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积；
计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积；
计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
可选的，所述根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积的步骤之后，还包括：
根据第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积确定涂装材料的需求量。
可选的，所述光照场景中设置有一个散射光源，所述BIM三维结构模型在所述光照场景中匀速自转。
可选的，所述光照场景中设置有多个散射光源，所述多个散射光源对BIM三维结构模型形成包围。
第二方面，本发明还提供一种涂装面积的计算装置，所述涂装面积的计算装置包括：
构建模块：用于建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；
放置模块：用于将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；
读取模块：用于读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；
计算模块：用于根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。
可选的，计算模块，具体用于：
计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积；
计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积；
计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
可选的，涂装面积的计算装置还包括确定模块，用于：
根据第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积确定涂装材料的需求量。
第三方面，本发明还提供一种涂装面积的计算设备，所述涂装面积的计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的涂装面积的计算程序，其中所述涂装面积的计算程序被所述处理器执行时，实现如上所述的涂装面积的计算方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有涂装面积的计算程序，其中所述涂装面积的计算程序被处理器执行时，实现如上所述的涂装面积的计算方法的步骤。
本发明中，建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。通过本发明，不再需要人工去判断结构体的每个面属于哪种涂装类型后再计算结构体的涂装类型，而是根据结构体的每个面上的光照强度去判断属于哪种涂装类型后再计算结构体的涂装类型，不仅通用且简便，而且计算涂装面积时，不容易遗漏钢板或型钢连接处的面积以及钢板或型钢上孔的内表面的面积，提高了计算精度和劳动效率。
附图说明
图1为本发明实施例方案中涉及的涂装面积的计算设备的硬件结构示意图；
图2为本发明涂装面积的计算方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明涂装面积的计算方法一实施例的结构体示意图；
图4为本发明涂装面积的计算装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供一种涂装面积的计算设备，该涂装面积的计算设备可以是个人计算机(personal computer，PC)、笔记本电脑、服务器等具有数据处理功能的设备。
参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的涂装面积的计算设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，涂装面积的计算设备可以包括处理器1001(例如中央处理器CentralProcessingUnit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及涂装面积的计算程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的涂装面积的计算程序，并执行本发明实施例提供的涂装面积的计算方法。
第二方面，本发明实施例提供了一种涂装面积的计算方法。
一实施例中，参照图2，图2为本发明涂装面积的计算方法第一实施例的流程示意图。如图2所示，涂装面积的计算方法，包括以下步骤：
S10：建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；
本实施例中，在BIM设计软件中建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中，BIM三维结构模型的材质为漫反射材质，可较好的将光向任意方向反射。本实施例中，BIM设计软件包括：Revit软件、Catia软件、Rhino软件、Inventor软件或3DMax软件。容易想到的是，本实施例中的BIM设计软件仅供参考，在此不做限制。
S20：将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；
本实施例中，将BIM三维结构模型置于光照场景中，在光照场景中设置一个或多个散射光源，使得BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射。若设置一个散射光源，则控制BIM三维结构模型在光照场景中匀速自转；若设置多个散射光源，则多个散射光源对BIM三维结构模型形成空间环形包围。
进一步地，一实施例中，所述光照场景中设置有一个散射光源，所述BIM三维结构模型在所述光照场景中匀速自转。
本实施例中，在光照场景中，只设置一个散射光源，控制BIM三维结构模型在光照场景中匀速自转，使得BIM三维结构模型的每个外表面均被散射光源照射。
进一步地，一实施例中，所述光照场景中设置有多个散射光源，所述多个散射光源对BIM三维结构模型形成包围。
本实施例中，在光照场景中设置多个散射光源，并且多个散射光源对BIM三维结构模型形成空间环形包围，使得BIM三维结构模型的每个外表面均被散射光源照射。
S30：读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；
本实施例中，运用BIM设计软件的API(Application Programming Interface，应用程序接口，是一些预先定义的接口，用于对软件进行控制和二次开发)读取BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度。散射光源的光照强度不随距离而衰减，随漫反射次数的增多而衰减，即散射光源散射出去的光在BIM三维结构模型每个面上漫反射的次数越多，光照强度越弱。
S40：根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。
本实施例中，散射光源的光照强度定义为G，散射光源的光线每漫反射一次的衰减率定义为Rate。若散射光源的光照强度G为10万勒克斯，散射光源的光线每漫反射一次的衰减率Rate为20％，以散射光源的光线衰减一次后的光照强度为阈值，则阈值M＝G*(1-Rate)＝8万勒克斯。光照强度为零的面的面积之和为第一涂装类型面积；光照强度大于8万勒克斯的面的面积之和为第二涂装类型面积；光照强度小于或等于8万勒克斯且大于零的面的面积之和为第三涂装类型面积。参照图3，图3为本发明涂装面积的计算方法一实施例的结构体示意图，如图3所示，没有孔的一侧即为密封结构体，有孔的一侧即为半密封结构体，第一涂装类型面积为密封结构体内部区域的面积，第二涂装类型面积为结构体外表面区域的面积，第三涂装类型面积为半密封结构体内部区域的面积。容易想到的是，本实施例中的参数以及涂装类型的划分仅供参考，在此不做限制。
进一步地，一实施例中，步骤S40还包括：
计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积；
计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积；
计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
本实施例中，光照强度为零的面为散射光源的光线无法照射到的面，通过网格剖分法或体积合并法获取BIM三维结构模型上光照强度为零的面的面积，再计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积。具体地，通过网格剖分法获取BIM三维结构模型上光照强度为零的面的面积时，先遍历钢板表面，对每个钢板进行分析，对钢板表面进行网格划分处理，找出每个网格小区域的中心点，通过软件API，查询每个网格中心点的光照强度，确定光照强度为零的网格并获取每个光照强度为零的网格的面积，计算光照强度为零的网格的面积之和，得到第一涂装类型面积。通过体积合并法获取BIM三维结构模型上光照强度为零的面的面积时，将钢结构模型中，所有板件融合为单一体，对每个钢板进行分析，找出每个钢板上的任意一点p，通过软件API，查询p点的光照强度，确定光照强度为零的p点，获取每个光照强度为零的p点对应的钢板的面积，计算光照强度为零的钢板的面积之和，得到第一涂装类型面积。
光照强度大于阈值的面为散射光源的光线直接照射到的面，通过网格剖分法或体积合并法获取BIM三维结构模型上光照强度大于阈值的面的面积，再计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积。
光照强度小于或等于阈值且大于零的面为光线通过至少一次漫反射才能照射到的面，通过网格剖分法或体积合并法获取BIM三维结构模型上光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积，再计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
本实施例中，建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。通过本实施例，不再需要人工去判断结构体的每个面属于哪种涂装类型后再计算结构体的涂装类型，而是根据结构体的每个面上的光照强度去判断属于哪种涂装类型后再计算结构体的涂装类型，不仅通用且简便，而且计算涂装面积时，不容易遗漏钢板或型钢连接处的面积以及钢板或型钢上孔的内表面的面积，提高了计算精度和劳动效率。
进一步地，一实施例中，步骤S40之后，还包括：
根据第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积确定涂装材料的需求量。
本实施例中，获取BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积后，可确定实际涂装材料的需求量，避免涂装材料不足或过剩的情况。
第三方面，本发明实施例还提供一种涂装面积的计算装置。
一实施例中，参照图4，图4为本发明涂装面积的计算装置第一实施例的功能模块示意图。如图4所示，涂装面积的计算装置包括：
构建模块10：用于建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；
放置模块20：用于将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；
读取模块30：用于读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；
计算模块40：用于根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。
进一步地，一实施例中，计算模块40，具体用于：
计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积；
计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积；
计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
进一步地，一实施例中，涂装面积的计算装置还包括确定模块，用于：
根据第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积确定涂装材料的需求量。
进一步地，一实施例中，光照场景中设置有一个散射光源，所述BIM三维结构模型在所述光照场景中匀速自转。
进一步地，一实施例中，光照场景中设置有多个散射光源，所述多个散射光源对BIM三维结构模型形成包围。
其中，上述涂装面积的计算装置中各个模块的功能实现与上述涂装面积的计算方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
本发明可读存储介质上存储有涂装面积的计算程序，其中所述涂装面积的计算程序被处理器执行时，实现如上述的涂装面积的计算方法的步骤。
其中，涂装面积的计算程序被执行时所实现的方法可参照本发明涂装面积的计算方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种涂装面积的计算方法，其特征在于，所述涂装面积的计算方法包括：
建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；
将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；
读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；
根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。
2.如权利要求1所述的涂装面积的计算方法，其特征在于，所述根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积的步骤包括：
计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积；
计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积；
计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
3.如权利要求1所述的涂装面积的计算方法，其特征在于，所述根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积的步骤之后，还包括：
根据第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积确定涂装材料的需求量。
4.如权利要求1所述的涂装面积的计算方法，其特征在于，所述光照场景中设置有一个散射光源，所述BIM三维结构模型在所述光照场景中匀速自转。
5.如权利要求1所述的涂装面积的计算方法，其特征在于，所述光照场景中设置有多个散射光源，所述多个散射光源对BIM三维结构模型形成包围。
6.一种涂装面积的计算装置，其特征在于，所述涂装面积的计算装置包括：
构建模块：用于建立待计算结构体的BIM三维结构模型，其中所述BIM三维结构模型的材质为漫反射材质；
放置模块：用于将所述BIM三维结构模型置于光照场景，在所述光照场景中BIM三维结构模型外表面均被散射光源照射；
读取模块：用于读取所述BIM三维结构模型每个面上的散射光源的光照强度；
计算模块：用于根据所述光照强度计算得到BIM三维结构模型的第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积。
7.如权利要求6所述的涂装面积的计算装置，其特征在于，计算模块，具体用于：
计算光照强度为零的面的面积之和，得到第一涂装类型面积；
计算光照强度大于阈值的面的面积之和，得到第二涂装类型面积；
计算光照强度小于或等于阈值且大于零的面的面积之和，得到第三涂装类型面积。
8.如权利要求6所述的涂装面积的计算装置，其特征在于，涂装面积的计算装置还包括确定模块，用于：
根据第一涂装类型面积、第二涂装类型面积以及第三涂装类型面积确定涂装材料的需求量。
9.一种涂装面积的计算设备，其特征在于，所述涂装面积的计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的涂装面积的计算程序，其中所述涂装面积的计算程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的涂装面积的计算方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有涂装面积的计算程序，其中所述涂装面积的计算程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的涂装面积的计算方法的步骤。
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