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基于Web3D的地下构筑物BIM场景实时在线可视化分析处理系
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详细介绍

项目关键技术与亮点简介:

作为建筑业信息化的产物,BIM(Building Information Modeling)已成为智能构建的核心技术。结合大数据场景的冗余、语义、参数化和网络带宽、网页浏览器资源有限等特点,提出一套基于互联网+Web3D的地下空间BIM场景在线展示轻量化解决方案。以IFC(Industry Foundation Classes)为数据输入格式,首先通过语义分析、几何重用去除和参数化表达等方式对BIM大数据进行轻量化预处理。其次,通过多视点投影分析将室内外场景数据分离,方便进行可视化剔除,并使用稀疏体素化思想生成3D体素网格索引;我们设计了与视锥结合的兴趣区域FOI(Frustum of Interest) 管理策略,保证较大规模的地下空间BIM场景能够在网页浏览器上较为流畅地互动起来,也实现了轻量级碰撞检测/重力感应/剖切探查/隧道开挖/二维与三维联动的隧道漫游等比较复杂的几何分析功能。本项目堪称为地下空间BIM互联网化的示范型Demo。

实验表明:本文方法能充分利用语义信息,大幅度减少整个BIM大数据场景中的冗余数据;场景索引结构支持场景数据的及时访问,进而实现室内外场景的高效剔除;场景管理策略不仅对前期处理结果进行集成,更通过引入视锥等渲染管线要素提高了网络、渲染资源的利用率。


项目演示网址链接

             http://www.koowii.net/tongyanproject


项目的主要功能点



该系统实施了对BIM三维显示与分析关键技术研究,主要内容分为BIM任务和算法任务两部分。

1、BIM任务的主要内容如下:

(1)对用户提供的模型数据(地铁站等构筑物)进行解析,并在Web3D场景中绘制出来。具体为:IFC2x3文件格式解析,整理和分析IFC文件中各Entity之间的关系,并制定合理存储结构。

(2)提取模型中的土建信息,并正确区分建筑的外体和内体。

(3)为了达到快速流畅的漫游目的,要求针对模型的特点建立适合的索引结构。

(4)为了达到接近真实FPS视角的漫游效果,在模型内部漫游时,要求支持重力感应、碰撞检测、连通性检测

(5)分析模型中各Entity的定位信息,将局部坐标转换为全局坐标,以便正确与其他数据集成显示。

(6)光照效果的优化,使得模型的显示具有明显的立体感、层次感。

(7)对比多种3D引擎加载并显示的数据量并做结果记录分析,形成相应的分析结果文档。

 

2、算法任务的主要内容如下:

(1)地铁区间管道面建模,并正确处理隧道面段间的光滑拼接问题。

(2)各种对象之间的碰撞检测算法。

(3)场景切片(水平面剖切地下空间场景)。

(4)隧道开挖,并能进入开挖后隧道漫游 

(5)一期成果优化。具体为:管线、地铁、高架数据的预处理,并与AOI绑定;AOI、LOD的优化等。


项目技术路线:

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