[发明专利]3D CAD模型的激光扫描重新整合

说明书

设施、城市或多资产分组的3D CAD模型根据所述设施/城市/多资产分组来重建。通过基于规则的分析，在激光扫描数据中识别CAD模型对象。规则基于设施/城市/多资产分组中对象的形状、大小和/或连接的顺序将激光扫描数据映射到CAD模型对象。设备和处理设施的设计逻辑也可以由所述规则利用。

背景技术

公知的计算机辅助技术包括计算机辅助设计或CAD，其涉及用于创作产品设计的软件解决方案。类似地，CAE是计算机辅助工程设计的缩写，例如，其涉及用于对未来产品的物理行为进行仿真的软件解决方案。CAM代表计算机辅助制造，并且通常包括用于定义制造过程和操作的软件解决方案。

在市场上提供了用于形成产品的对象(或部分)或对象的装配的设计的很多系统和程序，例如，由Dassault Systèmes以CATIA为商标提供的系统和程序。这些CAD系统允许用户构建和操控对象或对象的装配的复杂三维或3D模型。因而，CAD系统提供使用边或线(在某些情况下使用面)的建模的对象的表示。线或边可以以各种方式(例如，非均匀有理B样条(NURBS))来表示。这些CAD系统将部分或者部分的装配作为建模的对象来管理，所述建模的对象主要是几何结构的规格说明。具体而言，CAD文件包含根据其来生成几何结构的规格说明，所述规格说明继而允许生成表示。可以将几何结构和表示存储在单个CAD文件或者多个CAD文件内。CAD系统包括用于将建模的对象呈现给设计者的图形工具；这些工具专用于复杂对象的显示；表示CAD系统中的对象的文件的一般大小处于每部分1兆字节的范围内，而装配可以包括数千个部分。CAD系统管理对象的模型，所述对象的模型存储在电子文件中。

当前的处理设施资产(即，工厂、生产设施、精炼厂等)是复杂的，并且由于工厂修改而不断变化。由于工厂非常大，所以较小的修改在成本更低的2D CAD中完成，而所述成本更低的2D CAD与用于最初设计该工厂的3D CAD应用不兼容或者处于与原始3D CAD应用类型不同的3D CAD应用中。在对设施做过很多改变之后，将使得原始3D CAD模型变得过时。因此，对于较大的修改和扩张而言，公司将不得不对设施进行激光扫描以获得工厂的现状视图。但是，激光扫描不是CAD应用，并且需要附加的服务和成本才能将感兴趣的区域重新整合，来将激光扫描格式(即，点云)转换为3D CAD格式。

当前的技术涉及与可以被带进激光扫描中的各种各样的现有3D模型(或图像)相结合的许多手工版本。

发明内容

本发明提供了一种自动化技术，用于根据(设施的)激光扫描数据进行映射并且根据设施中对象的形状、尺寸和连接顺序来生成相对应的CAD模型对象。实施例加快了根据激光扫描数据而具有(重建)设施的3D CAD模型的时间。这还可以通过减少完成相同任务所需的劳动量来节省时间。

在一个实施例中，3D计算机辅助设计(CAD)建模的计算机实现的方法，包括：

接收主体设施的激光扫描数据，所述主体设施具有各种设备，并且存在所述主体设施的先前生成的3D CAD模型；

将计算机自动分析应用于接收的激光扫描数据，以重建所述主体设施的3D CAD模型，所述分析利用了所述设施的设计逻辑和设备的设计逻辑；以及

在输出上提供所述主体设施的重建3D CAD模型。提供输出的该方法包括向用户显示重建的3D CAD模型。

在实施例中，所述分析是基于规则的。该分析将激光扫描数据映射到形成先前生成的3D CAD模型的CAD模型对象。不同的CAD模型对象表示设施中不同的对象和设备。该分析映射可以基于设施中的对象和设备的形状、大小和连接顺序。

该分析可以在激光扫描数据中识别图形对象数据库中定义的形状。所述数据库将该形状映射到CAD建模图元。在实施例中，所述分析进一步向图形对象数据库添加新形状。

在各种实施例中，所述主体设施为工厂、制造厂或精炼厂中的任何一种。在其他实施例中，该方法应用于城市、供应链、其他实体和多资产分组的激光扫描或类似数据。