[发明专利]一种大规模BIM建筑数据的粒度化索引构建方法

权利要求书

1.一种大规模BIM建筑数据的粒度化索引构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，基于建筑空间语义信息解析算法，对BIM建筑的空间数据进行解析和整理，形成建筑空间分析的引导性语义信息；

S2，采用基于几何计算的建筑空间分割和信息补充方法，对上述引导性语义信息进行验证性补充；

S3，基于整个BIM建筑的几何空间结构，包括几何空间的相邻、连通、包含关系，构建BIM建筑数据的细粒度化索引，形成BIM建筑数据的层次化网络图，实现粒度数据的快速访问和管理。

2.根据权利要求1所述的大规模BIM建筑数据的粒度化索引构建方法，其特征在于，所述步骤S1中，基于建筑空间语义信息解析算法，对BIM建筑构件的空间数据进行解析和整理，形成建筑空间分析的引导性语义信息，具体包括：

空间实体解析：获取对整个BIM建筑的楼层实体和空间实体，并根据该两类实体的引用关系对其包含的构件添加相应的标记，其中关联的IfcRelCoversSpaces实体，其“RelatedCoverings”属性对应的构件即对应了空间的顶底信息；

立面信息解析：分析空间实体所关联的IfcRelSpaceBoundary实体，通过“RelatedBuildingElement”、“ConnectionGeometry”属性值查找空间的立面边界构件，通过InternalOrExternalBoundary属性查找立面构件是属于外体空间还是内体空间信息，通过立面构件相关联的IfcRelConnectsPathElements实体，来分析它们的位置关系；

空间信息整理：通过分析IfcRelContainedInSpatialStructure实体及其关联的空间，针对“RelatedElements”属性来确定该空间内部所包含的构件信息，并将以上信息记录到对应的构件中。

3.根据权利要求2所述的大规模BIM建筑数据的粒度化索引构建方法，其特征在于，所述步骤S2，采用基于几何计算的建筑空间分割和信息补充方法，对上述引导性语义信息进行验证性补充，具体包括：

外体空间构件标识：对BIM建筑数据进行立体渲染，并通过多视点虚拟性观察，并对观察到的图片片元反投影分析，以追踪形成该片元的构件数据；将多个观察点所追踪到的构件集合作为外体空间构件，并对这些构件进行外体空间标识；

内体空间构件分析：首先，将楼层实体内的立面构件进行体素化，形成体素索引，并对这些体素索引进行2D剖面图投影，形成类似楼层平面图的立体体素表达；其次，基于该2D剖面图进行楼层平面图下的角点提取，对表示空间的关键性体素进行定位；接着，结合体素与立面构件形成角点之间的邻接关系图，基于该图的环路检测来确定属于同一空间的体素；最后，根据这些同一空间的体素以及这些体素与构件之间的空间索引关系，来整理空间内的构件信息。

4.根据权利要求3所述的大规模BIM建筑数据的粒度化索引构建方法，其特征在于，所述步骤S3，基于整个BIM建筑的几何空间结构，包括几何空间的相邻、连通、包含关系，构建BIM建筑数据的细粒度化索引，形成BIM建筑数据的层次化网络图，实现粒度数据的快速访问和管理，具体包括：

针对外体空间构件，外体空间构件中本身包含的出入口实例即为整个BIM建筑的出入口，将其连接到相应的内体空间构件；

针对内体空间构件，在相邻空间之间共用的立面边界构件上，通过识别共用立面构件包含的出入口数据，来识别两个内体空间构件的连通关系，并将该出入口作为连通性数据，一直到所有内体空间构件识别完成；

将整个BIM建筑表达为以多粒度空间为节点的层次化网络图。

5.根据权利要求4所述的大规模BIM建筑数据的粒度化索引构建方法，其特征在于，所述层次化网络图中，多粒度空间包括外体空间、楼层空间、内体空间，出入口表示连通关系的边。