[发明专利]基于多级抽壳算法的城市级BIM数据轻量化方法及系统

权利要求书

1.一种基于多级抽壳算法的城市级BIM数据轻量化方法，其特征在于，所述轻量化方法包括：

遍历BIM数据所包括的所有建筑构件的顶点，以确定八叉树空间边界；所述空间边界为包括所有所述顶点的最小正六面体；

计算八叉树最大划分级别，根据所述最大划分级别，利用八叉树算法对所述空间边界进行逐级划分，得到从所述最大划分级别到0之间的每一划分级别所对应的若干个空间单元，并将所述建筑构件与所述空间单元相关联；所述空间单元为立方体；

确定每一所述划分级别所对应的最外层空间单元，并将与所述最外层空间单元相关联的建筑构件记为最外层构件；

对每一所述划分级别的每一最外层构件进行颜色渲染，生成所述划分级别对应的粗糙外壳，得到八叉树LOD结构，并依据所述LOD结构对所述BIM数据进行实时渲染。

2.根据权利要求1所述的轻量化方法，其特征在于，所述计算八叉树最大划分级别具体包括：

通过遍历顶点的方式确定所述BIM数据的三角面的数量；

以0作为第一级别；

按照所述第一级别，利用八叉树算法对所述BIM数据进行划分，得到非空节点的数量；

根据所述三角面的数量和所述非空节点的数量计算平均三角面的数量；

判断所述平均三角面的数量是否小于预设阈值；

若是，则选取所述第一级别和2中的较大值作为八叉树最大划分级别；

若否，则令所述第一级别加1，得到更新后级别，并以所述更新后级别作为下一循环中的第一级别，返回“按照所述第一级别，利用八叉树算法对所述BIM数据进行划分，得到非空节点的数量”的步骤。

3.根据权利要求1所述的轻量化方法，其特征在于，在得到从所述最大划分级别到0之间的每一划分级别所对应的若干个空间单元之后，所述轻量化方法还包括：为每一所述空间单元赋予一空间索引；所述空间索引包括l、i、j、k；l为所述空间单元对应的划分级别；i表示所述空间单元在x轴方向上的排序；j表示所述空间单元在y轴方向上的排序；k表示所述空间单元在z轴方向上的排序。

4.根据权利要求1所述的轻量化方法，其特征在于，所述将所述建筑构件与所述空间单元相关联具体包括：

对于每一所述空间单元，判断每一所述建筑构件中是否至少存在一个三角面与所述空间单元相交，若是，则所述建筑构件与所述空间单元相关联。

5.根据权利要求3所述的轻量化方法，其特征在于，所述确定每一所述划分级别所对应的最外层空间单元具体包括：

将有建筑构件与其相关联的空间单元记为备选空间单元；

将所述空间索引中l、j、k相同的备选空间单元划分为一组，确定每个组中i最大的第一空间单元和i最小的第二空间单元；所有所述第一空间单元和所有所述第二空间单元即为l划分级别所对应的x轴方向上的最外层空间单元；

将所述空间索引中l、i、k相同的备选空间单元划分为一组，确定每个组中j最大的第三空间单元和j最小的第四空间单元；所有所述第三空间单元和所有所述第四空间单元即为l划分级别所对应的y轴方向上的最外层空间单元；

将所述空间索引中l、i、j相同的备选空间单元划分为一组，确定每个组中k最大的第五空间单元和k最小的第六空间单元；所有所述第五空间单元和所有所述第六空间单元即为l划分级别所对应的z轴方向上的最外层空间单元。

6.根据权利要求3所述的轻量化方法，其特征在于，在确定每一所述划分级别所对应的最外层空间单元，并将与所述最外层空间单元相关联的建筑构件记为最外层构件后，所述轻量化方法还包括：

对于l划分级别，将除所述l划分级别所对应的最外层空间单元外的空间单元记为内部空间单元，并将与所述内部空间单元相关联的建筑构件记为内部构件；

按照l+1级别，利用八叉树算法对所述内部构件进行空间划分，得到第一构件数据，并将所有所述第一构件数据分块写出；

按照l级别，利用八叉树算法对所述最外层构件进行空间划分，得到第二构件数据，并将所有所述第二构件数据分块写出。