[发明专利]基于建筑要素拓扑关系的BIM室内空间连通图构建方法

摘要

本发明涉及BIM空间分析领域，公开了一种基于建筑要素拓扑关系的BIM室内空间连通图构建方法，包括以下步骤：提取边界建筑要素几何信息；预处理几何信息；构建几何面集合拓扑关系；构建边界建筑要素间拓扑关系；提取边界建筑要素在二维平面投影多边形的骨架线；搜索二维封闭多边形；二维多边形映射室内封闭空间；生成BIM室内空间连通图。本发明以BIM室内封闭空间的边界建筑要素为对象，以单个建筑要素的拓扑有效性为前提，以不同建筑要素之间的拓扑关系为基础，对BIM建筑物室内三维空间进行划分，建筑要素拓扑关系构建完备；结合门、窗等开口建筑要素拓扑关系生成室内空间连通图，提高空间查询效率，为室内导航、应急逃生等应用提供数据支撑。

主权项

1.一种基于建筑要素拓扑关系的BIM室内空间连通图构建方法，包括以下步骤：步骤S1)，从BIM数据中提取边界建筑要素几何信息，选取墙体、立柱、门、窗构成封闭空间边界的竖向边界建筑要素，选取楼板作为水平边界建筑要素，提取每个边界建筑要素的几何面集合表示其几何信息；步骤S2)，预处理几何信息，检验几何面集合单个几何面的有效性以及几何面间的交集，处理不符合检验规则的点、线、面；步骤S3)，对单个几何面集合搜索封闭几何体，构建每个边界建筑要素内几何基元的拓扑关系，得到点、线、面的拓扑关系集合；步骤S4)，以墙体、立柱、门、窗及楼板为对象，通过布尔相交运算得边界建筑要素间的几何交集，构建边界建筑要素间拓扑关系；步骤S5)，将同一楼层的竖向边界建筑要素以二维投影多边形表达，保存投影多边形与边界建筑要素的对应关系，提取投影多边形的骨架线并以线段集合表示；步骤S6)，以任一骨架线线段为初始边，以线段的起点或终点为端点，通过线段间的最大角或最小角搜索最邻近的骨架线线段，循环搜索直至所有骨架线线段都被搜索到，得到同一楼层的二维封闭多边形集合；步骤S7)，二维封闭多边形与三维边界建筑要素映射，结合楼板边界建筑要素得到围成室内封闭空间的建筑要素集合；步骤S8)，生成BIM室内空间连通图。