(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111559017.7 (22)申请日 2021.12.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113936114 A (43)申请公布日 2022.01.14 (73)专利权人 四川省交通勘察设计 研究院有限 公司 地址 610000 四川省成 都市太升北路35号 (72)发明人 朱明　祝嘉浩　赵见　袁松　李杰　 肖春红　徐益飞　李邦国　敖维林　 陈备　张云鹤　杨体旺　赵飞　 聂上森　贾飞扬　秦川　龙姝霓　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人 林菲菲(51)Int.Cl. G06T 17/10(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 112084556 A,2020.12.15 CN 113536421 A,2021.10.2 2 CN 112906096 A,2021.0 6.04 CN 110232523 A,2019.09.13 US 2020061866 A1,2020.02.27 审查员 游群霞 (54)发明名称 一种BIM模型构件类别级轻量 化方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种BIM模 型构件类别级轻量 化方法及系统， 本发明的方法包括： 获取BIM模 型， 并将其按构件类型进行拆分； 采用不同轻量 化策略分别对拆分后的不同专业不同构件类型 的BIM模型进行轻量化； 为不同构件类型配置不 同LOD层级， 合并各构件BIM数据并输出至对应 LOD层级文件。 本发明针对不同专业、 不同类别、 不同构件的BIM模型采用不同的轻量化策略， 在 保留所有属性信息的前提下， 能够使得BIM模型 数据量大幅减少， 大幅提高轻量化效率和轻量化 效果。 权利要求书3页 说明书13页 附图7页 CN 113936114 B 2022.03.18 CN 113936114 B 1.一种BIM模型构件类别级轻量 化方法， 其特 征在于， 包括： 获取BIM模型， 并将获取的BIM模型按构件类型进行拆分； 采用不同轻量 化策略分别对拆分后的不同专业 不同构件类型的BIM模型进行 轻量化； 为不同构件类型配置不同LOD层级， 合并各构件BIM数据并输出至对应LOD层级 文件； 所述采用不同轻量化策略分别对拆分后的不同专业不同构件类型的BIM模型进行轻量 化步骤具体包括： 采用第一轻量 化算法对道路专业中具有规则长方 形形状的构件进行 轻量化； 采用现有轻量 化算法或产品对道路专业中不 规则构件进行 轻量化； 所述采用不同轻量化策略分别对拆分后的不同专业不同构件类型的BIM模型进行轻量 化步骤具体还 包括： 采用第二轻量 化算法对结构物 专业中圆柱体构件进行 轻量化； 采用现有轻量 化算法或产品对结构物 专业中非圆柱体构件进行 轻量化； 所述第二轻量 化算法具体包括： 提取圆柱体构件的两端圆面或椭圆面； 获取轻量化参数， 所述轻量 化参数包括细长度阈值； 计算所述 圆柱体构件的细长度； 所述细长度定义为 圆柱体等效长度除以面积与两侧圆 面或椭圆面 面积之和等 价的圆直径； 判断所述圆柱体构件的细长度是否大于细长度阈值， 如果是， 则将该圆柱体构件以相 等长度的线段代替； 如果否， 则采用现有轻量 化算法或产品进行 轻量化。 2.根据权利要求1所述的一种BIM模型构件类别级轻量化方法， 其特征在于， 所述将获 取的BIM模型按构件类型进行拆分步骤具体包括： 将获取的BIM模型根据其属性数据中的构件类型字段进行分类， 并将拆分后的不同类 别BIM模型构件输出至相应目录； 所述BIM模型包括属性和三维模型相互独立的BIM数据或者属性和三维模型耦合的BIM 数据。 3.根据权利要求1所述的一种BIM模型构件类别级轻量化方法， 其特征在于， 所述第一 轻量化算法具体包括： 按桩号由小到大的顺序获取构件左右两侧 顶点数组及三角面组成顶点索引数组， 并按 桩号由小到大排序； 所述按桩号由小到大的顺序获取构件左右两侧顶点数组及三角面组成 顶点索引数组， 并按桩号由小到大排序步骤具体包括： 提取构件中线； 提取组成构件三维模型的各个三角面， 提取每个三角面顶点， 构建顶点数组和三角面 组成顶点索引数组； 其中， 所述顶点数组中每三个值代表一个三 维顶点， 即对应同一个顶 点 数组索引下标， 该三个值分别代表对应顶点在投影坐标系下的x， y， z坐标或在地理坐标系 下的维度、 经度、 高度坐标； 所述三角面组成顶点索引数组中的每三个数据代表一个面， 其 数值由顶点数组索引下 标组成， 代 表组成同一个三角面的三个顶点数组的索引下 标； 按照构件中线桩号由小到大的顺序将顶点数组分为左侧 顶点数组和右侧顶点数组， 其 中， 所述左侧顶点数组中的顶点为原顶点数组索引下标为偶数 的顶点， 右侧顶点数组中的 顶点为原顶点数组索引下标为奇数的顶点； 且所述左侧顶点数组和右侧顶点数组所含顶点权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113936114 B 2数相等， 左右一 一对应， 构成左右侧顶点对； 获取轻量化参数， 所述轻量化参数包括： 一级方向偏角阈值、 二级方向偏角阈值、 球体 曲率阈值和抽稀步长； 获取须保留顶点； 所述获取 须保留顶点 步骤具体包括： 步骤1， 获取左侧顶点数组或右侧顶点数组中的桩号 最小的一个顶点； 步骤2， 计算该顶点的一级方向偏角和二级方向偏角； 步骤3， 判断该顶点的一级方向偏角和二级方向偏角是否均小于其对应阈值， 如果是， 则按照桩号从小到大的顺序获取左侧顶点数组或右侧顶点数组中的下一个顶点， 并返回步 骤2； 如果否， 则进入步骤4； 步骤4， 以该顶点作为起始点选取后向连续4个顶点作为一组， 计算该组顶点的球体曲 率； 步骤5， 判断该组顶点的球体曲率是否小于对应预设阈值， 如果是， 则按照桩号从小到 大的顺序获取左侧顶点数组或右侧顶点数组中的下一个顶点， 并返回步骤2； 如果否， 则进 入步骤6； 步骤6， 该组顶点均 标记为须保留顶点， 之后按照桩号从小到大的顺序获取左侧顶点数 组或右侧顶点数组中的下一个顶点， 并返回步骤2， 直到后续顶点数不足四个， 则将该点及 后续所有点均设为须保留顶点； 步骤7， 左右两侧顶点数组的须保留顶点按下标取并集， 即将位于同一左右侧顶点对的 任意一点被保留， 则该左右侧顶点对的左右两点同时被保留； 对左右两侧 顶点数组分别按预设抽稀步长对须保留顶点范围外的顶点进行提点抽稀， 确定保留顶点； 重新按照保留顶点索引数组顺序连接成三角面。 4.根据权利要求3  所述的一种BIM模型构件类别级轻量化方法， 其特征在于， 所述对须 保留顶点范围外的顶点进行提 点抽稀步骤具体为： 按照桩号从小到大的顺序遍历左侧 顶点数组或右侧顶点数组， 在遇到下一个须保留顶 点以前， 按 预设抽稀步长 保留顶点， 间隔小于预设抽稀步长的顶点被剔除， 遇到下一个须保 留顶点时， 以该须保留顶点为起点重新开始按预设抽稀步长保留顶点， 间隔小于预设抽稀 步长的顶点被剔除。 5.一种BIM模型构件类别级轻量 化系统， 其特 征在于， 包括： 拆分装置、 轻量 化装置、 LOD层级配置装置、 合并输出装置和显示装置； 所述拆分装置用于获取不同专业的BIM模型， 将获取的BIM模型按照构件类型进行拆 分； 所述轻量化装置采用不同轻量化策略对拆分后的不同专业不同构件类型的模型进行 轻量化； 所述LOD层级配置装置用于为 不同专业 不同构件类型配置一个LOD层级值； 所述合并输出装置用于将按构件类型拆分后的轻量化模型数据合并， 输出为轻量化模 型文件格式或GIS平台数据格式； 所述显示装置对合并输出的文件进行选择性加载； 所述轻量化装置包括道路专业轻量 化模块和结构物 专业轻量 化模块；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113936114 B 3