(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221087612 2.1 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中国电建集团西北勘测设计 研究院 有限公司 地址 710065 陕西省西安市雁塔区丈 八东 路18号 (72)发明人 栗煜　刘立峰　武佩佩　韩江涛　 韩娅娜　陈明武　邢洁鋆　王慧敏　 孙阳　李海兵　蒲晏　李振生　 (74)专利代理 机构 西安弘理专利事务所 61214 专利代理师 涂秀清 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于BIM的三维模型专业爆炸方法 (57)摘要 本发明公开的基于BIM的三维模 型专业爆炸 方法， 包括专业模型节点选择、 专业模型内部构 件爆炸、 各专业模型分离、 爆炸结果展示、 爆炸程 度调整和爆炸重置六个方面的内容。 本发明结合 现有的BIM技术， 定义了新的爆炸方式， 即专业爆 炸， 在模型检验、 精细化查看等实际的业务中实 现了对模型局部的选择性爆炸和爆炸中的专业 位置区分， 解决了各专业人员在爆炸效果中难以 快速定位本专业构件群的困扰 。 权利要求书3页 说明书9页 附图7页 CN 115221589 A 2022.10.21 CN 115221589 A 1.基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 选择需要爆炸的专业模型； 步骤2、 针对每一个选定的专业模型， 以专业模型中心为爆炸原点， 等比例扩大构件与 专业模型中心之间的距离， 实现专业模型内部的构件爆炸分离； 步骤3、 各专业模型分离； 步骤4、 爆炸结果展示； 步骤5、 爆炸程度调整； 步骤6、 爆炸 重置。 2.如权利要求1所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤1具体 为： 选定主模型中的任意一个或多个节点作为子模型节点， 一个子模型节点代表一个专业 模型。 3.如权利要求1所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤2具体 包括以下步骤： 步骤2.1、 从前端获得用户选择的爆炸程度value， 爆炸程度value为大于等于1且小于 等于10的整数， 通过公式(1)计算偏移比例scale： 步骤2.2、 针对每一选定的专业模型， 计算专业模型的包围盒， 各专业模型的包围盒中 心点视为爆炸中心， 专业内各构件的包围盒中心点视为构件中心； 步骤2.3、 根据 步骤2.1所得偏移比例scale和步骤2.2所得爆炸中心和构件中心计算各 构件的偏移 矩阵； 步骤2.4、 对专业模型下的所有构件施加各自的偏移矩阵， 完成构件中心位置的移动， 实现专业模型内部的构件爆炸分离 。 4.如权利 要求3所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤2.3具 体包括以下步骤： 步骤2.3.1、 根据爆炸中心和构件中心计算出构件爆炸方向上的初始向量； 再由初始向 量获得构件爆炸方向上的单位向量； 步骤2.3.2、 由构件爆炸方向上的初始向量， 计算构件与爆炸中心的初始 距离； 步骤2.3.3、 根据步骤2.1所得偏移比例scale和步骤2.3.2所得初始距离， 计算构件和 爆炸中心的目标偏移 距离； 步骤2.3.4、 根据 步骤2.3.2所得初始距离和步骤2.3.3所得目标偏移距离， 计算构件需 要移动的距离； 再根据构件需要移动的距离和步骤2.3.1所 得单位向量， 构造偏移向量； 步骤2.3.5、 根据步骤2.3.4所 得偏移向量构造构件节点的偏移 矩阵。 5.如权利要求4所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤3具体 包括以下步骤： 步骤3.1、 基于步骤2专业模型内部构件爆炸分离的结果， 计算各专业模型包围盒中心 originPoi， i表示所选的第i个专业模型， 即各专业模型的原 始中心位置； 步骤3.2、 排布专业模型位置， 得到虚拟坐标系中各专业模型中心的坐标offseti和爆炸 中心坐标of fseto；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221589 A 2步骤3.3、 获取步骤3.2所得爆炸中心坐标offseto， 将其映射到模型的真实坐标系并在z 轴向取值 为0， 通过公式(2)计算得到中心点 offsetPo： offsetPo＝[offseto[0]， offseto[1]， 0]    (2) 再获取世界坐标系的爆炸原点centroPos， 即所有选择专业模型的总包围盒的中心； 将 中心点offsetPo和世界坐标系的爆炸原点centroPos映射， 计算得到映射向量 mappingVector＝cent roPos‑offsetPo； 步骤3.4、 计算各专业模型中心需要到达的真实目标位置targetPoi， i表示所选专业的 序号， 提取步骤3.2所得各专业模型中心的虚拟坐标offseti， 加上步骤3.3所得映射向量 mappingVector进行映射， 得到专业模型中心在世界坐标系中的真实坐标位置； 步骤3.5、 基于步骤3.1所得各专业模型的原始中心位置originPoi和步骤3.4所得真实 目标位置targetPoi， 计算偏移向量translatei＝targetPoi‑originPoi； 再根据偏移向量 translatei构造专业模型的偏移 矩阵translateMat rixi； 步骤3.6、 对各专业模型下所有构件施加相应专业模型的偏移矩阵translateMatrixi， 完成距离移动从而实现专业模型分离 。 6.如权利 要求5所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤3.2具 体包括以下步骤： 步骤3.2.1、 根据所选专业模型的总数num， 构造一个n*n的正方形对专业模型位置进行 二维矩阵排布， n*n≥num的最小正整数； 步骤3.2.2、 计算专业模型中心在步骤3.2.1所得二维矩阵中的位置索引： 行位置索引 rowIndexi＝i％n； 列位置索引 i表示所选专业模型的序号， 0≤i≤ num； 计算爆炸中心在二维矩阵中的位置索引： 行位置索引 列位 置索引 步骤3.2.3、 分别比较各专业模型包围盒在x轴、 y轴、 z轴三个方向的大小， 获取各专业 在三个方向上的包围盒最大值maxXYZ＝[maxX， maxY， max Z]； 步骤3.2.4、 构建虚拟坐标系， 根据各专业模型的行列索引将其放入虚拟坐标系中， 计 算各专业模型中心及爆 炸中心在虚拟坐标系中的坐标， 相 邻两专业模型中心 点之间的距离 需要满足d＝maxXYZ， 得到各专业模型中心的坐标： offseti＝(rowIndexi*maxXYZ[0]， colIndexi*maxXYZ[1])和爆炸中心坐标： offseto＝(rowIndexo*maxXYZ[0]， colIndexo* maxXYZ[1])。 7.如权利要求6所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤4具体 为： 将各专业的拆解模型加载至相应的n*n的正方 形视窗， 每 个专业显示在一个视窗中。 8.如权利要求5所述的基于BIM的三维模型专业爆炸方法， 其特征在于， 所述步骤5具体 包括以下步骤： 步骤5 .1、 求步骤3 .5中各专业模型偏移矩阵translateMatrixi的逆矩阵 inverseMat rixi， 对各专业模型施加逆矩阵i nverseMat rixi， 实现专业模型位置的还原； 步骤5.2、 计算出专业模型内各构件目标爆炸位置和当前位置的相对偏移 矩阵； 步骤5.3、 应用构件的相对偏移 矩阵， 实现各专业内构件爆炸程度的调整；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221589 A 3