一種三維建筑物手工快速建模方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三維建筑物手工快速建模方法。先繪制建筑物橫截面草圖；然后輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點(diǎn)擊模型生成菜單。基于計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)，在消防、反恐、救援、監(jiān)控等領(lǐng)域需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用中，快速創(chuàng)建建筑物三維模型，數(shù)秒就能完成建筑物三維模型的創(chuàng)建，并且以一種逼真友好的操作方式顯示三維模型。
【專利說明】一種三維建筑物手工快速建模方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維建筑物手工快速建模方法，特別是涉及一種適用于計(jì)算機(jī)三維建模領(lǐng)域三維建筑物手工快速建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)算機(jī)三維建模中，針對(duì)建筑物的建模有多種方法，最常見的方法有以下幾種: 建筑物CAD數(shù)據(jù)建模
軟件系統(tǒng)加載基于建筑物的CAD數(shù)據(jù)，解析CAD數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成與CAD圖紙數(shù)據(jù)一致的建筑物模型；該種建模方式的優(yōu)點(diǎn)是生成的模型與建筑物的實(shí)際結(jié)構(gòu)完全對(duì)應(yīng)，即構(gòu)建的模型就是建筑物的真實(shí)寫照；該種建模方法的缺點(diǎn)是需要提前獲取建筑物的CAD數(shù)據(jù)，如果建筑沒有對(duì)應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)，則無法構(gòu)建對(duì)應(yīng)的建筑模型，并且因?yàn)镃AD格式的數(shù)據(jù)多種多樣，解析多種風(fēng)格的CAD數(shù)據(jù)非常困難。
[0003]3D軟件建模
使用3D軟件構(gòu)建建筑物的三維模型，然后把該模型加載到實(shí)際需要的軟件系統(tǒng)中。該種建模方法的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)建的模型比較準(zhǔn)確精細(xì)、可人工修改成需要的形狀；缺點(diǎn)是建模時(shí)間太久，需要專業(yè)的建模知識(shí)，對(duì)操作人員的專業(yè)技術(shù)要求高，無法應(yīng)用在對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的場景。
[0004]無論是CAD建模方式還是3D軟件建模，都需要消耗大量的時(shí)間，針對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用場景，比如消防、救援、反恐等需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用，兩種建模方式都無法滿足要求。
[0005]建筑物三維建模技術(shù)應(yīng)用廣泛，但是針對(duì)消防、救援、反恐等場景，事先無法預(yù)料發(fā)生在哪些建筑物中，并且實(shí)時(shí)性要求較高，這些場景下3D軟件建模技術(shù)無法滿足實(shí)時(shí)性，而現(xiàn)有技術(shù)CAD建模必須事前獲得建筑物的CAD數(shù)據(jù)，目前不少建筑物還沒有CAD數(shù)據(jù)，這在消防救災(zāi)中就留下了漏洞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在三維建模軟件中快速對(duì)三維建筑物進(jìn)行手工建模的三維建筑物手工建模方法。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種三維建筑物手工快速建模方法，具體方法步驟為:
步驟一、繪制建筑物橫截面草圖；
步驟二、輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點(diǎn)擊模型生成菜單。
[0008]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，按照建筑物中心或是三維場景的中心旋轉(zhuǎn)三維建筑物模型。
[0009]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，選擇建筑物后，把三維建筑物模型平移到三維場景的任意位置。
[0010]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鼠標(biāo)或是快捷鍵，實(shí)現(xiàn)建筑物三維模型的放大及縮小。
[0011]作為優(yōu)選，所述方法還包括，通過鼠標(biāo)，把多個(gè)建筑物堆砌在一起，實(shí)現(xiàn)上下不同形狀建筑模型的構(gòu)建。
[0012]作為優(yōu)選，所述方法還包括，把視角推進(jìn)到任意樓層。
[0013]作為優(yōu)選，所述方法還包括，跟蹤建筑物內(nèi)任意目標(biāo)。
[0014]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置顯示建筑物的三維模型是直接樹立在三維空間中，還是樹立在一個(gè)建筑基座上,基座樹立在三維空間中的地面上。
[0015]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置三維空間中地面是否鋪有綠色的草地。
[0016]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置是否顯示柱子。
[0017]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置選擇三維模型是否具有窗戶。
[0018]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置建筑物層與層之間地板的顏色。
[0019]作為優(yōu)選，所述方法還包括，配置選擇建筑物每個(gè)面墻的顏色。
[0020]作為優(yōu)選，所述方法還包括，三維模型上方顯示建筑物的名稱。
[0021]作為優(yōu)選，所述方法還包括，每層顯示出建筑物的層號(hào)。
[0022]作為優(yōu)選，所述方法還包括，三維建筑模型中，針對(duì)任意目標(biāo)，顯示出目標(biāo)的名稱或特性。
[0023]作為優(yōu)選，所述方法還包括，從不同的視角觀看三維建筑物的光照效果。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:基于計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)，在消防、反恐、救援、監(jiān)控等領(lǐng)域需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用中，快速創(chuàng)建建筑物三維模型，數(shù)秒就能完成建筑物三維模型的創(chuàng)建，并且以一種逼真友好的操作方式顯示三維模型。較其它建模方式，三維建筑物手工快速建模方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
速度快，不需要CAD數(shù)據(jù)、不需要提前在3D軟件中繪制，直接在軟件系統(tǒng)中的三維建模界面中繪制樓層切面圖，輸入建筑參數(shù)，幾秒鐘內(nèi)迅速創(chuàng)建出建筑物的三維模型，從而滿足了對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用場景；
易操作，只要具有使用計(jì)算機(jī)的經(jīng)驗(yàn)或能力，稍作培訓(xùn)就能操作，不需要三維建模專業(yè)知識(shí)，操作簡單方便；
效果好，構(gòu)建的三維建筑模型支持平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、堆疊等功能，模型具有草地、基座、柱子、窗戶、地板、墻、標(biāo)牌、光照等顯示效果，使構(gòu)建的模型形象逼真。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0027]本發(fā)明技術(shù)方案能夠基于現(xiàn)有多種三維建模軟件如CAD、ProE、Solidworks、Catia、UG、Inventor實(shí)現(xiàn),在本具體實(shí)施例中，基于CAD三維建模進(jìn)行具體說明，典型應(yīng)用場景是消防、反恐、安防監(jiān)控，以消防救援為例。
[0028]三維建筑物手工快速建模的具體方法步驟為:
步驟一、繪制建筑物橫截面草圖:在軟件系統(tǒng)中，建筑物手工快速建模時(shí)，首先需要編輯建筑物的橫切面形狀，比如正方形、矩形、菱形、圓形、三角形等任意形狀。軟件系統(tǒng)提供一個(gè)繪制建筑物切面形狀的編輯界面，界面中提供草圖創(chuàng)建、草圖生成、草圖刪除、模型生成等功能菜單，手工創(chuàng)建建筑物模型時(shí)，界面中提供一個(gè)畫布，用戶可以畫布區(qū)域內(nèi)繪制建筑的切面圖，可以對(duì)繪制的草圖進(jìn)行編輯，畫布上任意點(diǎn)都具有實(shí)際的物理坐標(biāo)，用戶手工編輯建筑物模型的過程如下:
1、選擇菜單上的草圖創(chuàng)建功能；
2、在畫布上選擇一個(gè)點(diǎn)作為起點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)，確認(rèn)起始位置；
3、移動(dòng)鼠標(biāo)，到任意一個(gè)位置再次點(diǎn)擊鼠標(biāo)則確定了下一個(gè)點(diǎn)；
4、兩個(gè)點(diǎn)之間自動(dòng)連線；
5、循環(huán)進(jìn)行步驟3直到選擇了所有需要的點(diǎn)。
[0029]步驟二、輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點(diǎn)擊模型生成菜單。畫布中出現(xiàn)了用戶編輯的形狀，輸入建筑參數(shù)后，點(diǎn)擊模型生成菜單即可生成對(duì)應(yīng)形狀的建筑物。繪制完畢建筑物三維切面圖之后，在建筑參數(shù)輸入?yún)^(qū)內(nèi)輸入建筑參數(shù)，主要的參數(shù)包括建筑名稱、建筑總層數(shù)、建筑層高，軟件自動(dòng)計(jì)算出建筑每層高度，比如大廈1，樓層10層，每層高度5米。輸入完畢后，點(diǎn)擊模型生成菜單，即可生成與畫布中形狀一致、參數(shù)一致的建筑三維模型。
[0030]基于計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)，在消防、反恐、救援、監(jiān)控等領(lǐng)域需要快速構(gòu)建建筑物模型的應(yīng)用中，快速創(chuàng)建建筑物三維模型，數(shù)秒就能完成建筑物三維模型的創(chuàng)建，并且以一種逼真友好的操作方式顯示三維模型。
[0031]在本具體實(shí)施例中，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，按照建筑物中心或是三維場景的中心旋轉(zhuǎn)三維建筑物模型，用戶可以看到建筑物的任意一個(gè)區(qū)域；通過鍵盤或鼠標(biāo)，選擇建筑物后，把三維建筑物模型平移到三維場景的任意位置；通過鼠標(biāo)或是快捷鍵，實(shí)現(xiàn)建筑物三維模型的放大及縮小；通過鼠標(biāo)，把多個(gè)建筑物堆砌在一起，實(shí)現(xiàn)上下不同形狀建筑模型的構(gòu)建；把視角推進(jìn)到任意樓層；跟蹤建筑物內(nèi)任意目標(biāo)。
[0032]在本具體實(shí)施例中，所述方法還包括，配置顯示建筑物的三維模型是直接樹立在三維空間中，還是樹立在一個(gè)建筑基座上，基座樹立在三維空間中的地面上；配置三維空間中地面是否鋪有綠色的草地；配置是否顯示柱子，為了使構(gòu)建的三維建筑模型更加形象逼真，建筑具有虛擬的柱子；配置選擇三維模型是否具有窗戶，為了使構(gòu)建的三維建筑模型更加形象逼真，建筑墻面具有虛擬的窗戶；配置建筑物層與層之間地板的顏色，三維建筑模型中，建筑層與層之間具有地板；配置選擇建筑物每個(gè)面墻的顏色，三維建筑模型中，建筑物每個(gè)面都具有墻的顯示效果；三維模型上方顯示建筑物的名稱；每層顯示出建筑物的層號(hào)；三維建筑模型中，針對(duì)任意目標(biāo)，顯示出目標(biāo)的名稱或特性；從不同的視角觀看三維建筑物的光照效果。
【權(quán)利要求】
1.一種三維建筑物手工快速建模方法，具體方法步驟為: 步驟一、繪制建筑物橫截面草圖； 步驟二、輸入建筑物層數(shù)和層高參數(shù)，點(diǎn)擊模型生成菜單。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，按照建筑物中心或是三維場景的中心旋轉(zhuǎn)三維建筑物模型；所述方法還包括，通過鍵盤或鼠標(biāo)，選擇建筑物后，把三維建筑物模型平移到三維場景的任意位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，通過鼠標(biāo)或是快捷鍵，實(shí)現(xiàn)建筑物三維模型的放大及縮??；所述方法還包括，通過鼠標(biāo)，把多個(gè)建筑物堆砌在一起，實(shí)現(xiàn)上下不同形狀建筑模型的構(gòu)建。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，把視角推進(jìn)到任意樓層；所述方法還包括，跟蹤建筑物內(nèi)任意目標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置顯示建筑物的三維模型是直接樹立在三維空間中，還是樹立在一個(gè)建筑基座上，基座樹立在三維空間中的地面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置三維空間中地面是否鋪有綠色的草地；所述方法還包括，配置是否顯示柱子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置選擇三維模型是否具有窗戶；所述方法還包括，配置建筑物層與層之間地板的顏色。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，配置選擇建筑物每個(gè)面墻的顏色；所述方法還包括，三維模型上方顯示建筑物的名稱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，每層顯示出建筑物的層號(hào)；所述方法還包括，從不同的視角觀看三維建筑物的光照效果。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速建模方法，所述方法還包括，三維建筑模型中，針對(duì)任意目標(biāo)，顯示出目標(biāo)的名稱或特性。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104361187SQ201410698949
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】車明明, 靳云迪, 馮敬偉, 馬魏, 韓梅, 戴文 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所