(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 202210939582.4 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 北京申信达成科技有限公司 地址 102488 北京市房山区长阳万兴 路86 号-A2301 (72)发明人 郭可才　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 符继超 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪 生系统及构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于混合HBIM模型的智 能建筑初 级数字孪生系统及构建方法， 该系统包 括： HBIM模型构建子系统、 HBIM格式转换子系 统 和可视化数字孪生平台； 该方法包括： S1.获取建 筑遗产构 件相关参数资料， 建立 建筑遗产构件的 标准参数模型， 并根据点云数据， 建立建筑遗产 部分构件的不规则三角网模型； 分别为不同构 件 设置类型及属性信息， 并进一步将标准参数模型 与不规则三角网模型进行融合， 形成融合后的 HBIM模型； S2.将融合后的HBIM模型由IFC格式向 3DTiles格式的转换； S3.将3DTiles格式的HBIM 模型在其相应实景三维环境中展示， 并实现构 件 属性信息的查询。 本发明实现 空间数据与建筑信 息模型的统一， 为建筑遗产保护工作提供了依 据。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115270267 A 2022.11.01 CN 115270267 A 1.一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统， 其特征在于， 包括： HBIM模型 构建子系统、 HBIM格式转换子系统和可视化数字 孪生平台； 所述HBIM模型构建子系统， 用于获取建筑遗产构件相关参数资料， 建立建筑遗产构件 的标准参数模型， 并采用点云数据， 建立建筑遗产部分易损坏或变形 的构件的不规则三角 网模型； 分别为不同构件设置类型及属 性信息， 并进一步将标准参数模型与不规则三角网 模型进行融合， 形成融合后的HBIM模型； HBIM格式转换子系统， 用于实现融合后的HBIM模型由IFC格式向3DTi les格式的转换； 可视化数字孪生平台， 用于实现3DTiles格式的HBIM模型在其相应实景三维环境中的 展示及构件属性信息的查询。 2.根据权利要求1所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统， 其特 征在于， 所述HBIM模 型构建子系统包括标准参数模型建立模块、 数据导入模块、 点云处理软 件、 数据导出模块、 模型构建软件和融合模块； 所述标准参数模型建立模块， 用于根据获取到的建筑遗产构件相关参数资料， 建立建 筑遗产构件的标准 参数模型； 所述数据导入模块， 用于获取.txt格式的点云数据， 并将获取到的点云数据导入至所 述点云处理软件中； 所述点云处理软件， 用于处理所述点云数据， 并对构件进行逐个封装； 并对封装后的构 建进行补洞处 理， 生成构件 模型； 所述数据导出模块， 用于导出 所述构件 模型为.obj格式至模型构建软件中显示； 所述模型构 建软件， 用于分别编辑建筑模型构件， 设置相关信息， 导出.ifc格式的HBIM 模型； 所述融合模块， 用于在待被替换的标准参数构建模型位置控制所述模型构建软件选取 特殊点， 隐藏遮挡构件， 借助所述特殊点绘制辅助图形或辅助线； 移动不规则三角网模型中 用于替换 的替换构件至目标位置附近， 再选取所述替换构件上的特殊点， 移动所述替换构 件模型位置， 通过所述模型构建软件将所述替换构件上的特殊点与辅助图形的转角或辅助 线对齐， 将所述 替换构件安 放至正确位置， 得到融合后的HBIM模型； 所述源格式导出模块， 用于将融合后的HBIM模型导出为IFC格式， 其中将融合后的HBIM 模型各个构件所对应的IFC类别导出为 不同图元， 并写入IFC文件中。 3.根据权利要求1所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统， 其特 征在于， 所述HBIM格式转换子系统包括： IFC解析模块、 OBJ转换模块和3DTi les转换模块； 所述IFC解析模块， 用于将整个IFC模型按构件分解 为不同的分体IFC模型文件并储 存； 所述OBJ转换模块， 用于将所述分体IFC模型文件均转换为OBJ格式模型并储 存； 所述3DTi les转换模块， 用于将所述OBJ格式模型转换为3DTi les格式文件。 4.根据权利要求1所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统， 其特 征在于， 所述HBIM格式转换子系统还 包括： 转换验证模块； 所述转换验证模块， 用于将转换后的3DTiles格式模型加载至所述可视化数字孪生平 台中， 验证模型的几何信息 。 5.根据权利要求1所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统， 其特 征在于， 所述可视化数字孪生平台包括： 地球影像数据加载模块、 模 型数据加载及相机 设置权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115270267 A 2模块、 构件监测模块和构件属性 查询模块； 所述地球影像数据加载， 用于加载并显示 地球影像数据； 所述模型数据加载及相机设置模块， 用于将模型导入平台， 在平台中实现模型可视化， 并通过相机设置将视角定位到模型 所在的经纬度； 所述构件监测模块， 用于实现模型构件监测移动； 所述构件属性 查询模块， 用于实现模型构件属性 查询。 6.一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统构建方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： S1.获取建筑遗产构件相关参数资料， 建立建筑遗产构件的标准参数模型， 并采用点云 数据， 建立建筑遗产部分易损坏或变形 的构件的不规则三角网模型； 分别为不同构件设置 类型及属 性信息， 并进一步将标准参数模型与不规则三角网模型进行融合， 形成融合后的 HBIM模型； S2.将融合后的HBIM模型由IFC格式向3DTi les格式的转换； S3.将3DTiles格式的HBIM模型在其相应实景三维环境 中展示， 并实现构件属性信息的 查询。 7.根据权利要求6所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统构建方 法， 其特征在于， S1的具体内容包括： S11.根据获取到的建筑遗产构件相关参数资料， 建立建筑遗产构件的标准 参数模型； S12.获取.txt格式的点云数据， 并将获取到的点云数据导入至所述 点云处理软件中； S13.处理所述点云数据， 并对构件进行逐个封装； 并对封装后的构建进行补洞处理， 生 成构件模型； S14.导出 所述构件 模型为.obj格式至模型构建软件中显示； S15.分别编辑建筑模型构件， 设置相关信息， 导出.ifc格式的HBIM模型； S16.在待被替换的标准参数构建模型位置控制所述模型构建软件选取特殊点， 隐藏遮 挡构件， 借助所述特殊点绘制 辅助图形或辅助线； 移动不规则三角网模型中用于替换 的替 换构件至目标位置附近， 再选取所述替换构件上的特殊点， 移动所述替换构件模 型位置， 通 过所述模型构建软件将所述替换构件上的特殊点与辅助图形的转角或辅助线对齐， 将所述 替换构件安 放至正确位置， 得到融合后的HBIM模型； S17.将融合后的HBIM模型导出为IFC格式， 其中将融合后的HBIM模型各个构件所对应 的IFC类别导出为 不同图元， 并写入IFC文件中。 8.根据权利要求1所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统构建方 法， 其特征在于， S2的具体内容包括： S21.将整个IFC模型按构件分解 为不同的分体IFC模型文件并储 存； S22.将所述分体IFC模型文件均转换为OBJ格式模型并储 存； S23.将所述OBJ格式模型转换为3DTi les格式文件。 9.根据权利要求1所述的一种基于混合HBIM模型的智能建筑初级数字孪生系统构建方 法， 其特征在于， S2还 包括： S24.将转换后的3DTiles格式模型加载至所述可视化数字孪生平台中， 验证模型的几 何信息。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115270267 A 3