古木建筑遗产智能化建模方法及装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911380378.8 (22)申请日 2019.12.27 (71)申请人 北京建筑大学 地址 100044 北京市西城区展览馆路1号 (72)发明人 解琳琳李爱群蒋永慧齐莹 侯妙乐曾德民刘浩宇杨参天 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 程琛 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06Q 50/08(2012.01) (54)发明名称 古木建筑遗产智能化建模方法及装置 (57)摘要 本发明实施例提供一种古木。

2、建筑遗产智能 化建模方法及装置， 所述方法包括： 检测到待建 模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化模型根据古木建筑中构件的共性和 特性建立； 获取所述待建模建筑中的可测量尺 寸， 并根据所述可测量尺寸和所述参数化模型的 特性识别待建模建筑中构件的构件类型； 根据所 述构件类型获取与所述构件类型对应的比例特 征， 并根据所述可测量尺寸和所述比例特征计算 所述待建模建筑中构件的未知尺寸； 根据所述构 件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建 筑的模型。 采用本方法能够满足古木建筑遗产智 能自动化建模需求。 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 CN 111125825 A 2。

3、020.05.08 CN 111125825 A 1.一种古木建筑遗产智能化建模方法， 其特征在于， 所述方法包括： 检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化模型根据古木 建筑中构件的共性和特性建立； 获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述可测量尺寸和所述参数化模型的特 性识别待建模建筑中构件的构件类型； 根据所述构件类型获取与所述构件类型对应的比例特征， 并根据所述可测量尺寸和所 述比例特征计算所述待建模建筑中构件的未知尺寸； 根据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建筑的模型。 2.根据权利要求1所述的古木建筑遗产智能化建模方法， 其特征在于， 所。

4、述方法还包 括： 根据所述待建模建筑中构件的可测量尺寸和未知尺寸创建对应的坐标； 根据所述构件的坐标及所述构件的共性创建所述构件的特征点； 根据所述构件的特征点依次建立所述待建模建筑中构件的线、 面和实体模型， 并根据 构件的实体模型建立所述待建模建筑的模型。 3.根据权利要求1所述的古木建筑遗产智能化建模方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 从与古木建筑中构件关联的预设资料中获取古木建筑中构件的共性和特性， 并根据所 述构件的共性和特性建立所述构件的参数化模型。 4.根据权利要求1所述的古木建筑遗产智能化建模方法， 其特征在于， 所述根据所述可 测量尺寸和所述参数化模型的特性识别待建模建。

5、筑中构件的构件类型， 包括： 获取与所述特性对应的特定参数及相对误差； 根据所述可测量尺寸计算所述特定参数的结果， 根据所述特定参数的结果和所述相对 误差判断所述待建模建筑中构件的构件类型。 5.根据权利要求1所述的古木建筑遗产智能化建模方法， 其特征在于， 所述根据所述可 测量尺寸和所述参数化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型之前， 还包括： 获取所述待建模建筑中构件的图像， 根据所述图像判断所述待建模建筑中构件的构件 类型； 当无法通过所述图像判断所述待建模建筑中构件的构件类型时， 根据所述参数化模型 的特性识别待建模建筑中构件的构件类型。 6.根据权利要求1所述的古木建筑遗产智能化。

6、建模方法， 其特征在于， 所述根据所述构 件类型获取与所述构件类型对应的比例特征之后， 还包括： 根据所述比例特征建立所述可测量尺寸与未知尺寸之间的方程组； 获取所述待建模建筑中构件的可测量尺寸， 根据所述可测量尺寸和所述方程组计算得 到多个未知尺寸的值； 根据所述多个未知尺寸的值计算平均值， 即为所述待建模建筑中构件的未知尺寸。 7.根据权利要求1所述的古木建筑遗产智能化建模方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 使用Revit插件建立所述待建模建筑的BIM模型。 8.一种古木建筑遗产智能化建模装置， 其特征在于， 包括 权利要求书 1/2 页 2 CN 111125825 A 2 检测模。

7、块， 用于检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化 模型根据古木建筑中构件的共性和特性建立； 第一获取模块， 用于获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述可测量尺寸和 所述参数化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型； 第二获取模块， 用于根据所述构件类型获取与所述构件类型对应的比例特征， 并根据 所述可测量尺寸和所述比例特征计算所述待建模建筑中构件的未知尺寸； 模型建立模块， 用于根据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建筑的模 型。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特征在于， 所述处理器。

8、执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述古木建 筑遗产智能化建模方法的步骤。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该计算机 程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述古木建筑遗产智能化建模方法的步 骤。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111125825 A 3 古木建筑遗产智能化建模方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及建筑建模技术领域， 尤其涉及一种古木建筑遗产智能化建模方法及装 置。 背景技术 0002 古建筑承载着一个国家悠久的历史和灿烂的文明， 是人类智慧与勤劳的结晶。 其 中以木结构为主体的建筑体系在我国有几千年的历史， 具有。

9、极高的科学、 文化和艺术价值， 亟需科学保护。 古木建筑遗产的保护需要多学科交叉， 需要测绘获取外露尺寸， 需要建筑遗 产知识进行构件类型识别并在此基础上推演内部尺寸， 需要采用现代化的方法进行表达。 0003 目前主要有两种方法建立古木建筑的模型， 一是利用三维激光扫描技术进行古木 建筑整体重建； 二是利用BIM中族编辑器进行古木建筑构件模型构建。 0004 但是， 在上述古木建筑的模型建立的场景中， 步骤从数据扫描获取、 绘制几何图 形、 添加三维模型信息、 设立 “族” 的可见性、 保存新定义的 “族” 然后将其填入项目中再进行 相关测试， 人工参与的工作量较大， 浪费资源。 发明内容 。

10、0005 针对现有技术中存在的问题， 本发明实施例提供一种古木建筑遗产智能化建模方 法及装置。 0006 本发明实施例提供一种古木建筑遗产智能化建模方法， 包括： 0007 检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化模型根据 古木建筑中构件的共性和特性建立； 0008 获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述可测量尺寸和所述参数化模型 的特性识别待建模建筑中构件的构件类型； 0009 根据所述构件类型获取与所述构件类型对应的比例特征， 并根据所述可测量尺寸 和所述比例特征计算所述待建模建筑中构件的未知尺寸； 0010 根据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建。

11、模建筑的模型。 0011 在其中一个实施例中， 所述方法还包括： 0012 根据所述待建模建筑中构件的可测量尺寸和未知尺寸创建对应的坐标； 0013 根据所述构件的坐标及所述构件的共性创建所述构件的特征点； 0014 根据所述构件的特征点依次建立所述待建模建筑中构件的线、 面和实体模型， 并 根据构件的实体模型建立所述待建模建筑的模型。 0015 在其中一个实施例中， 所述方法还包括： 0016 从与古木建筑中构件关联的预设资料中获取古木建筑中构件的共性和特性， 并根 据所述构件的共性和特性建立所述构件的参数化模型。 0017 在其中一个实施例中， 所述方法还包括： 0018 获取与所述特性对。

12、应的特定参数及相对误差； 说明书 1/11 页 4 CN 111125825 A 4 0019 根据所述可测量尺寸计算所述特定参数的结果， 根据所述特定参数的结果和所述 相对误差判断所述待建模建筑中构件的构件类型。 0020 在其中一个实施例中， 所述方法还包括： 0021 获取所述待建模建筑中构件的图像， 根据所述图像判断所述待建模建筑中构件的 构件类型； 0022 当无法通过所述图像判断所述待建模建筑中构件的构件类型时， 根据所述参数化 模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型。 0023 在其中一个实施例中， 所述方法还包括： 0024 根据所述比例特征建立所述可测量尺寸与未知尺寸之间的。

13、方程组； 0025 获取所述待建模建筑中构件的可测量尺寸， 根据所述可测量尺寸和所述方程组计 算得到多个未知尺寸的值； 0026 根据所述多个未知尺寸的值计算平均值， 即为所述待建模建筑中构件的未知尺 寸。 0027 在其中一个实施例中， 所述方法还包括： 0028 使用Revit插件建立所述待建模建筑的BIM模型。 0029 本发明实施例提供一种古木建筑遗产智能化建模装置， 包括： 0030 检测模块， 用于检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参 数化模型根据古木建筑中构件的共性和特性建立； 0031 第一获取模块， 用于获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述。

14、可测量尺 寸和所述参数化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型； 0032 第二获取模块， 用于根据所述构件类型获取与所述构件类型对应的比例特征， 并 根据所述可测量尺寸和所述比例特征计算所述待建模建筑中构件的未知尺寸； 0033 模型建立模块， 用于根据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建筑 的模型。 0034 本发明实施例提供一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在 处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序时实现上述古木建筑遗产智能化建 模方法的步骤。 0035 本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 该 计算机程序被。

15、处理器执行时实现上述古木建筑遗产智能化建模方法的步骤。 0036 本发明实施例提供的古木建筑遗产智能化建模方法及装置， 通过古木建筑共性和 特性建立各类构件参数化模型体系， 并获取构件的外露尺寸信息及构件参数化模型中的特 性信息， 确定构件的类型， 进而推演构件内部不可见尺寸， 实现古木建筑构件自动化建模， 结果表明该方法可快速准确识别构件类型、 推演不可见尺寸、 自动建立古木建筑模型， 能够 很好地满足古木建筑遗产智能自动化建模需求。 附图说明 0037 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍， 显而易见地， 下面。

16、描述中的附图是本发 明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根 说明书 2/11 页 5 CN 111125825 A 5 据这些附图获得其他的附图。 0038 图1为本发明实施例中古木建筑遗产智能化建模方法的流程图； 0039 图2为本发明另一实施例中古木建筑遗产智能化建模方法中栱类构件特征点编号 示意图； 0040 图3为本发明另一实施例中古木建筑遗产智能化建模方法中卷杀部位各点创建示 意图； 0041 图4为本发明实施例中古木建筑遗产智能化建模装置的结构图； 0042 图5为本发明实施例中电子设备结构示意图。 具体实施方式 0043 为使本发明。

17、实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施例 中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是 本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0044 图1为本发明实施例提供的古木建筑遗产智能化建模方法的流程示意图， 如图1所 示， 本发明实施例提供了一种古木建筑遗产智能化建模方法， 包括： 0045 步骤S101， 检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化 模型根据古木建筑中构件的共性和特。

18、性建立。 0046 具体地， 古木建筑的参数化模型根据古木建筑中构件的共性和特性建立， 其中， 共 性是指： 具有共性的构件， 即外形基本相似的构件， 均采用统一的参数化模型进行表达， 特 性是指： 各构件的绝对尺寸和尺寸比例(即构件特性信息)， 将各构件各部位尺寸间的比例 关系转化为现代化表达， 引入到参数化模型中， 然后融合古木建筑共性模型和特性模型， 开 发考虑共性和特性的古木建筑各类构件参数化模型体系。 在检测到需要构建模型的古木建 筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型。 0047 步骤S102， 获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述可测量尺寸和所述 参数化模型的特性识别待。

19、建模建筑中构件的构件类型。 0048 具体地， 获取待建模建筑中的可测量尺寸， 其中， 可测量尺寸可以为构件的外露尺 寸信息， 能够直接测量的尺寸， 结合参数化模型的特性可以识别待建模建筑中构件的构件 类型， 因为各构件的绝对尺寸和尺寸比例(即构件特性信息)是不相同的， 根据可测量尺寸 可以进而确定构件的绝对尺寸和尺寸比例， 然后根据特性信息确定构件的类型。 0049 步骤S103， 根据所述构件类型获取与所述构件类型对应的比例特征， 并根据所述 可测量尺寸和所述比例特征计算所述待建模建筑中构件的未知尺寸。 0050 具体地， 在确定待建模建筑中的构件的构件类型之后， 获取与构件类型对应的比 。

20、例特征， 比例特征为可测量尺寸与未知尺寸之间对应的方程组， 比如当建筑的栱类构件为 瓜子栱时， 对应的方程组为 0051 h2_12/3*h； 0052 h2_210/9*h1； 0053 h2_35/31*b； 0054 h2_45/8*b1； 说明书 3/11 页 6 CN 111125825 A 6 0055 h2_5t； 0056 h2_65/4*b2； 0057 其中， 方程组中参数的含义分别为： 栱总高度h， 卷杀部分高度h1， 开口部分高度h2， 总长度b， 卷杀部分长度b1， 开口长度b2， 栱宽度t。 h2为未知尺寸， 其它参数为可测量尺寸。 0058 另外， 根据上述方程组。

21、和可测量尺寸计算可以得到多个未知尺寸的值， 即多个h2 的值， 根据计算得到的多个未知尺寸的值计算平均值， 即为待建模建筑中构件的未知尺寸， 在计算平均值之前， 还可以删除一个最大值和最小值， 减小误差。 0059 步骤S104， 根据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建筑的模型。 0060 具体地， 根据待建模建筑中各个构件的特征参数(可测量尺寸和未知尺寸)建立待 建模建筑中各个构件的模型， 然后根据各个构件的模型可以整合建立待建模建筑的模型。 0061 另外， 模型的建立方法还可以为： 0062 1、 根据待建模建筑中构件的可测量尺寸和未知尺寸创建对应的坐标， 即将古木建 筑构件。

22、轮廓看成是由折线组成， 在建模前需要定义一些特征点， 并对这些点进行编号， 在建 模时将古木建筑的共性模型中的特征参数进行简单的加减运算表示此类点坐标值； 0063 2、 根据构件的坐标及构件的共性创建构件的特征点， 对于古木建筑构件， 在创建 特征点时分为两种情况： 一是点坐标均可直接用特征参数或特征参数进行简单的加减运算 之后表示， 这种情况下可直接在程序中根据点的坐标值创建。 二是不能用特征参数或特征 参数进行简单的加减运算之后表示的点， 这种情况下点的创建完全依据实际制作时的步骤 流程， 需要分别进行特别的制定； 0064 3、 根据构件的特征点依次建立待建模建筑中构件的线、 面和实体。

23、模型， 并根据构 件的实体模型建立待建模建筑的模型， 为便于后续创建曲面， 需要将构件每个曲面上的点 进行组织， 并在单个列表中定义这些点之间的连接关系。 将处于同一个平面的各点存储在 同一个列表中， 其中包含了点与点之间的连接关系， 然后将列表中的点进行连接， 自动生成 多条闭合曲线， 从而得出每个曲面和构件的轮廓。 随后， 通过填充， 基于多个闭合曲线创建 所有曲面。 接着将属于该构件的所有表面进行组织， 并存储在同一个列表中。 最后， 基于所 有曲面创建构件的实体， 再根据各个构件的实体建立待建模建筑的模型。 0065 另外， 上述的待建模建筑的模型建立方法， 可以使用Revit插件， 。

24、基于Dynamo编程， 建立待建模建筑的BIM模型。 0066 本发明实施例提供的一种古木建筑遗产智能化建模方法， 通过古木建筑共性和特 性建立各类构件参数化模型体系， 并获取构件的外露尺寸信息及构件参数化模型中的特性 信息， 确定构件的类型， 进而推演构件内部不可见尺寸， 实现古木建筑构件自动化建模， 结 果表明该方法可快速准确识别构件类型、 推演不可见尺寸、 自动建立古木建筑模型， 能够很 好地满足古木建筑遗产智能自动化建模需求。 0067 在上述实施例的基础上， 所述古木建筑遗产智能化建模方法， 还包括： 0068 从与古木建筑中构件关联的预设资料中获取古木建筑中构件的共性和特性， 并根。

25、 据所述构件的共性和特性建立所述构件的参数化模型。 0069 在本发明实施例中， 通过预设的资料中获取古木建筑中构件的共性和特性， 其中， 与古木建筑关联的预设资料可以为相关的古木建筑书籍， 如 营造法式 等， 根据其获取的 共性比如， 古木建筑栱类构件中共有华栱、 瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱五种栱， 将外形基本 说明书 4/11 页 7 CN 111125825 A 7 相似(共性)的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱采用统一的参数化模型表达， 即为共性， 而同时引 入古木建筑构件 营造法式 中的材分制中传统古法规定的各栱类构件各个特征尺寸绝对 值和各个特征尺寸比例关系(特性)， 为该模。

26、型集成了传统营造法式中材分制尺寸关系， 不 同的栱对应不同的尺寸比例关系。 0070 本发明实施例通过预设资料中获取古木建筑中构件的共性和特性， 并根据构件的 共性和特性建立所述的参数化模型， 保证了参数化模型的可参考性和准确性。 0071 在上述实施例的基础上， 所述古木建筑遗产智能化建模方法， 还包括： 0072 获取与所述特性对应的特定参数及相对误差； 0073 根据所述可测量尺寸计算所述特定参数的结果， 根据所述特定参数的结果和所述 相对误差判断所述待建模建筑中构件的构件类型。 0074 在本发明实施例中， 获取与所述特性对应的特定参数及相对误差， 然后根据可测 量尺寸计算特定参数的结。

27、果， 其中， 与特性对应的特定参数可以比如古木建筑栱类构件中， 卷杀瓣数为5的栱为令栱， 则特定参数为卷杀瓣数， 相对误差为0， 根据特定参数的结果和相 对误差判断待建模建筑中构件的构件类型时， 当特定参数的结果为卷杀瓣数为5， 误差为0 时， 栱类构件的类型为令栱， 比如卷杀瓣数不为5， 误差为0， 且构件总高度与栱总高度的比 值为92/15， 相对误差为19， 则根据特定参数的结果和相对误差判断待建模建筑中构件的 构件类型时， 当特定参数的结果为构件总高度与栱总高度的比值在92/15的大小19的范 围以内时， 则栱类构件的类型为慢栱。 0075 另外， 在根据可测量尺寸和参数化模型的特性识。

28、别待建模建筑中构件的构件类型 之前， 还可以获取待建模建筑中构件的图像， 根据观察判断待建模建筑中构件的构件类型， 当无法通过观察判断待建模建筑中构件的构件类型时， 根据参数化模型的特性识别待建模 建筑中构件的构件类型， 具体可以比如对于外观之间存在显着差异的构件， 可以通过视觉 识别方便地识别此类构件类型。 具有相似外观的特定类型的构件， 无法直接判断待建模建 筑中构件的构件类型时， 根据参数化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型。 因为 在某些类别的构件中， 存在一些种类的构件与其它类型的构件在外观上就存在明显区别， 则可以通过观察直接判断待建模建筑中构件的构件类型， 比如栱类构件中的。

29、华栱， 与其它 的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱在外形上就存在本质区别。 0076 本发明实施例通过特性对应的特定参数类型及相对误差判断待建模建筑中构件 的构件类型， 使模型建立的过程更加自动化。 0077 在另一个实施例中， 以古木建筑栱类构件为例， 古木建筑遗产智能化建模步骤包 括， 0078 (1)建立栱类构件参数化模型： 0079 古木建筑栱类构件中共有华栱、 瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱五种栱， 本发明实施例 将外形基本相似(共性)的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱采用统一的参数化模型表达， 0080 华栱用单独的参数化模型表示， 对于华栱， 建立的参数化模型中， 其特征参数包。

30、 括： 华栱总高度h， 卷杀部分高度h1， 开口上部分高度h2， 开口下部分高度h3， 总长度b， 卷杀部 分长度b1， 开口上部长度b2， 开口下部高度b3， 栱宽度t， 卷杀瓣数m， 共10个特征参数。 0081 除华栱外的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱四种栱类构件的特征参数包括： 栱总高度 h， 卷杀部分高度h1， 开口部分高度h2， 总长度b， 卷杀部分长度b1， 开口长度b2， 栱宽度t， 卷杀 说明书 5/11 页 8 CN 111125825 A 8 瓣数m， 共9个特征参数。 0082 同时引入古木建筑构件 营造法式 中的材分制中传统古法规定的各栱类构件各 个特征尺寸绝对值和。

31、各个特征尺寸比例关系(特性)， 为该模型集成了传统营造法式中材分 制尺寸关系， 营造法式中规定华栱长度七十二分， 每头做四瓣卷杀， 卷杀每瓣长四分、 高九 分， 于底部开栱口， 深五分， 广二十分， 口上当心两面， 各开子廕通栱身， 各广十分， 深一分。 将其转换为现代化的表达， 可根据公式(1)计算。 0083 (b,b1,b2,b3,h1,h2,h3,t)(72/15,16/15,2/3,4/3,3/5,1/15,1/3,2/3)h (1) 0084 m4 0085 同样也为除华栱外的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱四种栱类构件引入特性， 集成传 统营造法式中材分制尺寸。 将其转换为现代化。

32、的表达， 如表1所示。 0086 0087 表1其他栱参数化模型特征参数关系 0088 将外形基本相似(共性)的构件采用统一的参数化模型表达建立共性模型， 同时引 入古木建筑构件传统古法中规定的尺寸关系(特性)， 最终建立了考虑共性和特性的栱类构 件参数化模型体系。 0089 (2)智能识别栱类构件类型： 0090 对于外观之间存在显着差异的构件， 比如华栱， 可以通过视觉识别直接识别此类 构件类型。 而对于具有相似外观的特定类型的构件， 则需要使用(1)参数化模型中特性模型 的比例特征， 设置识别变量和相应接受的相对误差， 进行进一步识别。 0091 设置变量： 除华栱外的栱类构件中， 在其。

33、共性模型中， 有7个参数(h， h1， b， b1， b2， t， m)是外露且可用测绘技术测量得到参数值的， 只有h2的参数值需要推演， b/h、 b1/h和m可被 用做变量， 用一个向量表示， (62/15， 14/15， 4)， (62/15， 16/15， 4)， (72/15， 4/3， 5)和(92/ 15， 12/15， 4)可被用做识别除华栱外的泥道拱、 瓜子栱、 令栱和慢栱。 识别除华栱外的其他 栱类构件分为以下三步： a)除华栱外的其他栱类构件中只有令栱的m值为5， 首先需用m识别 令栱； b)泥道栱和瓜子栱的b/h值为62/15， 不同于这两种栱， 慢栱的b/h值为92/。

34、15， 可用b/h 值识别出慢栱； c)使用b1/h值区分出泥道栱和瓜子栱； 0092 设置变量相对误差： 识别除华栱外的泥道拱、 瓜子栱、 令栱和慢栱四种栱类构件 时， b/h的相对误差允许值为19， 此时慢栱b/h的允许值为4.977.3， 泥道栱和瓜子栱中 b/h的允许值为3.354.9， 可用于区分这些栱。 b1/h的相对误差允许值为6， 此时， 泥道栱 说明书 6/11 页 9 CN 111125825 A 9 b1/h的允许值为0.880.99， 瓜子栱中b1/h的允许值为11.13， 可用于区分这两种栱。 0093 识别构件类型的程序中的总体流程为： a)输入构件中所有可以获得的。

35、参数值； b) 计算该构件中的变量b/h和b1/h值； c)若m等于5， 则输出该构件类型为令栱， 否则执行下一 步； d)计算该构件中的变量b/h的值与92/15的相对误差， 若小于或等于19， 则输出该构件 类型为慢栱， 否则执行下一步； e)计算该构件中的变量b/h的值与62/15的相对误差， 若小于 或等于19， 则计算该构件中的变量b1/h的值与14/15的相对误差， 若该误差小于或等于 6， 则输出该构件类型为泥道栱； 计算该构件中的变量b1/h的值与14/15的相对误差不在 6以内， 则计算该构件中的变量b1/h的值与16/15的相对误差， 若该误差小于或等于6， 则输出该构件类。

36、型为瓜子栱。 若该构件中的变量b/h的值与62/15的相对误差不在19以内 则执行下一步； f)输出该构件类型由其所在位置判断。 0094 (2)智能推演栱类构件未知尺寸： 0095 以除华栱外的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱四种栱类构件为例， 参数h2为未知尺寸， 未知尺寸推演算法的具体步骤如下： a)将第(2)部分中最终识别出的栱类构件的构件类型 传递到此部分程序中； b)根据构件类型选择相应的方程组， 并由该方程组计算出多个可能 的不可见尺寸值。 对于各个类型的栱类构件， 都有6个方程集成到此部分未知尺寸推演程序 中， 该方程分别表明6个外露尺寸(h， h1， b， b1， b2， t。

37、)与不可见尺寸(h2)的关系， 计算得出6个 不可见尺寸(h2)的可能值； c)将步骤b)中计算得出多个可能的不可见尺寸值去除最大最小 值后去平均值， 即为获得的未知尺寸h2值。 其中步骤b)中瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱四种栱 类构件各未知尺寸推演方程分别按如下公式计算： 0096 如果构件识别为瓜子栱： 0097 h2_12/3*h； 0098 h2_210/9*h1； 0099 h2_35/31*b； 0100 h2_45/8*b1； 0101 h2_5t； 0102 h2_65/4*b2； 0103 如果构件识别为泥道栱： 0104 h2_12/3*h； 0105 h2_210/9。

38、*h1； 0106 h2_35/31*b； 0107 h2_45/7*b1； 0108 h2_5t； 0109 h2_65/4*b2； 0110 如果构件识别为令栱： 0111 h2_12/3*h； 0112 h2_210/9*h1； 0113 h2_35/36*b； 0114 h2_41/2*b1； 0115 h2_5t； 说明书 7/11 页 10 CN 111125825 A 10 0116 h2_65/4*b2； 0117 如果构件识别为慢栱： 0118 h2_12/3*h； 0119 h2_210/9*h1； 0120 h2_35/46*b； 0121 h2_45/6*b1； 012。

39、2 h2_5t； 0123 h2_65/4*b2； 0124 分别计算得出6个h2的可能值按后续步骤计算平均值运行， 即可获得的未知尺寸h2 值。 0125 (4)栱类构件自动化建模： 0126 在创建特征点之前， 对栱类构件各特征点进行编号， 这将有助于接下来定义这些 点之间的关系(即线的生成)。 并将各点坐标值由共性模型中各参数值经过简单的加减运算 确定。 0127 除华栱外的瓜子栱、 泥道栱、 令栱、 慢栱四种栱类构件， 进行创建特征点时， 可以将 特征点的创建分为卷杀部位特征点(如图2中的点22、 点23和点26)和其他特征点(如图2中 的点1、 点2和点3)两类。 对于其他类特征点，。

40、 通过对共性模型中各参数进行简单的加减运 算， 即可获得该类特征点的坐标值， 可依据各点坐标值直接创建出这些特征点。 0128 对于卷杀部位各点的创建严格依照卷杀的实际制作方式。 如图3所示， 以m等于4时 的卷杀为例， 古木建筑遗产关键构件卷杀部位各点的创建分为以下4步： 0129 a)将点1和原点O之间的距离h1均分为4份， 通过均分获得的点， 即图3中的S1、 S2、 S3、 S4、 S5和S6； 0130 b)分别连接点1和点S4， 点S3和点S5， 点S2和点S6， 点S1和点19； 0131 c)将上一步骤中创建的4条线分别命名为L1、 L2、 L3、 L4， L1和L2的交点， 。

41、L2和L3的交 点， L3和L4的交点即是模型需要的卷杀部位上的特征点。 然后获取这四条线的交点即点22、 点23、 点26， 同时获取这些交点相应的坐标值； 0132 d)古木建筑构件大多具有对称性， 通过这些对称性可获得同一构件上另外三部分 卷杀上各点的坐标值。 如图2中， 通过长度b方向的对称性， 可由点26的坐标值获得点26-1的 坐标值。 通过厚度t方向上的对称性， 可由点26的坐标值获得点25的坐标值， 且可由点26-1 的坐标值获得点25-1的坐标值。 0133 创建古木建筑构件模型线、 面和实体： 0134 创建了构件各特征点之后， 首先需要建立构件的轮廓。 为便于后续创建平面。

42、， 首先 需要将每个平面上的点进行组织， 并在单个列表中定义这些点之间的连接关系。 如图2中的 点5、 6、 7、 8位于同一个平面上， 需要将其点5-6-7-8-5的顺序进行组织， 存储在一个列表中。 所有曲面上各点的列表都存储单个列表中。 然后将列表中的点进行连接， 并自动生成多条 闭合曲线(如图2中的点5、 6、 7、 8、 5围成的闭合曲线)， 从而得出每个平面和该构件的轮廓。 随后， 基于多个闭合曲线通过填充来创建该构件所有平面。 创建了各平面之后， 此处定义了 一个面列表， 以组织属于该构件的所有表面。 最后， 基于所有曲面创建该栱类构件实体形 状。 说明书 8/11 页 11 C。

43、N 111125825 A 11 0135 图4为本发明实施例提供的一种古木建筑遗产智能化建模装置， 包括： 检测模块 201、 第一获取模块202、 第二获取模块203、 模型建立模块204， 其中： 0136 检测模块201， 用于检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 参 数化模型根据古木建筑中构件的共性和特性建立。 0137 第一获取模块202， 用于获取待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据可测量尺寸和参 数化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型。 0138 第二获取模块203， 用于根据构件类型获取与构件类型对应的比例特征， 并根据可 测量尺寸和比例特征计算待建模建。

44、筑中构件的未知尺寸。 0139 模型建立模块204， 用于根据构件的可测量尺寸和未知尺寸建立待建模建筑的模 型。 0140 在一个实施例中， 装置还可以包括： 0141 坐标创建模块， 用于根据待建模建筑中构件的可测量尺寸和未知尺寸创建对应的 坐标。 0142 特征点创建模块， 用于根据构件的坐标及构件的共性创建构件的特征点。 0143 第二模型建立模块， 用于根据构件的特征点依次建立待建模建筑中构件的线、 面 和实体模型， 并根据构件的实体模型建立待建模建筑的模型。 0144 在一个实施例中， 装置还可以包括： 0145 第三获取模块， 用于从与古木建筑中构件关联的预设资料中获取古木建筑中构。

45、件 的共性和特性， 并根据构件的共性和特性建立构件的参数化模型。 0146 在一个实施例中， 装置还可以包括： 0147 第四获取模块， 用于获取与特性对应的特定参数及相对误差。 0148 计算模块， 用于根据可测量尺寸计算特定参数的结果， 根据特定参数的结果和相 对误差判断待建模建筑中构件的构件类型。 0149 在一个实施例中， 装置还可以包括： 0150 第五获取模块， 用于获取待建模建筑中构件的图像， 根据图像判断待建模建筑中 构件的构件类型。 0151 识别模块， 用于当无法通过图像判断待建模建筑中构件的构件类型时， 根据参数 化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型。 0152 在。

46、一个实施例中， 装置还可以包括： 0153 方程组建立模块， 用于根据比例特征建立可测量尺寸与未知尺寸之间的方程组。 0154 第六获取模块， 用于获取待建模建筑中构件的可测量尺寸， 根据可测量尺寸和方 程组计算得到多个未知尺寸的值。 0155 第二计算模块， 用于根据多个未知尺寸的值计算平均值， 即为待建模建筑中构件 的未知尺寸。 0156 在一个实施例中， 装置还可以包括： 0157 第三模型建立模块， 用于使用Revit插件建立待建模建筑的BIM模型。 0158 关于古木建筑遗产智能化建模装置的具体限定可以参见上文中对于古木建筑遗 产智能化建模方法的限定， 在此不再赘述。 上述古木建筑遗。

47、产智能化建模装置中的各个模 块可全部或部分通过软件、 硬件及其组合来实现。 上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立 说明书 9/11 页 12 CN 111125825 A 12 于计算机设备中的处理器中， 也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中， 以便于 处理器调用执行以上各个模块对应的操作。 0159 图5示例了一种电子设备的实体结构示意图， 如图5所示， 该电子设备可以包括： 处 理器(processor)301、 存储器(memory)302、 通信接口(Communications Interface)303和 通信总线304， 其中， 处理器301， 存储器302， 通信接口30。

48、3通过通信总线304完成相互间的通 信。 处理器301可以调用存储器302中的逻辑指令， 以执行如下方法： 检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化模型根据古木建筑中构件的共性和特性建 立； 获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述可测量尺寸和所述参数化模型的特 性识别待建模建筑中构件的构件类型； 根据所述构件类型获取与所述构件类型对应的比例 特征， 并根据所述可测量尺寸和所述比例特征计算所述待建模建筑中构件的未知尺寸； 根 据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建筑的模型。 0160 此外， 上述的存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现。

49、并作为 独立的产品销售或使用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基于这样的理解， 本 发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以 软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若干指令用以 使得一台计算机设备(可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等)执行本发明各个实施 例所述方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括： U盘、 移动硬盘、 只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、 随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、 磁碟或者光盘等各种 可以存储程序代码的介质。 01。

50、61 另一方面， 本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计 算机程序， 该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法， 例如 包括： 检测到待建模建筑时， 获取古木建筑中构件的参数化模型， 所述参数化模型根据古木 建筑中构件的共性和特性建立； 获取所述待建模建筑中的可测量尺寸， 并根据所述可测量 尺寸和所述参数化模型的特性识别待建模建筑中构件的构件类型； 根据所述构件类型获取 与所述构件类型对应的比例特征， 并根据所述可测量尺寸和所述比例特征计算所述待建模 建筑中构件的未知尺寸； 根据所述构件的可测量尺寸和未知尺寸建立所述待建模建筑的模 型。 0162 。