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项目关键技术与亮点简介：

作为建筑业信息化的产物，BIM(Building Information Modeling)已成为智能构建的核心技术。结合大数据场景的冗余、语义、参数化和网络带宽、网页浏览器资源有限等特点，提出一套基于互联网+Web3D的地下空间BIM场景在线展示轻量化解决方案。以IFC(Industry Foundation Classes)为数据输入格式，首先通过语义分析、几何重用去除和参数化表达等方式对BIM大数据进行轻量化预处理。其次，通过多视点投影分析将室内外场景数据分离，方便进行可视化剔除，并使用稀疏体素化思想生成3D体素网格索引；我们设计了与视锥结合的兴趣区域FOI(Frustum of Interest) 管理策略，保证较大规模的地下空间BIM场景能够在网页浏览器上较为流畅地互动起来，也实现了轻量级碰撞检测/重力感应/剖切探查/隧道开挖/二维与三维联动的隧道漫游等比较复杂的几何分析功能。本项目堪称为地下空间BIM互联网化的示范型Demo。

实验表明：本文方法能充分利用语义信息，大幅度减少整个BIM大数据场景中的冗余数据；场景索引结构支持场景数据的及时访问，进而实现室内外场景的高效剔除；场景管理策略不仅对前期处理结果进行集成，更通过引入视锥等渲染管线要素提高了网络、渲染资源的利用率。

项目的主要功能点：

该系统实施了对BIM三维显示与分析关键技术研究，主要内容分为BIM任务和算法任务两部分。

1、BIM任务的主要内容如下：

（1）对用户提供的模型数据（地铁站等构筑物）进行解析，并在Web3D场景中绘制出来。具体为：IFC2x3文件格式解析，整理和分析IFC文件中各Entity之间的关系，并制定合理存储结构。

（2）提取模型中的土建信息，并正确区分建筑的外体和内体。

（3）为了达到快速流畅的漫游目的，要求针对模型的特点建立适合的索引结构。

（4）为了达到接近真实FPS视角的漫游效果，在模型内部漫游时，要求支持重力感应、碰撞检测、连通性检测。

（5）分析模型中各Entity的定位信息，将局部坐标转换为全局坐标，以便正确与其他数据集成显示。

（6）光照效果的优化，使得模型的显示具有明显的立体感、层次感。

（7）对比多种3D引擎加载并显示的数据量并做结果记录分析，形成相应的分析结果文档。

 

2、算法任务的主要内容如下：

（1）地铁区间管道面建模，并正确处理隧道面段间的光滑拼接问题。

（2）各种对象之间的碰撞检测算法。

（3）场景切片（水平面剖切地下空间场景）。

（4）隧道开挖，并能进入开挖后隧道漫游 。

（5）一期成果优化。具体为：管线、地铁、高架数据的预处理，并与AOI绑定；AOI、LOD的优化等。

项目技术路线：