將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其包括以下步驟：1）人工設(shè)定DXF文件中不同的建筑構(gòu)件所對(duì)應(yīng)的圖層信息，以設(shè)定的名稱進(jìn)行標(biāo)識(shí)；2）根據(jù)設(shè)定的名稱從每個(gè)圖層中識(shí)別出建筑構(gòu)件的信息，對(duì)DXF文件中的圖層依次進(jìn)行導(dǎo)入；3）逐行讀取DXF文件的數(shù)據(jù)，取出建筑構(gòu)件的幾何信息并分別保存；4）根據(jù)圖紙幾何相關(guān)性，將表達(dá)出墻、窗的厚度的多層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為單層結(jié)構(gòu)；5）顯示和人工編輯處理；6）對(duì)導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件的二維平面數(shù)據(jù)進(jìn)行拉伸操作，生成建筑構(gòu)件對(duì)應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以自動(dòng)將二維文件轉(zhuǎn)換為三維文件，僅需簡(jiǎn)單的人工操作即可。操作簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
【專利說明】將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于信息技術(shù)，尤其涉及將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法。

【背景技術(shù)】
[0003]AutoCAD (Drawing Interchange Format 或者 Drawing Exchange Format)繪圖交換文件。DXF是Autodesk公司開發(fā)的用于AutoCAD與其它軟件之間進(jìn)行CAD數(shù)據(jù)交換的CAD數(shù)據(jù)文件格式。DXF是一種開放的矢量數(shù)據(jù)格式，可以分為兩類=ASCII格式和二進(jìn)制格式；ASCII具有可讀性好，但占有空間較大；二進(jìn)制格式占有空間小、讀取速度快。由于Autocad現(xiàn)在是最流行的cad系統(tǒng)，DXF也被廣泛使用，成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。DXF文件的基本組成如下所示:
HEADER部分-圖的總體信息。每個(gè)參數(shù)都有一個(gè)變量名和相應(yīng)的值。CLASSES部分-包括應(yīng)用程序定義的類的信息，這些實(shí)例將顯示在BLOCKS、ENTITIES以及OBJECTS部分。通常不包括用于充分用于與其它應(yīng)用程序交互的信息。TABLES部分-這部分包括命名條目的定義。Applicat1n ID (APPID)表、Block Recod (BL0CK_REC0RD)表、Dimens1n Style (DIMSTYPE)表、Layer (LAYER)表、Linetype (LTYPE)表、Text style(STYLE)表、User Coordinate System (UCS)表、View (VIEW)表、Viewport configurat1n(VPORT)表BLOCKS部分，這部分包括Block Definit1n實(shí)體用于定義每個(gè)Block的組成。ENTITIES部分，這部分是繪圖實(shí)體，包括Block References在內(nèi)。OBJECTS部分一包括非圖形對(duì)象的數(shù)據(jù)，供AutoLISP以及ObjectARX應(yīng)用程序所使用。THUMBNAILIMAGE部分一包括DXF文件的預(yù)覽圖。END OF FILE。
[0004]建筑類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常都使用二維的DXF圖紙，其既不直觀也不利于后續(xù)進(jìn)一步開發(fā)利用，例如許多涉及建筑的3D應(yīng)用，如裝修設(shè)計(jì)等。
[0005]如何把二維的DXF文件“讀”出來并轉(zhuǎn)換成三維圖，是本發(fā)明研究的對(duì)象。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種通過極少操作即可將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法、顯示平臺(tái)及其應(yīng)用系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其是一種基于DXF文件生成三維圖像的方法，其特征在于，其包括以下步驟:
1)預(yù)處理，人工設(shè)定DXF文件中不同的建筑構(gòu)件所對(duì)應(yīng)的圖層信息，以設(shè)定的名稱進(jìn)行標(biāo)識(shí)；
2)導(dǎo)入處理，根據(jù)設(shè)定的名稱從每個(gè)圖層中識(shí)別出建筑構(gòu)件的信息，對(duì)DXF文件中的圖層依次進(jìn)行導(dǎo)入； 3)識(shí)別處理，逐行讀取DXF文件的數(shù)據(jù)，取出建筑構(gòu)件的幾何信息并分別保存，建筑構(gòu)件的幾何信息包括從DXF文件中獲取對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的基本幾何數(shù)據(jù):點(diǎn)、直線、圓弧、圓、矩形；根據(jù)所獲得的幾何數(shù)據(jù)信息，將建筑構(gòu)件轉(zhuǎn)換為閉合輪廓，從而得到構(gòu)建三維建筑數(shù)據(jù)所需的二維平面數(shù)據(jù)；
4)后處理，根據(jù)圖紙幾何相關(guān)性，將表達(dá)出墻、窗的厚度的多層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為單層結(jié)構(gòu)；
5)顯示和人工編輯處理，顯示導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件，提供人機(jī)交互界面供操作者人工對(duì)導(dǎo)入過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤進(jìn)行修改和完善；
6)拉伸處理，對(duì)導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件的二維平面數(shù)據(jù)進(jìn)行拉伸操作，生成建筑構(gòu)件對(duì)應(yīng)的三維數(shù)據(jù)，并保存為三維圖像格式，以應(yīng)用于三維顯示。
[0009]優(yōu)選的，所述建筑構(gòu)件包括:墻、門、窗、柱子等。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟I)中，如果DXF文件中的建筑為多層結(jié)構(gòu)，且每層圖紙不同，則將每層所對(duì)應(yīng)的圖紙分開，以分別進(jìn)行導(dǎo)入。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟3)中，如果圖紙中存在塊信息，則預(yù)先將塊信息全部轉(zhuǎn)換為點(diǎn)、線、圓、圓弧組成的基礎(chǔ)圖形信息。塊是autocad中常用的術(shù)語，是指把部分通用的結(jié)構(gòu)組合成一個(gè)整體，叫做塊，以便于整體移動(dòng)、復(fù)制等。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟6)中，保存為VTK數(shù)據(jù)格式，視覺化工具函式庫(kù)(VTK，Visualizat1n Toolkit)。
[0013]本發(fā)明的將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法可自動(dòng)分析DXF文件，并在軟件中生成對(duì)應(yīng)的二維平面數(shù)據(jù)圖紙及生成三維建筑數(shù)據(jù)，降低了對(duì)開發(fā)人員的要求，僅需簡(jiǎn)單的人工操作即可；操作簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可為各種應(yīng)用提供原始數(shù)據(jù)。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0015]本發(fā)明的一種將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其是一種基于DXF文件生成三維圖像的方法，其包括以下步驟:
1)預(yù)處理，人工設(shè)定DXF文件中墻、門、窗、柱子等不同的建筑構(gòu)件所對(duì)應(yīng)的圖層信息，以設(shè)定的名稱進(jìn)行標(biāo)識(shí)；如果DXF文件中的建筑為多層結(jié)構(gòu)，且每層圖紙不同，則將每層所對(duì)應(yīng)的圖紙分開，以分別進(jìn)行導(dǎo)入；
2)導(dǎo)入處理，根據(jù)設(shè)定的名稱從每個(gè)圖層中識(shí)別出建筑構(gòu)件的信息，對(duì)DXF文件中的圖層依次進(jìn)行導(dǎo)入；
3)識(shí)別處理，逐行讀取DXF文件的數(shù)據(jù)，取出建筑構(gòu)件的幾何信息并分別保存，建筑構(gòu)件的幾何信息包括從DXF文件中獲取對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的基本幾何數(shù)據(jù):點(diǎn)、直線、圓弧、圓、矩形；根據(jù)所獲得的幾何數(shù)據(jù)信息，將建筑構(gòu)件轉(zhuǎn)換為閉合輪廓，從而得到構(gòu)建三維建筑數(shù)據(jù)所需的二維平面數(shù)據(jù)；如果圖紙中存在塊信息，則預(yù)先將塊信息全部轉(zhuǎn)換為點(diǎn)、線、圓、圓弧組成的基礎(chǔ)圖形信息。塊是autocad中常用的術(shù)語，是指把部分通用的結(jié)構(gòu)組合成一個(gè)整體，叫做塊，以便于整體移動(dòng)、復(fù)制等；
4)后處理，根據(jù)圖紙幾何相關(guān)性，將表達(dá)出墻、窗的厚度的多層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為單層結(jié)構(gòu)；
5)顯示和人工編輯處理，顯示導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件，提供人機(jī)交互界面供操作者人工對(duì)導(dǎo)入過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤進(jìn)行修改和完善；
6)拉伸處理，對(duì)導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件的二維平面數(shù)據(jù)進(jìn)行拉伸操作，生成建筑構(gòu)件對(duì)應(yīng)的三維數(shù)據(jù)，并保存為VTK數(shù)據(jù)格式，以應(yīng)用于三維顯示。
[0016]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明其中的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其是一種基于DXF文件生成三維圖像的方法，其特征在于，其包括以下步驟: 1)預(yù)處理，人工設(shè)定DXF文件中不同的建筑構(gòu)件所對(duì)應(yīng)的圖層信息，以設(shè)定的名稱進(jìn)行標(biāo)識(shí)； 2)導(dǎo)入處理，根據(jù)設(shè)定的名稱從每個(gè)圖層中識(shí)別出建筑構(gòu)件的信息，對(duì)DXF文件中的圖層依次進(jìn)行導(dǎo)入； 3)識(shí)別處理，逐行讀取DXF文件的數(shù)據(jù)，取出建筑構(gòu)件的幾何信息并分別保存，建筑構(gòu)件的幾何信息包括從DXF文件中獲取對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的基本幾何數(shù)據(jù):點(diǎn)、直線、圓弧、圓、矩形；根據(jù)所獲得的幾何數(shù)據(jù)信息，將建筑構(gòu)件轉(zhuǎn)換為閉合輪廓，從而得到構(gòu)建三維建筑數(shù)據(jù)所需的二維平面數(shù)據(jù)； 4)后處理，根據(jù)圖紙幾何相關(guān)性，將表達(dá)出墻、窗的厚度的多層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為單層結(jié)構(gòu)； 5)顯示和人工編輯處理，顯示導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件，提供人機(jī)交互界面供操作者人工對(duì)導(dǎo)入過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤進(jìn)行修改和完善； 6)拉伸處理，對(duì)導(dǎo)入的各種建筑構(gòu)件的二維平面數(shù)據(jù)進(jìn)行拉伸操作，生成建筑構(gòu)件對(duì)應(yīng)的三維數(shù)據(jù)，并保存為三維圖像格式，以應(yīng)用于三維顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:所述建筑構(gòu)件包括:墻、門、窗、柱子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:所述步驟1)中，如果DXF文件中的建筑為多層結(jié)構(gòu)，且每層圖紙不同，則將每層所對(duì)應(yīng)的圖紙分開，以分別進(jìn)行導(dǎo)入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:所述步驟3)中，如果圖紙中存在塊信息，則預(yù)先將塊信息全部轉(zhuǎn)換為點(diǎn)、線、圓、圓弧組成的基礎(chǔ)圖形信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的將建筑物二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:所述步驟6)中，保存為VTK數(shù)據(jù)格式。
【文檔編號(hào)】G06T17/00GK104318607SQ201410520757
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】黎川, 劉棟才, 陳奕 申請(qǐng)人:陳奕