本技術(shù)涉及建筑工程，具體而言，涉及一種三維樓梯設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，作為連接建筑物上部空間與建筑物下部空間的豎向交通建筑結(jié)構(gòu)——樓梯在各大建筑工程項(xiàng)目中往往起到人員安全疏散通道和重要交通設(shè)施的作用，而伴隨著工程項(xiàng)目復(fù)雜度和工程體量規(guī)模的提升，樓梯結(jié)構(gòu)繪圖設(shè)計(jì)作業(yè)的作業(yè)工作量和作業(yè)難度也不可避免地得到大幅提升，給建筑師帶來(lái)了嚴(yán)重困擾。

2、目前，大多數(shù)建筑師基本使用二維繪圖軟件進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)繪圖設(shè)計(jì)作業(yè)，需要建筑師基于自身的空間想象能力對(duì)目標(biāo)建筑物內(nèi)的樓梯結(jié)構(gòu)的三維空間關(guān)系進(jìn)行構(gòu)思想象，再人工繪制出能夠表征對(duì)應(yīng)樓梯結(jié)構(gòu)施工細(xì)節(jié)的二維線條詳圖，以完成樓梯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中，二維繪圖軟件僅作為建筑師的繪圖工具，整個(gè)樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依賴于建筑師的手工操作，要求建筑師具備非常高的職業(yè)技能水平，并且最終得到的樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果也不便于直觀地查漏補(bǔ)缺。此外，當(dāng)今市面上也流通了一些供建筑師使用的三維繪圖軟件(例如，autodesk?revit軟件)，這些三維繪圖軟件雖然可以輔助建筑師進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)繪圖設(shè)計(jì)，但這些三維繪圖軟件默認(rèn)提供的三維樓梯結(jié)構(gòu)模型屬于固定模型，往往無(wú)法滿足目標(biāo)建筑物的實(shí)際樓梯構(gòu)造需求，需要建筑師根據(jù)目標(biāo)建筑物的實(shí)際樓梯構(gòu)造需求進(jìn)行人工建模，才能完成對(duì)應(yīng)樓梯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種三維樓梯設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠利用三維樓梯表面對(duì)建筑師抽象出的待設(shè)計(jì)樓梯表面通達(dá)關(guān)系進(jìn)行直觀呈現(xiàn)，并根據(jù)待設(shè)計(jì)樓梯的樓梯構(gòu)造需求和樓梯周圍主體結(jié)構(gòu)分布狀況，在目標(biāo)建筑物的三維建筑模型內(nèi)基于三維樓梯表面進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自適應(yīng)布置，使最終生成的三維樓梯結(jié)構(gòu)模型滿足樓梯構(gòu)造需求，并且與樓梯周圍主體結(jié)構(gòu)分布狀況兼容適配，從而有效實(shí)現(xiàn)三維樓梯結(jié)構(gòu)模型的自適應(yīng)生成功能，便于降低建筑師的樓梯設(shè)計(jì)工作量，提升建筑師的樓梯設(shè)計(jì)效率，方便建筑師進(jìn)行直觀地查漏補(bǔ)缺。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本技術(shù)提供一種三維樓梯設(shè)計(jì)方法，所述方法包括：

4、響應(yīng)用戶在目標(biāo)建筑模型內(nèi)針對(duì)目標(biāo)樓梯的樓梯表面設(shè)計(jì)操作，在所述目標(biāo)建筑模型內(nèi)繪制所述目標(biāo)樓梯的三維樓梯表面，并獲取所述三維樓梯表面的樓梯表面參數(shù)和樓梯周邊主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息；

5、根據(jù)所述樓梯表面參數(shù)和所述樓梯周邊主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，確定所述目標(biāo)樓梯在所述目標(biāo)建筑模型處所需的所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及各個(gè)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件在所述目標(biāo)建筑模型處的期望部署位置；

6、按照確定出的所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件各自的期望部署位置在所述目標(biāo)建筑模型內(nèi)基于所述三維樓梯表面進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置，得到所述目標(biāo)樓梯在所述目標(biāo)建筑模型處的三維樓梯結(jié)構(gòu)模型。

7、在可選的實(shí)施方式中，所述樓梯表面參數(shù)包括所述目標(biāo)樓梯中所有目標(biāo)梯段和所有目標(biāo)平臺(tái)各自的表面分布參數(shù)，所述樓梯周邊主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息包括所有目標(biāo)梯段和所有目標(biāo)平臺(tái)各自的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，所述所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括所有目標(biāo)梯段各自涉及的多個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件和所有目標(biāo)平臺(tái)各自涉及的多個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件；針對(duì)每個(gè)目標(biāo)梯段，根據(jù)與該目標(biāo)梯段對(duì)應(yīng)的表面分布參數(shù)和周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，確定與該目標(biāo)梯段匹配的所有期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及各個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置的步驟，包括：

8、根據(jù)與該目標(biāo)梯段對(duì)應(yīng)的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息和表面分布參數(shù)，檢測(cè)該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是梁式梯段還是板式梯段；

9、在檢測(cè)到該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是梁式梯段的情況下，調(diào)用預(yù)存的與梁式梯段對(duì)應(yīng)的常規(guī)梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件組合部署關(guān)系，基于該目標(biāo)梯段的表面分布參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件部署預(yù)測(cè)，得到實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)梯段所需的所有期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件和各個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置；

10、在檢測(cè)到該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是板式梯段的情況下，根據(jù)該目標(biāo)梯段的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息檢測(cè)該目標(biāo)梯段是否存在抗震構(gòu)造需求，并根據(jù)抗震構(gòu)造需求檢測(cè)結(jié)果和該目標(biāo)梯段的表面分布參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件部署預(yù)測(cè)，得到實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)梯段所需的所有期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件和各個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置。

11、在可選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)與該目標(biāo)梯段對(duì)應(yīng)的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息和表面分布參數(shù)，檢測(cè)該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是梁式梯段還是板式梯段的步驟，包括：

12、根據(jù)該目標(biāo)梯段的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，檢測(cè)該目標(biāo)梯段外圍是否存在建筑墻體；

13、若檢測(cè)到該目標(biāo)梯段外圍不存在建筑墻體，則判定該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是梁式梯段，否則根據(jù)該目標(biāo)梯段的表面分布參數(shù)計(jì)算該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段跨度，并判斷所述實(shí)際梯段跨度是否超過(guò)預(yù)設(shè)跨度閾值；

14、當(dāng)檢測(cè)到所述實(shí)際梯段跨度超過(guò)所述預(yù)設(shè)跨度閾值時(shí)，判定該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是梁式梯段；

15、當(dāng)檢測(cè)到所述實(shí)際梯段跨度沒有超過(guò)所述預(yù)設(shè)跨度閾值時(shí)，判定該目標(biāo)梯段的實(shí)際梯段類型是板式梯段。

16、在可選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)抗震構(gòu)造需求檢測(cè)結(jié)果和該目標(biāo)梯段的表面分布參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件部署預(yù)測(cè)，得到實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)梯段所需的所有期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件和各個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置的步驟，包括：

17、在所述抗震構(gòu)造需求檢測(cè)結(jié)果是該目標(biāo)梯段不存在抗震構(gòu)造需求的情況下，調(diào)用預(yù)存的與板式梯段對(duì)應(yīng)的常規(guī)梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件搭接部署關(guān)系，基于該目標(biāo)梯段的表面分布參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件部署預(yù)測(cè)，得到實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)梯段所需的所有期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件和各個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置；

18、在所述抗震構(gòu)造需求檢測(cè)結(jié)果是該目標(biāo)梯段存在抗震構(gòu)造需求的情況下，調(diào)用預(yù)存的與板式梯段對(duì)應(yīng)的抗震梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件組合部署關(guān)系，基于該目標(biāo)梯段的表面分布參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件部署預(yù)測(cè)，得到實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)梯段所需的所有期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件和各個(gè)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置。

19、在可選的實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)目標(biāo)平臺(tái)，根據(jù)與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的表面分布參數(shù)和周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，確定與該目標(biāo)平臺(tái)匹配的所有期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及各個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置的步驟，包括：

20、調(diào)用預(yù)存的常規(guī)平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件組合部署關(guān)系，基于與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的表面分布參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件部署預(yù)測(cè)，得到實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)平臺(tái)所需的所有候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和各個(gè)候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)估部署位置；

21、檢測(cè)與該目標(biāo)平臺(tái)搭接的任一目標(biāo)梯段是否存在抗震構(gòu)造需求且對(duì)應(yīng)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否包括目標(biāo)抗震梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并根據(jù)該目標(biāo)平臺(tái)的表面分布參數(shù)檢測(cè)該目標(biāo)平臺(tái)的實(shí)際平臺(tái)類型是樓層平臺(tái)還是層間平臺(tái)；

22、當(dāng)檢測(cè)到與該目標(biāo)平臺(tái)搭接的任一目標(biāo)梯段存在抗震構(gòu)造需求且對(duì)應(yīng)期望梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件不包括目標(biāo)抗震梯段結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及該目標(biāo)平臺(tái)的實(shí)際平臺(tái)類型是層間平臺(tái)時(shí)，直接將與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的所有候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別作為該目標(biāo)平臺(tái)的一個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并將各個(gè)候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)估部署位置分別作為對(duì)應(yīng)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置，否則根據(jù)與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，對(duì)與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的所有候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其預(yù)估部署位置進(jìn)行構(gòu)件扣減檢測(cè)，得到該目標(biāo)平臺(tái)在所述目標(biāo)建筑模型內(nèi)的所有期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及各個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置。

23、在可選的實(shí)施方式中，單個(gè)目標(biāo)平臺(tái)的所有候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括平臺(tái)板構(gòu)件、遠(yuǎn)端平臺(tái)梁構(gòu)件、近端平臺(tái)梁構(gòu)件、兩個(gè)遠(yuǎn)端梯柱構(gòu)件、兩個(gè)近端梯柱構(gòu)件和兩個(gè)側(cè)邊平臺(tái)梁構(gòu)件，則所述根據(jù)與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，對(duì)與該目標(biāo)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的所有候選平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其預(yù)估部署位置進(jìn)行構(gòu)件扣減檢測(cè)，得到該目標(biāo)平臺(tái)在所述目標(biāo)建筑模型內(nèi)的所有期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及各個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置的步驟，包括：

24、將該目標(biāo)平臺(tái)的平臺(tái)板構(gòu)件直接作為一個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并將所述平臺(tái)板構(gòu)件的預(yù)估部署位置直接作為對(duì)應(yīng)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置；

25、針對(duì)該目標(biāo)平臺(tái)的遠(yuǎn)端平臺(tái)梁構(gòu)件、近端平臺(tái)梁構(gòu)件和兩個(gè)側(cè)邊平臺(tái)梁構(gòu)件中的每個(gè)平臺(tái)梁構(gòu)件，根據(jù)該目標(biāo)平臺(tái)的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，檢測(cè)該平臺(tái)梁構(gòu)件的預(yù)估部署位置是否被主體結(jié)構(gòu)梁或剪力墻完全扣減覆蓋；

26、在檢測(cè)到該平臺(tái)梁構(gòu)件的預(yù)估部署位置沒有被所述主體結(jié)構(gòu)梁或所述剪力墻完全扣減覆蓋時(shí)，直接將該平臺(tái)梁構(gòu)件作為一個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，同時(shí)將該平臺(tái)梁構(gòu)件的未被所述主體結(jié)構(gòu)梁或所述剪力墻扣減覆蓋的局部預(yù)估部署位置作為對(duì)應(yīng)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置；

27、針對(duì)該目標(biāo)平臺(tái)的兩個(gè)遠(yuǎn)端梯柱構(gòu)件和兩個(gè)近端梯柱構(gòu)件中的每個(gè)梯柱構(gòu)件，根據(jù)該目標(biāo)平臺(tái)的周圍主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，檢測(cè)該梯柱構(gòu)件的預(yù)估部署位置處是否存在主體結(jié)構(gòu)柱、剪力墻或垂直于遠(yuǎn)端平臺(tái)梁構(gòu)件的主體結(jié)構(gòu)梁；

28、在檢測(cè)到該梯柱構(gòu)件的預(yù)估部署位置處不存在主體結(jié)構(gòu)柱、剪力墻和對(duì)應(yīng)主體結(jié)構(gòu)梁中的任意一種承力結(jié)構(gòu)時(shí)，直接將該梯柱構(gòu)件作為一個(gè)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，同時(shí)將該梯柱構(gòu)件的預(yù)估部署位置作為對(duì)應(yīng)期望平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置。

29、在可選的實(shí)施方式中，在所述按照確定出的所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件各自的期望部署位置在所述目標(biāo)建筑模型內(nèi)基于所述三維樓梯表面進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置的步驟之前，所述方法還包括：

30、響應(yīng)用戶對(duì)與所述目標(biāo)樓梯對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件和/或?qū)?yīng)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置的調(diào)整操作，對(duì)所述至少一個(gè)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件和/或?qū)?yīng)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的期望部署位置進(jìn)行構(gòu)件更新。

31、在可選的實(shí)施方式中，所述方法還包括：

32、根據(jù)所述樓梯表面參數(shù)計(jì)算所述三維樓梯結(jié)構(gòu)模型中各個(gè)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際特征尺寸；

33、根據(jù)所述樓梯表面參數(shù)和所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件各自的實(shí)際特征尺寸，基于所述三維樓梯結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行荷載受力分析，得到所述目標(biāo)樓梯在所述目標(biāo)建筑模型所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)建筑物處的樓梯施工詳圖。

34、第二方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器可執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施方式中任意一項(xiàng)所述的三維樓梯設(shè)計(jì)方法。

35、第三方面，本技術(shù)提供一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施方式中任意一項(xiàng)所述的三維樓梯設(shè)計(jì)方法。

36、在此情況下，本技術(shù)實(shí)施例的有益效果可以包括以下內(nèi)容：

37、本技術(shù)通過(guò)響應(yīng)用戶在目標(biāo)建筑模型內(nèi)針對(duì)目標(biāo)樓梯的樓梯表面設(shè)計(jì)操作，在目標(biāo)建筑模型內(nèi)繪制目標(biāo)樓梯的三維樓梯表面，并獲取該三維樓梯表面的樓梯表面參數(shù)和樓梯周邊主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，接著根據(jù)獲取到的樓梯表面參數(shù)和樓梯周邊主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息，確定目標(biāo)樓梯在目標(biāo)建筑模型處所需的所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及各個(gè)期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件在目標(biāo)建筑模型處的期望部署位置，而后按照確定出的所有期望樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件各自的期望部署位置在目標(biāo)建筑模型內(nèi)基于三維樓梯表面進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自動(dòng)布置，從而在利用三維樓梯表面直觀呈現(xiàn)建筑師抽象出的待設(shè)計(jì)樓梯表面通達(dá)關(guān)系，利用樓梯表面參數(shù)承載待設(shè)計(jì)樓梯的樓梯構(gòu)造需求，并利用樓梯周邊主體結(jié)構(gòu)環(huán)境信息表征待設(shè)計(jì)樓梯在目標(biāo)建筑物處的樓梯周圍主體結(jié)構(gòu)分布狀況的基礎(chǔ)上，通過(guò)樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自適應(yīng)布置的方式，確保最終生成的三維樓梯結(jié)構(gòu)模型可以滿足樓梯構(gòu)造需求，也可以與樓梯周圍主體結(jié)構(gòu)分布狀況兼容適配，以實(shí)現(xiàn)三維樓梯結(jié)構(gòu)模型的自適應(yīng)生成功能，便于降低建筑師的樓梯設(shè)計(jì)工作量，提升建筑師的樓梯設(shè)計(jì)效率，方便建筑師進(jìn)行直觀地查漏補(bǔ)缺。

38、為使本技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。