第1章绪论
1.1选题的背景
改革开放30年来,我国建筑业得到了空前的发展。我国建筑行业在过去的30年中走完了西方发达国家100年所走的道路。高层建筑、超高层建筑、CBD集群、豪华酒店如雨后春笋般出现在神州大地。建筑物的功能从单一使用功能建筑逐渐向多功能建筑发展甚至是多功能建筑集群发展,建筑物本身的高度功能集成势必导致建筑物的形体、结构和综合机电管线日益复杂。若将所有专业的设计参数看作元数据,则当代建筑因其高度复杂的设计内容而可视为一个包含了海量信息数据的综合体。传统的分部式计算书和手绘平面建筑图纸显然巳经很难承载这种海量信息数据。计算机技术的兴起,使得现代建筑物在设计和施工阶段的海量信息数据有了新的发展平台。近10年来线性分析计算软件和计算机辅助绘图软件(CAD软件)已经广泛地应用于建筑业的各个方面。其革命性的大容量数据运算能力和精确快捷的绘图方式都全面加速了建筑设计、施工业的蓬勃发展。但是,随着计算机辅助设计在建筑行业的广泛应用其存在的缺点和不足也日益暴露。建筑设计、施工各专业间的绘图软件和分析计算软件不尽相同,而且软件产品的关键性数据源亦不同。往往无法兼容,从而造成"信息孤岛问题"。而这种问题在建筑的设计阶段因各专业的独立设计出图而使得各专业间客观存在的矛盾尚不甚明显有些甚至难以暴露。但是,建筑体本身是一个综合整体,各专业的技术问题在建筑物内高度稱合,客观存在的专业间矛盾随着时间推移至施工阶段往往因为工期紧迫而更改费力进而形成"鞭梢效应"使得各专业间的冲突加剧从而影响项目的施工进度。
1.2研究的目的和意义
三维特征建模和计算机仿真技术为研究和解决上述问题提供了新途径。本课题就是基于上述背景而提出的。主要目的是针对在建的一个五星级酒店进行三维特征建模,在原有各专业初步设计图纸的基础上建立三维模型以建筑构件为基本特征单元,并赋予具体参数和属性。按照不同专业和楼层进行类的划分,使得建立的模型能够真实反映各专业间的逻辑关系。从而精确指导施工图的绘制,并能真实、准确的指导建筑物的现场施工。进入现场施工阶段,根据三维模型所显示的建筑构件实体尺寸和建筑空间逻辑关系加入施工机械三维模型插件和施工作业面插件可以真实模拟施工机械的运动过程和现场真实施工进度确定准确的施工进度计划,同时,精准的建筑模型有助于工程实务量的统计和工程款的计算。
第2章系统开发工具与面向对象技术
2.1面向对象技术的开发方法
2.1.1面向对象技术的特点
面向对象技术(object-oriented技术)是一门新兴学科,其核心思想是针对以对象为中心的解决问题的策略,其实质是一种系统建模技术。这种技术围绕真实世界的事物来分析问题并组织软件系统的开发。将客观世界中诸多具体事物、事件和抽象概念归入对象的范畴。从问题分析者和用户的视角出发,对象被视为一种具有某些特殊属性和行为的事物,也是现实世界中某一具体的物理实体的抽象表述或计算机逻辑中的映像和体现。从软件开发人员的角度看,对象是一种将信息和处理信息的操作合并在一起的程序单元;在面向对象技术的定义中,对象可以是具体的,也可以是抽象的。系统的基本构成要素是对象,所有的问题围绕对象展幵分析、解决并最终实施。面向对象方法符合人们的认知规律,更易于为人们说接受和理解,在面向对象的方法中,对象具有标示唯一性,多态性、分类性、继承性和封装性等基本特征。面向对象技术具有如下优点:
(1) 标识唯一性
在面向对象的软件系统是由许多对象共同构建形成的。每个对象都有自己的唯一标识,在系统中通过对其标识的唯一性区分不同对象,通过这种标识,便于找到与之对应的对象。
(2) 多态性
多态性又称为动态连结性,指同一操作对于多个不同类的对象表现出不同的行为。不同的对象以适合自身的方式去响应相同的消息。具体表现为操作在不同的类中采用不同的方式实现,或者一个消息可以按照不同的方式解释,这一切取决于接受者的类,在程序执行时系统将信息和方法连结在一起,而不是在编译的时候。信息是送到对象的接口,用来启动对象的工具,而方法则是在信息送达对象接口后,被选取的操作程序。
(3) 分类性
将一组具有相似属性和行为的对象抽象成类。类是在应用领域内具有相同类型属性和行为的一组对象。其本质是一种抽象的数据类型,是具有一定共性的对象的抽象总结,属于该类的某一对象被称为类的一个实例,是类的一次实例化结果。
第3章建筑工程图纸分析和工程语义……………………12
3.2建筑施工图语义层次分析……………………12
3.3尺寸约束语义分析……………………13
3.4投影关系语义分析…………………… 16
3.5表达方式语义方式17
3.6建筑工程图图形理解策略……………………21
第4章特征、特征建模技术……………………22
4.1特征的有关概念……………………22
4.2特征建模技术…………………… 24
4.3针对图元的特征建模…………………… 25
第5章建筑三维特征建模的实现与工程案例…………………… 27
5.1系统介绍…………………… 27
5.2系统开发环境和实现框架……………………28
5.3特征建模方法定义与表达……………………29
5.4特征模型的数据结构……………………30
5.5系统的具体实现……………………30
如前文所述,传统的建筑施工图是二维的平面载体。在描述现代大型建筑方面已显得越来越苍白无力。无法充分表达建筑设计的信息,使得建筑设计和施工的衔接无法充分融合。基于此,本文针对酒店设计施工的特点从建筑施工图的语义分析着手提取各专业的建筑构件特征类采用面向对象的方法,实现了三维特征建模在酒店施工管理中的应用。并得到了一些有用的结论。