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    基于3DGIS+BIM的房屋出售管理系統

    發布時間:2020-04-03 12:02:27 作者:臻圖信息 閱讀量:2023

        BIM從提出至今,已經從概念普及進入到應用發展階段,其最早應用在建筑行業,不同國家、政府和企業結合各自的文化和管理機制開展實驗研究和應用實踐。房地產行業作為重要的民生產業,與銀行、公積金、稅收、物業等多個行業具有密切的關系,與百姓生活和經濟利益息息相關。

        GIS數據是空間信息的基礎,然而GIS一直致力于相關地理環境分析,通過三維建模技術來展示建筑物的外觀,而建筑物內部信息無法進一步獲得,使得三維GIS僅停留在查看建筑物的空間信息。BIM建立的三維模型雖然有著豐富的建筑信息,但是BIM著重于管理單體建筑,對于解決大范圍建筑群體空間信息管理卻存在不足。從GIS和BIM各自特點來看,GIS注重外部宏觀環境,BIM注重內部微觀信息,因此將BIM和GIS進行融合,既可以發揮各自優勢,又可以拓展新的應用領域。該項研究通過探討BIM和GIS技術的數據共享與交互集成,充分發揮2種技術優勢,以解決房屋出售三維建模問題,極大地降低建筑內部空間信息的獲取成本,實現協同管理。

    1系統設計

        基于3DGIS+BIM的房屋出售信息管理系統主要從用戶角度出發,針對現有購房過程中存在的一些問題提出了更好的解決方案。用戶在對房屋的總體框架不太了解的情況下需要到現場去對房屋進行參觀考察,以往提供給用戶做決策的主導因素是房屋的平面圖以及相應的圖像,通過GIS將BIM的房屋結構以及各種屬性信息以良好的三維可視化效果展示給用戶,可以給用戶提供更好的購房體驗和決策支持。其次,購房者在去參觀房屋的時候,房屋的采光會作為重要的購房因素,但是用戶往往會被銷售人員帶到采光較好的同款房屋,用戶很難了解自己實際購買房屋的采光條件如何,因此該系統通過調節光源,使購房者對房屋采光獲得直觀的體驗。

    1.1開發環境配置

        基于GIS+BIM的房屋出售管理系統運用BIM(Building Information Modeling)技術,房屋模型基于Revit平臺構建,以Visual Studio 2010作為開發工具,以臻圖信息提供的ZTMAPGIS iClient for WebG功能開發包作為平臺進行各種地理信息系統功能的開發,以C#作為開發語言,前臺頁面使用Html生成靜態標簽,JavaScript生成動態樣式及響應函數,CSS對頁面進行樣式調整,SQL Server2008作為后臺數據庫,設計并開發出基于B/S的服務系統,實現某小區房屋信息管理以及房屋三維瀏覽。

    1.2數據層設計

        數據部分是小區樓房三維模型系統的核心,數據包括屬性數據和地理空間數據。具體而言,樓房數據包括三維模型空間數據和對應的模型各種屬性數據等。在三維模型繪制過程中,將建筑物的詳細信息導入到建筑物中。依據系統需求和系統設計的具體情況,可將數據層分為空間數據層和屬性數據層??臻g數據層存儲的是地理對象的空間位置信息,將空間數據進行分層有利于地理空間信息表達,層次關系明顯;屬性數據層存儲地理對象的屬性信息,包括實體尺寸、種類、材質和結構用途等,主要以數據表的形式存儲于ZTMAPGIS的文件型數據集中。對于模型本身自帶的屬性數據之外,根據用戶需求可以自己創建字段,根據實際情況添加屬性信息,以達到系統的數據流通完整性。

    將小區樓房三維模型具體劃分為三維外部框架和室內三維2個部分,三維外部框架主要是用戶尚未“穿墻而的情況下所看到的外部模型,主要包括墻體、地面和屋頂等信息;內部陳設主要是指用戶進入室內后所能看到的實物信息,如內部墻體、天花板、門和家具等。將樓房外部三維、樣板房室內三維和樣板房室內陳設作為實體,其中,室內陳設物的屬性信息需要著重進行手動補充。

    1.3系統總體結構設計

    基于GIS+BIM的房屋出售管理系統以C#為開發語言,使用SQL Server 2008 R2數據庫作為數據交互中間層軟件,利用Revit軟件進行小區樓房建模,再結合ZTMAPGIS設計并開發的B/S系統,實現在網頁端進行三維模型瀏覽查詢,可以對模型的屬性信息和空間位置信息進行查詢。將BIM模型化的特點與GIS相結合,借助GIS平臺強大的空間分析和查詢能力,加強BIM模型的空間信息深度,從而提供更好的信息化應用。根據系統需求分析,系統分為5個層次,圖1為該系統的技術框架圖。

     

    1.4系統主要功能設計

        總體功能模塊是基于需求分析對系統的整體設計分類進行整理,使用的是從上而下的分析手段,不需要對每個小模塊的具體細節進行分析,從系統的使用特點進行歸類,從而得出系統的總體功能模塊圖。該項研究使用層次圖對系統的總體功能模塊進行分類,通過模塊與模塊之間的關系,展示系統的整體使用流程。系統總體功能模塊如圖2所示。

     

     

        綜上所述,系統所需實現的功能應包括:

        (1)樓房三維場景模塊

        該模塊主要實現對三維場景的操作功能,用戶可以對三維場景進行放大、縮小等基本操作以及對三維模型進行測量,在漫游的過程中可以對室內墻體的屬性通過點擊的方式進行查詢,并且可以在小區整體三維場景中進行通視分析、光照分析以及周邊設施查詢等空間分析,此外通過設置條件查詢,實現快速查詢空房。將房屋建筑物的樓層平面圖導入系統,實現二三維一體化。

        (2)模型管理

        該模塊主要為管理員設定,系統將開盤樓房展示出來,管理員可以對預存的模型進行添加,也可以對位置發生變化的模型進行移動,對已經不存在的模型進行刪除。

        (3)住戶信息管理

        主要通過管理員對小區內的所有住戶信息的查詢、添加、修改、刪除以及打印住戶名單等功能。

        (4)房源信息管理

        該模塊為游客提供快速瀏覽,按照條件查詢房屋出售信息功能,并為小區住戶提供可以發布二手房屋信息的功能,發布的房源信息需要由管理員審核通過才能展現給游客。

        (5)公告信息管理

        該模塊由管理員對小區公告信息統一進行發布、刪除、修改等管理操作,游客和小區住戶只能進行公告瀏覽和詳情查看。

    2系統關鍵功能實現

        基于GIS+BIM的房屋出售管理系統以Visual Studio 2010和ZTMAPGIS產品作為開發平臺,運用C#、Web前端語言作為開發語言,SQL Sever2008作為后臺數據庫用以系統實現。參照已獲得的小區樓房建筑施工圖進行建模,運用ZTMAPGIS平臺實現三維操作功能。

    2.1建立三維模型

        (1)建模準備

        繪制標高與軸網,并為其標號,是建模的第一步。標高根據房屋的樓層層數和層高繪制,整個小區分為普通樓房和別墅2種建筑,普通樓房又分為兩室一廳和三室一廳2種戶型,別墅分為A、B 2種戶型。軸網根據每層樓的布局設置來繪制,如拐點、墻邊緣等。對建筑施工圖進行整理,將各個房屋平面圖導入到新建的圖紙中,并與小區整體的園林景觀進行配準。由于導入到Revit軟件中的CAD數據會影響Revit軟件三維模型更新展示效率,需要將冗余數據進行刪除,只保留對后期建模有用的數據。

        (2)建立模型

        根據上述建模準備,在項目中載入CAD圖,建立好標高和軸網并在此基礎上構建房屋模型,根據圖紙以及系統族進行設置,建立符合系統需要模型的族和構件并載入項目中。整個小區內部房屋分為普通樓房和別墅2大類型,普通樓房又細分為兩室一廳和三室一廳2種戶型,別墅分為A、B 2種戶型,建立獨立模型。將4種戶型全部建好之后,新建一個項目加入CAD全局圖,按照CAD地圖,將4個模型分別鏈接到相應位置,最后形成小區樓房的全局圖,如圖3所示;同時也為游客提供了2種戶型的樣板房,如圖4、圖5所示;小區周邊建立了一些商家的便民服務、醫院、學校以及商場等簡易的三維模型,這些模型導入ZTMAPGIS中進行貼圖,以便查看。

     

     

    2.2模型導出

        在小區整體景觀平面圖中拾取樓房房角的經緯度坐標,作為Revit項目基點的坐標即插入點的坐標,利用ZTMAPGIS提供的Revit數據導出插件和模型。使用插件一鍵式導出模型的空間數據和屬性信息。其中,如果導出的網絡數據集Revit中存在管線、風管等,勾選后可以導出相應的三維點、線數據集,由三維點、線構成三維網絡數據集。拓撲閉合是指模型導出之后,移除重復點,構建閉合模型。模型精細度以輕量化方式導出,勾選后導出可能會較慢。LOD的數據獲取基于二維屏幕空間與三維場景空間的映射關系表實現,導出LOD是默認導出三層LOD模型數據集,勾選后導出可能會較慢。數據導出不支持凹凸紋理、浮雕紋理效果。

    2.3場景緩存

        生成緩存是對模型進行實例化處理和LOD分層處理之后再根據數據的投影坐標范圍將其進行八叉樹剖分。對于小區三維場景,由于三維模型精細化程度較高,并且由于電腦性能使其自身性能受到局限,場景緩存生成十分緩慢。因此,在工作空間中選擇將整個數據源批量生成緩存,用戶可以選擇生成的緩存模型類型,由于后期的S3M緩存文件類型瀏覽效果較好,所示這里選擇S3M數據類型,在場景生成緩存文件之后,系統會為用戶創建一個工作空間和各個模型數據集所緩存的文件,該文件中包含著生成的S3M文件,同時模型的顏色、貼圖處理也都會隨之保存,本系統中也使用到了模型的貼圖。最后再將數據量較大的數據模型的數據集單獨導出生成緩存,將所有緩存文件保存在同一目錄下,在打開上面的緩存文件工作空間時,會自動加載新加入的緩存文件。這一技術為用戶節省了時間,同時提高了三維模型在瀏覽器中的可視化效果。

    2.4系統功能實現

        (1)系統功能的操作與輸出都盡可能的在主頁面中進行,用戶易于操作。系統分為3個用戶,不同用戶登陸進去顯示的界面不同,以管理員瀏覽界面為主界面。主界面的設計結構為:左側區域為功能欄,右側區域為天氣情況,中間部分為一些相關房產新聞。功能欄中的每一個功能都可以進行操作,系統的主界面如圖6所示。

     

        (2)點擊主頁面導航欄中的“房屋信息”選項中的“二維條件查詢”,會展示出整個小區房屋的CAD圖,通過條件查找,符合條件的房屋會在二維圖中高亮顯示,并顯示符合條件的樓房相關詳細信息。二維條件查詢結果如圖7所示。二維查詢結果顯示后,游客還可以點擊進行三維毛坯房瀏覽并對距離、面積、高程等進行量測,如圖8所示。游客也可以查看樣板房并查詢房中物品的屬性,如圖9所示。

        (3)在主頁面的導航欄中點擊“小區三維瀏覽”加載小區整體三維場景,視角自動切換到場景,通過右上角的導航面板調整方位角以及場景與X軸的夾角,使場景轉換至一個合適的視角下。為了用戶更好地選擇購房,進行通視分析查看某一位置可視域范圍,進行光照分析查看房屋采光情況,通過查詢周邊設施查看相關屬性信息。如通視分析、光照分析、采光率以及周邊設施查詢,以通視分析和周邊設施查詢為例,如圖10、圖11所示。

     

     

     

        (4)游客和住戶都可以查看小區內部公告信息,如:停電、停水、快遞站點等小區信息,在小區的主頁面上也展示了小區的公告信息。管理員不僅可以查看公告,還可以發布修改刪除公告信息。管理員發布公告信息如圖12所示。