CN110378039B - 一种基于Revit的铝模板设计方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Revit的铝模板设计方法及系统，对获取的土建模型中的构件进行布尔运算，生成土建模型的模面构件，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件表面，再将模面构件转化成幕墙构件后进行网格划分，并将预先设计好的铝模板构件作为幕墙嵌板加载至幕墙网格中，大大提高了设计的效率和自动化程度，降低了前期模型搭建的难度，同时生成的铝模板模型，因采用了Revit软件中的幕墙构件作为基础，各个铝模板构件之间相互关联，便于操作人员在后续调整时可以更方便地对模型进行修改，提高了工作效率，省时省力。
Description
技术领域
本发明属于备件管理领域，具体涉及一种基于Revit的铝模板设计方法及系统。
背景技术
铝模板是指铝合金制作的建筑模板，相比传统的木模板有显著的绿色环保、质优高效等优势，是发展前景良好的新一代新型模板支撑系统。但铝模板与传统的木模板有很大的区别，必须在进入工地前，先基于建筑施工图、根据铝模板产品规格进行模数化、标准化的配模设计，形成加工图，生产并预拼装后送到施工现场，再根据位置编码在现场组装。如果施工前期各方不能很好协调，将影响施工工期及成本。
铝模板配模规则复杂，对技术人员的要求较高，以往的配模设计采用二维CAD方式进行，效率较低，不直观、构件没有信息化，无法实现虚拟拼装。基于BIM模型进行配模深化设计是大势所趋，具有直观、构件参数化、信息化、可虚拟拼装等多方面的优势。
目前行业内应用最广泛的BIM软件为AutodeskRevit，在Revit中进行铝模板设计，因其没有原生对应的构件类型，现有的铝模板设计技术一般均通过Revit的“常规模型”功能，自行设计铝模板构件和铝模板模型规则。这一现有技术因其借助了Revit软件的信息化的效果，对比传统的CAD纯手工设计已显著地提高了效率，但仍然存在不足之处，其突出的缺点包括：
1)设计难度高，效率低下。通过人工进行模型规则和模型构件的设计，需要重新对铝模板模型进行全面的功能整理和功能实现，因此前期的铝模方案设计难度大，且对应于不同的土建模型需要进行多次修改，效率极低。
2)方案难以进行编辑和调整。由于使用常规模型自行的构件之间没有互相关联的参数，因此操作人员在修改生成的铝模板模型时，难以做到快速的方案调整、联动编辑，只能单个构件去修改参数，费时费力。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于Revit的铝模板设计方法及系统，大大提高了设计的效率和自动化程度，降低了前期模型搭建的难度，同时生成的铝模板模型，因采用了Revit软件中的幕墙构件作为基础，各个铝模板构件之间相互关联，便于操作人员在后续调整时可以更方便地对模型进行修改，提高了工作效率，省时省力。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种基于Revit的铝模板设计方法，包括以下步骤：
读取欲配模的Revit土建模型；
使用布尔运算自动处理所述土建模型中用户选择的构件，得到所述构件的配模表面，并将所述配模表面生成模面构件；
将所述模面构件转化成Revit中的幕墙构件，并根据配模规则进行幕墙网格划分；具体的，幕墙构件为Revit中“幕墙嵌板”类型的构件；
根据铝模板类型规则，将对应类型的铝模板构件加载至所述模面构件的幕墙网格中。
相对于现有技术，本方法的有益效果为：
通过本方法进行铝模板设计，可自动对获取的土建模型中的构件进行布尔运算，生成土建模型的模面构件，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件表面，再将模面构件转化成幕墙构件后进行网格划分，并将预先设计好的铝模板构件加载至幕墙网格中，大大提高了设计的效率和自动化程度，降低了前期模型搭建的难度，同时生成的铝模板模型，因采用了Revit软件中的幕墙构件作为基础，各个铝模板构件之间相互关联，便于操作人员在后续调整时可以更方便地对模型进行修改，提高了工作效率，省时省力。
需要注意的是，本发明中的技术方案利用了Revit开发平台中的幕墙构件的特性，为铝模板设计提供便利，使得最终形成的铝模板模型可以联动修改，大大提升了后续修改的便利性，而这一幕墙构件的特性虽是Revit平台中已有的参数特性，但并不意味着将此特性与铝模板设计进行结合产生的技术效果是本领域技术人员可以预知的，相反，本技术方案正是因为将这一参数特性与铝模板设计流程相结合，使得设计人员不需要再手动为铝模板模型设计相关联的参数，而是可以便捷地直接利用这一特性设计出可联动修改的铝模板模型，从而使得整个设计的流程的效率大大提高，同时所设计出的铝模板模型具有相互关联的特性，便于后续修改调整。
进一步的，本方法还包括以下步骤：
对所述配模规则进行设定；所述配模规则包括幕墙网格的大小、位置和类型。设计人员通过对配模规则进行设定，后续在设计时只要直接加载配模规则即可，便于设计人员根据铝模板材料的尺寸限制和铝模板设计时的客户需求，可以在前期对铝模板模型的核心配模规则进行确定，也可以在后期再对配模规则进行调整，以提高了铝模板设计的精确度和效率。
进一步的，本方法还包括以下步骤：
制作多个类型的所述铝模板构件，并设定每一类型的所述铝模板构件的参数，所述参数包括铝模板构件的几何样式、几何参数和孔位参数。设计人员通过预先对铝模板构件进行设计，并确定详细的参数信息，后续在生成铝模板模型时只要相应地加载到对应的幕墙网格位置，提高了设计效率。
进一步的，本方法还包括以下步骤：
对所述铝模板类型规则进行设定；所述铝模板类型规则包括每一类模面构件对应的铝模板构件类型，以及每一类幕墙网格所对应的铝模板构件类型。通过设定铝模板类型规则，可以精确地确定每一幕墙网格和每一模面构件所对应的铝模板构件的类型，提高了设计效率的同时，保证了设计的自由度和精确度。
进一步的，所述生成模面构件的步骤具体包括以下步骤：
获取所述土建模型中的用户选择的构件，通过RevitAPI获取所述构件的所有原始表面；
将所选构件周边的所有相交或相邻构件进行布尔并集运算，得到周边构件整体；
将所有所述原始表面进行拉伸，得到临时几何体；
对所述临时几何体与所述周边构件整体进行布尔剪切运算，得到所述原始表面露明部分的拉伸体，即露明表面临时拉伸体；
获取所述露明表面临时拉伸体的所有表面，结合坐标计算判断出与原始表面重合的面，即得到所述配模表面；
拉伸所述配模表面得到所述模面构件。
设计人员通过上述步骤，对构件进行布尔并集后进行外表面获取，可以规避获取到构件内部的面，比如型钢混凝土柱的型钢表面，再通过布尔差集运算将梁、楼板、柱、结构墙等Revit构件之间互相穿插导致的多余几何表面进行排除，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件露明表面，提高了模型搭建的精确度。
本发明还对应公开了一种基于Revit的铝模板设计系统，包括：
建模读取模块，用于读取欲配模的Revit土建模型；
模面生成模块，用于使用布尔运算自动处理所述土建模型中用户选择的构件，得到所述构件的配模表面，并将所述配模表面生成模面构件；
幕墙分格模块，用于将所述模面构件转化成Revit中的幕墙构件，并根据配模规则进行幕墙网格划分；
铝模板加载模块，用于根据铝模板类型规则，将对应类型的铝模板构件作为幕墙嵌板加载至所述模面构件的幕墙网格中。
相对于现有技术，本系统的有益效果为：
通过本系统进行铝模板设计，对获取的土建模型中的构件进行布尔运算，生成土建模型的模面构件，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件表面，再将模面构件转化成幕墙构件后进行网格划分，并将预先设计好的铝模板构件作为幕墙嵌板加载至幕墙网格中，大大提高了设计的效率和自动化程度，降低了前期模型搭建的难度，同时生成的铝模板模型，因采用了Revit软件中的幕墙构件作为基础，各个铝模板构件之间相互关联，便于操作人员在后续调整时可以更方便地对模型进行修改，提高了工作效率，省时省力。
进一步的，本系统还包括：
配模规则设定模块，用于对所述配模规则进行设定；所述配模规则包括幕墙网格的大小、位置和类型。设计人员通过对配模规则进行设定，后续在设计时只要直接加载配模规则即可，便于设计人员根据铝模板材料的尺寸限制和铝模板设计时的客户需求，可以在前期对铝模板模型的核心配模规则进行确定，也可以在后期再对配模规则进行调整，以提高了铝模板设计的精确度和效率。
进一步的，本系统还包括：
铝模板构件制作模块，用于制作多个类型的所述铝模板构件，并设定每一类型的所述铝模板构件的参数。所述参数包括铝模板构件的几何样式、几何参数和孔位参数。设计人员通过预先对铝模板构件进行设计，并确定详细的参数信息，后续在生成铝模板模型时只要相应地加载到对应的幕墙网格位置，提高了设计效率。
进一步的，本系统还包括：
类型规则设定模块，用于对所述铝模板类型规则进行设定；所述铝模板类型规则包括每一类模面构件对应的铝模板构件类型，以及每一类幕墙网格所对应的铝模板构件类型。通过设定铝模板类型规则，可以精确地确定每一幕墙网格和每一模面构件所对应的铝模板构件的类型，提高了设计效率的同时，保证了设计的自由度和精确度。
进一步的，所述模面生成模块包括：
构件并集单元，用于获取所述土建模型中的用户选择的构件，将所选构件周边的所有相交或相邻构件进行布尔并集运算，得到周边构件整体；
几何体获取单元，用于获取所述土建模型中的用户选择的构件，通过RevitAPI获取所述构件的所有原始表面，将所有所述原始表面进行拉伸，得到临时几何体；
配模表面选取单元，用于对所述临时几何体与所述周边构件整体进行布尔剪切运算，得到所述原始表面露明部分的拉伸体，即露明表面临时拉伸体，获取所述露明表面临时拉伸体的所有表面，结合坐标计算判断出与原始表面重合的面，即得到所述配模表面；
模面构件生成单元，用于拉伸所述配模表面得到所述模面构件。
设计人员通过上述模面生成模块，对构件进行布尔并集后进行外表面获取，可以规避获取到构件内部的面，比如型钢混凝土柱的型钢表面，再通过布尔差集运算将连接梁之类的连接构件排除，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件表面，提高了模型搭建的精确度。
附图说明
图1是本发明的实施例1中所述基于Revit的铝模板设计方法的步骤示意图；
图2是本发明的实施例1中所述幕墙嵌板族的三维设计示意图；
图3是本发明的实施例1中所述Revit土建模型的三维示意图；
图4是本发明的实施例1中所述模面构件的三维示意图；
图5是本发明的实施例1中所述生成幕墙构件的三维示意图；
图6是本发明的实施例1中所述墙侧面类型的幕墙构件的三维示意图；
图7是本发明的实施例1中所述使用Revit软件进行幕墙网格移动的软件界面效果示意图；
图8是本发明的实施例1中所述使用Revit软件进行幕墙网格删除的软件界面效果示意图；
图9是本发明的实施例1中所述使用Revit软件进行孔位对位的软件界面效果示意图；
图10是本发明的实施例2中所述基于Revit的铝模板设计系统的功能模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例1公开了一种基于Revit的铝模板设计方法，包括以下步骤：
S1、制作多个类型的铝模板构件，并设定每一类型的铝模板构件的参数，参数包括铝模板构件的几何样式、几何参数和孔位参数；
具体的，可以通过将多个类型的铝模板构件设计成Revit中的构件族，根据铝模板的实际结构，可以设计成如图2中所示的嵌板族，作为本系统的配模基础构件库。实际操作中，因铝模板的样式多样，也可以根据实际情况对铝模板构件的几何样式等参数进行调整。
S2、预先对配模规则进行设定；配模规则用于指示幕墙网格的网格划分；
具体的，配模规则包括幕墙网格的大小、位置和嵌板类型；具体的，这些参数可以根据实际情况进行设计，例如可以将幕墙嵌板分为模板类和龙骨类，可选的，设计人员可以根据铝模板材料的尺寸限制和铝模板设计时的客户需求，在前期对铝模板模型的核心配模规则进行确定，也可以在幕墙网格划分结束后，再对配模规则进行调整。
S3、对铝模板类型规则进行设定；
具体的，铝模板类型规则包括每一类模面构件对应的铝模板构件类型，以及每一类幕墙网格所对应的铝模板构件类型。设计人员通过设定铝模板类型规则，可以精确地确定每一幕墙嵌板和每一模面构件所对应的铝模板构件的类型，提高了设计效率的同时，保证了设计的自由度和精确度。
S4、读取欲配模的Revit土建模型；土建模型的一示例如图3所示；
具体的，Revit的土建模型可以由设计人员根据实际施工需求进行设计，也可以将客户提供的土建模型进行直接的导入。
S5、使用布尔运算自动处理土建模型中用户选择的构件，得到构件的配模表面，并将配模表面生成模面构件；具体的，步骤S5包括：
获取土建模型中的用户选择的构件，通过RevitAPI获取构件的所有原始表面；
将所选构件周边的所有相交或相邻构件进行布尔并集运算，得到周边构件整体；
将所有原始表面进行拉伸，得到临时几何体；
对临时几何体与周边构件整体进行布尔剪切运算，得到原始表面露明部分的拉伸体，即露明表面临时拉伸体；
获取露明表面临时拉伸体的所有表面，结合坐标计算判断出与原始表面重合的面，即得到配模表面；
拉伸配模表面得到模面构件，拉伸得到的模面构件如图4所示。
设计人员通过上述步骤，通过布尔差集运算将梁、楼板、柱、结构墙等Revit构件之间互相穿插导致的多余几何表面进行排除，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件表面，提高了模型搭建的精确度。
S6、将模面构件转化成Revit中的幕墙构件，并根据配模规则进行幕墙网格划分；
具体的，在实际编程实现中，可将获取到的模面构件的轮廓信息进行获取，再调用Revit API依据此轮廓信息对应生成一幕墙类型的构件，并根据预先设计好的配模规则对幕墙网格进行划分。具体的，可通过调用Revit的CurtainSystem类API将此轮廓信息进行转换成幕墙构件，再将预设的配模规则通过Revit的CurtainGrid类的AddGridLine方法添加入幕墙构件中成为网格。
S7、根据铝模板类型规则，将对应类型的铝模板构件作为幕墙嵌板加载至模面构件的幕墙网格中；
采用步骤S6及S7进行幕墙网格生成的三维示意图如图5所示，被选中的顶板类型的模面构件被转化成幕墙系统，其嵌板即为预先加载的铝模板构件。可选的，若选中的是墙侧面类型的模面构件，可生成如图6所示的幕墙嵌板构件。
具体的，本实施例中所公开的方法也可以使用C#编程语言进行程序编写，并调用相应的Revit API，以编写成Revit中的插件进行使用，设计人员通过这一插件对土建模型进行处理后，可自动生成幕墙类型的铝模板模型，并可以对模型进行编辑。
可选的，设计人员可以通过幕墙的网格移动、增加、删除等操作，可实现灵活的编辑操作，如图7所示，设计人员可以通过移动网格，使转角位置对齐，并联动修改了一列网格的尺寸，从而可以减少非标件的产生。
可选的，如图8所示，设计人员也可以局部删除多余的网格，软件中可以自动实现嵌板的合并，而无需一步步修改嵌板的参数来实现嵌板合并。
可选的，如图9所示，设计人员可以通过对孔位的参数进行设置，将两个嵌板构件的孔位间隔调整一致，从而可调整嵌板构件与嵌板构件之间的孔位对位，使其符合铝模的设计规则。
上述编辑方法均是通过Revit中的幕墙构件(包括幕墙网格及幕墙嵌板)的功能实现的，设计人员可基于Revit中的其他编辑功能进行其他操作，也可以达到对铝模板进行灵活编辑的效果。
通过使用本实施例中公开的铝模板设计方法进行铝模板设计，对获取的土建模型中的构件进行布尔运算，生成土建模型的模面构件，可以更精确地获取土建模型中需要进行配模的各个构件表面，再将模面构件转化成幕墙构件后进行网格划分，并将预先设计好的铝模板构件作为幕墙嵌板加载至幕墙网格中，大大提高了设计的效率和自动化程度，降低了前期模型搭建的难度，同时生成的铝模板模型，因采用了Revit软件中的幕墙构件作为基础，各个铝模板构件之间相互关联，便于操作人员在后续调整时可以更方便地对模型进行修改，提高了工作效率，省时省力。
实施例2
如图10所示，本实施例对应于实施例1中的铝模板设计方法，公开了一种基于Revit的铝模板设计系统，包括：
建模读取模块1，用于读取欲配模的Revit土建模型；
具体的，Revit的土建模型可以由设计人员根据实际施工需求进行设计，也可以将客户提供的土建模型直接导入建模读取模块1。
模面生成模块2，用于使用布尔运算自动处理土建模型中用户选择的构件，得到构件的配模表面，并将配模表面生成模面构件；具体的，模面生成模块2包括：
构件并集单元21，用于获取土建模型中的用户选择的构件，将所选构件周边的所有相交或相邻构件进行布尔并集运算，得到周边构件整体；
几何体获取单元22，用于获取土建模型中的用户选择的构件，通过RevitAPI获取构件的所有原始表面，将所有原始表面进行拉伸，得到临时几何体；
配模表面选取单元23，用于对临时几何体与周边构件整体进行布尔剪切运算，得到原始表面露明部分的拉伸体，即露明表面临时拉伸体，获取露明表面临时拉伸体的所有表面，结合坐标计算判断出与原始表面重合的面，即得到配模表面；
模面构件生成单元24，用于拉伸配模表面得到模面构件。
幕墙分格模块3，用于将模面构件转化成Revit中的幕墙构件，并根据配模规则进行幕墙网格划分；
铝模板加载模块4，用于根据铝模板类型规则，将对应类型的铝模板构件加载至模面构件的幕墙网格中。
配模规则设定模块5，用于对配模规则进行设定，作为本系统的配模基础参数；
具体的，配模规则包括幕墙网格的大小、位置和类型；具体的，幕墙网格的这些参数可以根据实际情况进行设计，例如可以将幕墙嵌板分为板类和龙骨类，可选的，设计人员可以通过配模规则设定模块5，根据铝模板材料的尺寸限制和铝模板设计时的客户需求，在前期对铝模板模型的核心配模规则进行确定，也可以在幕墙网格划分结束后，再对配模规则进行调整。
铝模板构件制作模块6，用于制作多个类型的铝模板构件，并设定每一类型的铝模板构件的参数。参数包括铝模板构件的几何样式、几何参数和孔位参数。
具体的，铝模板构件制作模块6可以将多个类型的铝模板构件设计成Revit中的构件族，根据铝模板的实际结构，可以设计成如图2中所示的嵌板族。实际操作中，因铝模板的样式多样，也可以根据实际情况对铝模板构件的几何样式等参数进行调整。
类型规则设定模块7，用于对铝模板类型规则进行设定；
具体的，铝模板类型规则包括每一类模面构件对应的铝模板构件类型，以及每一类幕墙网格所对应的铝模板构件类型。设计人员通过类型规则设定模块7设定铝模板类型规则，可以精确地确定每一幕墙网格和每一模面构件所对应的铝模板构件的类型，提高了设计效率的同时，保证了设计的自由度和精确度。
同样的，本实施例2中所公开的铝模板设计系统可以使用C#编程语言进行程序编写，并调用相应的Revit API，以编写成Revit中的插件进行使用，设计人员通过这一插件对土建模型进行处理后，可自动生成幕墙类型的铝模板模型，并可以对模型进行编辑。
本实施例2所公开的基于Revit的铝模板设计系统与实施例1中公开的基于Revit的铝模板设计方法相对应，其技术效果也类似，在此不再赘述。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种基于Revit的铝模板设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
读取欲配模的Revit土建模型；
使用布尔运算自动处理所述土建模型中用户选择的构件，得到所述构件的配模表面，并将所述配模表面生成模面构件；
将所述模面构件转化成Revit中的幕墙构件，并根据配模规则进行幕墙网格划分；
根据铝模板类型规则，将对应类型的铝模板构件加载至所述模面构件的幕墙网格中；
所述生成模面构件的步骤具体包括以下步骤：
获取所述土建模型中的用户选择的构件，通过RevitAPI获取所述构件的所有原始表面；
将所选构件周边的所有相交或相邻构件进行布尔并集运算，得到周边构件整体；
将所有所述原始表面进行拉伸，得到临时几何体；
对所述临时几何体与所述周边构件整体进行布尔剪切运算，得到所述原始表面露明部分的拉伸体，即露明表面临时拉伸体；
获取所述露明表面临时拉伸体的所有表面，结合坐标计算判断出与原始表面重合的面，即得到所述配模表面；
拉伸所述配模表面得到所述模面构件。
2.根据权利要求1所述的基于Revit的铝模板设计方法，其特征在于，所述读取欲配模的Revit土建模型的步骤前还包括以下步骤：
对所述配模规则进行设定；所述配模规则包括幕墙网格的大小、位置和类型。
3.根据权利要求1所述的基于Revit的铝模板设计方法，其特征在于，所述读取欲配模的Revit土建模型的步骤前还包括以下步骤：
制作多个类型的所述铝模板构件，并设定每一类型的所述铝模板构件的参数。
4.根据权利要求1所述的基于Revit的铝模板设计方法，其特征在于，所述读取欲配模的Revit土建模型的步骤前还包括以下步骤：
对所述铝模板类型规则进行设定；所述铝模板类型规则包括每一类模面构件对应的铝模板构件类型，以及每一类幕墙网格所对应的铝模板构件类型。
5.一种基于Revit的铝模板设计系统，其特征在于，包括：
建模读取模块，用于读取欲配模的Revit土建模型；
模面生成模块，用于使用布尔运算自动处理所述土建模型中用户选择的构件，得到所述构件的配模表面，并将所述配模表面生成模面构件；
幕墙分格模块，用于将所述模面构件转化成Revit中的幕墙构件，并根据配模规则进行幕墙网格划分；
铝模板加载模块，用于根据铝模板类型规则，将对应类型的铝模板构件以幕墙嵌板的形式加载至所述模面构件的幕墙网格中；
所述模面生成模块包括：
构件并集单元，用于获取所述土建模型中的用户选择的构件，将所选构件周边的所有相交或相邻构件进行布尔并集运算，得到周边构件整体；
几何体获取单元，用于获取所述土建模型中的用户选择的构件，通过RevitAPI获取所述构件的所有原始表面，将所有所述原始表面进行拉伸，得到临时几何体；
配模表面选取单元，用于对所述临时几何体与所述周边构件整体进行布尔剪切运算，得到所述原始表面露明部分的拉伸体，即露明表面临时拉伸体，获取所述露明表面临时拉伸体的所有表面，结合坐标计算判断出与原始表面重合的面，即得到所述配模表面；
模面构件生成单元，用于拉伸所述配模表面得到所述模面构件。
6.根据权利要求5所述的基于Revit的铝模板设计系统，其特征在于，还包括：
配模规则设定模块，用于对所述配模规则进行设定；所述配模规则包括幕墙网格的大小、位置和类型。
7.根据权利要求5所述的基于Revit的铝模板设计系统，其特征在于，还包括：
铝模板构件制作模块，用于制作多个类型的所述铝模板构件，并设定每一类型的所述铝模板构件的参数。
8.根据权利要求5所述的基于Revit的铝模板设计系统，其特征在于，还包括：
类型规则设定模块，用于对所述铝模板类型规则进行设定；所述铝模板类型规则包括每一类模面构件对应的铝模板构件类型，以及每一类幕墙网格所对应的铝模板构件类型。
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