CN115510518A - 乡村住宅室内照明系统生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种乡村住宅室内照明系统生成方法，通过从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息；根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}；针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位s_ij；针对每个房间r_i，计算开关点位和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合；基于投影点方案集合中的每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP；从GP的各个方案ps_k中选择长度pl_k最短的路径pt_k的方案作为乡村住宅室内照明系统的方案，在模型中可视化展示乡村住宅室内照明系统的方案，可以实现根据乡村住宅建筑模型自动完成开关、灯具点位和电线导管布置的设计，提高乡村住宅施工效率和质量。

Description

乡村住宅室内照明系统生成方法

技术领域

本发明涉及一种乡村住宅室内照明系统生成方法。

背景技术

我国大部分地区的乡村住宅缺乏高质量的设计资料，特别是照明、插座、给排水等系统往往缺乏设计图纸，由乡村工匠根据经验施工。这种模式容易导致布线混乱、维修困难、开关布置不合理、影响使用体验等问题。

乡村住宅室内照明系统主要包括进户配电柜、电线、开关和灯具。其中进户配电柜一般根据市政供电进户位置确定，无需设计；开关和灯具的位置是设计的重点，电线的合理布置是设计的难点。

随着建筑信息模型(BIM)技术在建筑设计的应用推广，基于BIM的乡村住宅建筑方案也越来越多，但这些方案只有建筑模型，缺乏机电专业模型，无法生成照明等系统的图纸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乡村住宅室内照明系统生成方法。

为解决上述问题，本发明提供一种乡村住宅室内照明系统生成方法，包括：

步骤1：从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息；

步骤2：根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}；

步骤3：针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位s_ij；

步骤4：针对每个房间r_i，计算开关点位和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合；

步骤5：基于投影点方案集合中的每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP；

步骤6：从GP的各个方案ps_k中选择长度pl_k最短的路径pt_k的方案作为乡村住宅室内照明系统的方案，在模型中可视化展示乡村住宅室内照明系统的方案。

进一步的，在上述方法中，从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息，包括：

步骤1.1：从建筑模型中提取房间列表，记为房间集合R＝{房间r_i}，其中i 表示房间的序号；

步骤1.2：从建筑模型中提取各个房间r_i的建筑面积a_i、围成房间的墙集合W_i＝{墙w_ij}、顶面t_i和门集合D_i＝(d_ij)的信息，即r_i＝(a_i、W_i、D_i、t_i)，其中，墙w_ij表示第i个房间中的第j面墙，d_ij表示第i个房间中的第j扇门；

步骤1.3：提取各个房间r_i的顶面t_i的几何信息，包括：标高z₁，顶面t_i的边集合＝{边te_ij}；其中边te_ij包括起点和终点两个顶点信息，即te_ij＝(起点 tep_ij1，终点tep_ij2)，不同边的顶点可能重复；

步骤1.4：提取房间r_i的各面墙的w_ij信息，包括：是否承重wz_ij、长度wl_ij和厚度ww_ij的信息；

步骤1.5：提取房间的各扇门d_ij的信息，包括：是否进户门dw_ij、开启方向 dv_ij、门把手坐标b_ij＝(x_bij，y_bij)、门面板中心点坐标c_ij＝(x_cij，y_cij)的信息。

进一步的，在上述方法中，步骤2：根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积 a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}，包括：

若建筑面积a_i不超过阈值A的房间r_i，在房间r_i的顶面t_i的中心点布置1 个灯具点位l_ij；

若建筑面积a_i超过阈值A的房间r_i，经过房间r_i的顶面t_i的长边中心点，将房间分为2个顶面，并分别在两个顶面的中心点布置1个灯具点位坐标l_ij。

进一步的，在上述方法中，A为50m²。

进一步的，在上述方法中，步骤3：针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位s_ij，包括：

步骤3.1：遍历房间集合R中各个房间r_i；

步骤3.2：遍历房间r_i的门集合D_i＝(d_ij)的各扇门d_ij；

步骤3.3：如果门d_ij的是否进户门dw_ij为是，计算该扇门的进户开关点位 s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)；其中，zs为固定值；x_ij＝x_bij+k(x_bij-x_cij)；y_ij＝ y_bij+k(y_bij-y_cij)；

步骤3.4：如果门d_ij的是否进户门dw_ij为否，且门d_ij的开启方向dv_ij指向本房间r_i，则计算进户开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)，其中，x_ij＝x_bij+k (x_bij-x_cij)；y_ij＝y_bij+k(y_bij-y_cij)；

步骤3.5：遍历完门集合D_i中各扇门d_ij后，返回步骤3.1，直到房间集合R 中的房间r_i遍历完。

进一步的，在上述方法中，zs为1.25m。

进一步的，在上述方法中，步骤3.3中，若门d_ij为双开门，k＝2.5；若d_ij为单开门，k＝0.5。

进一步的，在上述方法中，步骤4：针对每个房间r_i，计算开关和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合，包括：

步骤4.1：遍历房间集合R中各个房间r_i；

步骤4.2：计算房间r_i中各个灯具点位l_ij在顶面t_i的四条边线te_ij的垂直投影点集合lp_ij；

步骤4.3：计算r_i中各个开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)在顶面t_i的投影点 sp_ij＝(x_ij，y_ij，z₁)；

步骤4.4：计算入户配电柜在顶面t_i上的投影点p₀；

步骤4.5：房间集合R中的房间r_i遍历完成后，采用排列组合的方式每次从每个房间r_i的垂直投影点集合lp_ij中选一个投影点组成投影点方案ps_k，以得到投影点方案集合PS＝{ps_k},ps_k包括：每个灯具的垂直投影点lp_ij和每个开关的投影点sp_ij；若灯具总数为N，则PS中有4^N个方案。

进一步的，在上述方法中，步骤5：基于每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP，包括：

步骤5.1：将影点方案ps_k中每个灯具的垂直投影点lp_ij、各个房间r_i的顶面t_i的各个边te_ij的起点tep_ij1和终点tep_ij2，及投影点p₀加入图的点集合 GP＝{gp_k}；

步骤5.2：并将图的点集合GP中各个点gp_k在墙面另一侧的投影点gp’_k也加入到点集合GP中；并根据坐标删除图的点集合GP中重复的点；

步骤5.3：以各个顶面t_i的边te_ij作为图的点集合GP中的点的边，加入边集合GE＝{ge_k}；若边ge_k上有投影点，所述投影点包括：垂直投影点集合lp_ij中的某个投影点或投影点sp_ij，则以所述投影点为界，将边te_ij拆分为2条边，替换GE集合中的元素ge_k；边ge_k的边长即为边ge_k的物理长度；

步骤5.4：建立GP中各个点gp_k和每个点gp_k在墙面另一侧的投影点gp’_k的连接边，作为第一连接边长，所述第一连接边的边长为K*墙的厚度ww_ij；

步骤5.5：将灯具点位l_ij和开关点位s_ij加入到图的点集合GP中；并建立灯具点位l_ij与lp_ij中对应的垂直投影点之间的连接边，作为第二连接边，第二连接边的边长为M*第二连接边的物理长度；建立开关点位s_ij与对应的投影点 sp_ij之间的连接边，作为第三连接边；第三连接边的边长为M*第三连接边的物理长度；M为2；

步骤5.6：采用最小生成树算法，根据图的点集合GP和边集合GE，计算每个方案ps_k下从进配电柜在顶面t_i上的投影点p₀出发，连接所有灯具点位l_ij和开关点位s_ij的最短的路径pt_k，并记录为(方案ps_k，路径pt_k，长度pl_k)；其中，长度pl_k是路径pt_k经过的边ge_k、第一连接边、第二连接边、第三连接边的边长gel_ki的和；设pt_k＝{边ge_ki}，pt_k的边数量为K，则

进一步的，在上述方法中，步骤5.4中，若墙的长度wl_ij小于500cm的承重墙，K为10000；

若墙的长度wl_ij大于500mm的承重墙，K为50；

若是否承重wz_ij表示的是墙为非承重墙，K为25。

与现有技术相比，本发明通过从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息；根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合 L_i＝{l_ij}；针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位 s_ij；针对每个房间r_i，计算开关点位和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合；基于投影点方案集合中的每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP；从GP 的各个方案ps_k中选择长度pl_k最短的路径pt_k的方案作为乡村住宅室内照明系统的方案，在模型中可视化展示乡村住宅室内照明系统的方案，可以实现根据乡村住宅建筑模型自动完成开关、灯具点位和电线导管布置的设计，为村民提供免费的照明系统设计图纸，提高乡村住宅施工效率和质量。

本发明可以从BIM中提取整个建筑的所有空间信息和建筑系统和设备信息，从工单描述中挖掘出工单的位置、所涉及的系统或设备等信息，实现智能的工单分类、定位，准确率高达90％；并自动挖掘出80％以上的高频重复工单，极大地提高了运维管理的效率。

附图说明

图1是本发明一实施例的乡村住宅室内照明系统生成方法的流程图；

图2是本发明一实施例的控的示意图；

图3是本发明一实施例的流程图；

图4是本发明一实施例的功能模块示意图；

图5是本发明一实施例的最短路径方案展示的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种乡村住宅室内照明系统生成方法，包括：

步骤1：从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息。具体包括以下步骤：

步骤1.1：从建筑模型中提取房间列表，记为房间集合R＝{房间r_i}，其中i 表示房间的序号；

步骤1.2：从建筑模型中提取各个房间r_i的建筑面积a_i、围成房间的墙集合W_i＝{墙w_ij}、顶面t_i和门集合D_i＝(d_ij)的信息，即r_i＝(a_i、W_i、D_i、t_i)，其中，墙w_ij表示第i个房间中的第j面墙，d_ij表示第i个房间中的第j扇门；

步骤1.3：提取各个房间r_i的顶面t_i的几何信息，包括标高z₁，顶面t_i的边集合＝{边te_ij}；其中边te_ij包括起点和终点两个顶点信息，即te_ij＝(起点 tep_ij1，终点tep_ij2)，不同边的顶点可能重复；

步骤1.4：提取房间r_i的各面墙的w_ij信息，包括：是否承重wz_ij、长度wl_ij和厚度ww_ij的信息；

步骤1.5：提取房间的各扇门d_ij的信息，包括：是否进户门dw_ij、开启方向 dv_ij、门把手坐标b_ij＝(x_bij，y_bij)、门面板中心点坐标c_ij＝(x_cij，y_cij)的信息；

以图2和图3所示的建筑模型为例，房间集合R包括起居室r₁、卧室r₂、餐厅r₃、厨房r₄等。以起居室r₁为例，顶面t₁包括边{te₁₁，te₁₂，te₁₃，te₁₄，}，门D₁包括{d₁₁，d₁₂，d₁₃，d₁₄}，其中d₁₁，d₁₂为入户门；墙包括(w₁₁，w₁₂，w₁₃)；

步骤2：根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}。优选方案为，若建筑面积a_i不超过阈值A的房间r_i，在房间 r_i的顶面t_i的中心点布置1个灯具点位l_ij；若建筑面积a_i超过阈值A的房间r_i，经过房间r_i的顶面t_i的长边中心点，将房间分为2个顶面，并分别在两个顶面的中心点布置1个灯具点位坐标l_ij。A优选为50m²。

以起居室r₁为例，建筑面积20.58m²小于A，在顶面中心点设计一个灯具点位l₁₁，如图2所示。

步骤3：针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i设计开关点位s_ij。具体包括以下步骤：

步骤3.1：遍历房间集合R中各个房间r_i；

步骤3.2：遍历房间r_i的门集合D_i＝(d_ij)的各扇门d_ij；

步骤3.3：如果门d_ij的是否进户门dw_ij为是，计算该扇门的进户开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)；其中，zs为固定值，优选为1.25m；x_ij＝x_bij+k (x_bij-x_cij)；y_ij＝y_bij+k(y_bij-y_cij)；若门d_ij为双开门，优选k＝2.5；若d_ij为单开门，优选k＝0.5；

如图3所示，以房间r₁为例，d₁₁为双开的进户门，根据上述计算公式确定了开关s₁₁的位置。

步骤3.4：如果门d_ij的是否进户门dw_ij为否，且门d_ij的开启方向dv_ij指向本房间r_i，则计算进户开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)，其中，x_ij＝x_bij+k (x_bij-x_cij)；y_ij＝y_bij+k(y_bij-y_cij)；

如图4所示，以房间r2为例，d21为单开门，根据上述计算公式确定了开关s₂₁的位置。

步骤3.5：遍历完门集合D_i中各扇门d_ij后，返回步骤3.1，直到房间集合R 中的房间r_i遍历完。

步骤4：针对每个房间r_i，计算开关和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合。具体包括以下步骤：

步骤4.1：遍历房间集合R中各个房间r_i；

步骤4.2：计算房间r_i中各个灯具点位l_ij在顶面t_i的四条边线te_ij的垂直投影点集合lp_ij，可选方案一般有四个投影点lp_ij＝{lp_ij1，lp_ij2，lp_ij3，lp_ij4}；

如图2所示，针对灯具l₁₁，有四个投影点，lp₁₁＝{lp₁₁₁，lp₁₁₂，lp₁₁₃，lp₁₁₄}；

步骤4.3：计算r_i中各个开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)在顶面t_i的投影点 sp_ij＝(x_ij，y_ij，z₁)；

如图2所示，针对开关s₁₁，在顶面的投影点sp₁₁；

步骤4.4：计算入户配电柜在顶面t_i上的投影点p₀；

步骤4.5：房间集合R中的房间r_i遍历完成后，采用排列组合的方式每次从每个房间r_i的垂直投影点集合lp_ij中选一个投影点组成投影点方案ps_k，以得到投影点方案集合PS＝{ps_k},ps_k包括每个灯具的垂直投影点lp_ij和每个开关的投影点sp_ij；若灯具总数为N，则PS中一般有4^N个方案。

如图2、图3和图4所示的案例，PS＝{ps1＝(lp111，lp211，sp111，sp211)， ps2＝(lp₁₁₂，lp₂₁₁，sp₁₁₁，sp₂₁₁)，ps₃＝(lp₁₁₃，lp₂₁₁，sp₁₁₁，sp₂₁₁)，ps₄＝(lp₁₁₄， lp₂₁₁，sp₁₁₁，sp₂₁₁)，……}PS中总有16个方案。

步骤5：基于每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP。具体包括以下步骤：

步骤5.1：将影点方案ps_k中每个灯具的垂直投影点lp_ij、各个房间r_i的顶面t_i的各个边te_ij的起点tep_ij1和终点tep_ij2及投影点p₀加入图的点集合 GP＝{gp_k}；

步骤5.2：并将图的点集合GP中各个点gp_k在墙面另一侧的投影点gp’_k也加入到点集合GP中；并根据坐标删除图的点集合GP中重复的点；

如图2所示，将lp₁₁₁在墙背面的点lp’₁₁₁加入到GP的顶点集合中；主要考虑可以在各个顶点通过开洞设计导线；

步骤5.3：以各个顶面t_i的边te_ij作为图的点集合GP中的点的边，加入边集合GE＝{ge_k}；若边ge_k上有投影点，所述投影点包括：垂直投影点集合lp_ij中的某个投影点或投影点sp_ij，则以所述投影点为界，将边te_ij拆分为2条边，替换GE集合中的元素ge_k；边ge_k的边长即为边ge_k的物理长度；

如图2所示，顶面t_i的边te₁₁边上有lp₁₁₁，因此拆分为2条边te₁₁₁和te₁₁₂，加入GP中；

步骤5.4：建立GP中各个点gp_k和每个点gp_k在墙面另一侧的投影点gp’_k的连接边，作为第一连接边长，所述第一连接边的边长为K*墙的厚度ww_ij；若墙的长度wl_ij小于500cm的承重墙，K优选为10000；若墙的长度wl_ij大于500mm 的承重墙，K优选为50；若是否承重wz_ij表示的是墙为非承重墙，K优选为25；主要考虑在不同墙体中开洞的工作量具有较大差异。

如图2所示，墙w13是非承重墙，点lp₁₁₁和投射点lp’₁₁₁之间的变成为 25*0.24＝6；

步骤5.5：将灯具点位l_ij和开关点位s_ij加入到图的点集合GP中；并建立灯具点位l_ij与lp_ij中对应的垂直投影点之间的连接边，作为第二连接边，第二连接边的边长为M*第二连接边的物理长度；建立开关点位s_ij与对应的投影点 sp_ij之间的连接边，作为第三连接边；第三连接边的边长为M*第三连接边的物理长度；M优选为2；主要考虑顶面和墙面开槽工作量较大。

如图3所示，s₁₁到sp₁₁的边长gel_k＝2*1.75＝3.5；

步骤5.6：采用最小生成树算法，根据图的点集合GP和边集合GE，计算每个方案ps_k下从配电柜在顶面t_i上的投影点p₀出发，连接所有灯具点位l_ij和开关点位s_ij的最短的路径pt_k，并记录为(方案ps_k，路径pt_k，长度pl_k)；其中长度pl_k是路径pt_k经过的边ge_k、第一连接边、第二连接边、第三连接边的边长 gel_ki的和；设pt_k＝{边ge_ki}，pt_k的边数量为K，则

如图5所示的方案ps1，pt₁＝{ge11，ge12，…,ge20}；

步骤6：从GP的各个方案ps_k中选择长度pl_k最短的路径pt_k的方案作为乡村住宅室内照明系统的方案，在模型中可视化展示乡村住宅室内照明系统的方案。

如图2、图3和图4所示，最短路径方案展示如图5所示。

具体的，根据现行国家标准《建筑电气与智能化通用规范》要求，电线不能直接敷设在墙体、地面和顶面中，需要导管保护；并且同一楼层的照明供电一般在同一回路中，且同一个回路电线的应布置在同一导管中。另外，导管应尽量不穿越长度小于500mm的结构墙。调研表明，乡村住宅的照明系统布置较为简单，存在一定规律，可以基于建筑模型探索自动设计的方法。特别是乡村住宅一般不做吊顶，因此电线导管一般沿着吊顶边缘布置，方便使用石膏线遮住导管，避免影响美观。

本发明通过从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息；根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}；针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位s_ij；针对每个房间r_i，计算开关点位和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合；基于投影点方案集合中的每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP；从GP的各个方案ps_k中选择长度pl_k最短的路径pt_k的方案作为乡村住宅室内照明系统的方案，在模型中可视化展示乡村住宅室内照明系统的方案，可以实现根据乡村住宅建筑模型自动完成开关、灯具点位和电线导管布置的设计，为村民提供免费的照明系统设计图纸，提高乡村住宅施工效率和质量。

本发明可以从BIM中提取整个建筑的所有空间信息和建筑系统和设备信息，从工单描述中挖掘出工单的位置、所涉及的系统或设备等信息，实现智能的工单分类、定位，准确率高达90％；并自动挖掘出80％以上的高频重复工单，极大地提高了运维管理的效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，包括：

步骤1：从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息；

步骤2：根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}；

步骤3：针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位s_ij；

步骤4：针对每个房间r_i，计算开关点位和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合；

步骤5：基于投影点方案集合中的每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP；

步骤6：从GP的各个方案ps_k中选择长度pl_k最短的路径pt_k的方案作为乡村住宅室内照明系统的方案，在模型中可视化展示乡村住宅室内照明系统的方案。

2.如权利要求1所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，从某一层乡村住宅建筑模型中提取建筑信息，包括：

步骤1.1：从建筑模型中提取房间列表，记为房间集合R＝{房间r_i}，其中i表示房间的序号；

步骤1.2：从建筑模型中提取各个房间r_i的建筑面积a_i、围成房间的墙集合W_i＝{墙w_ij}、顶面t_i和门集合D_i＝(d_ij)的信息，即r_i＝(a_i、W_i、D_i、t_i)，其中，墙w_ij表示第i个房间中的第j面墙，d_ij表示第i个房间中的第j扇门；

步骤1.3：提取各个房间r_i的顶面t_i的几何信息，包括：标高z₁，顶面t_i的边集合＝{边te_ij}；其中边te_ij包括起点和终点两个顶点信息，即te_ij＝(起点tep_ij1，终点tep_ij2)，不同边的顶点可能重复；

步骤1.4：提取房间r_i的各面墙的w_ij信息，包括：是否承重wz_ij、长度wl_ij和厚度ww_ij的信息；

步骤1.5：提取房间的各扇门d_ij的信息，包括：是否进户门dw_ij、开启方向dv_ij、门把手坐标b_ij＝(x_bij，y_bij)、门面板中心点坐标c_ij＝(x_cij，y_cij)的信息。

3.如权利要求2所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，步骤2：根据建筑信息中的房间r_i的建筑面积a_i，设计各个房间r_i的灯具点位集合L_i＝{l_ij}，包括：

若建筑面积a_i不超过阈值A的房间r_i，在房间r_i的顶面t_i的中心点布置1个灯具点位l_ij；

若建筑面积a_i超过阈值A的房间r_i，经过房间r_i的顶面t_i的长边中心点，将房间分为2个顶面，并分别在两个顶面的中心点布置1个灯具点位坐标l_ij。

4.如权利要求3所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，A为50m²。

5.如权利要求3所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，步骤3：针对每个房间r_i，根据建筑信息中该房间的门集合D_i，设计开关点位s_ij，包括：

步骤3.1：遍历房间集合R中各个房间r_i；

步骤3.2：遍历房间r_i的门集合D_i＝(d_ij)的各扇门d_ij；

步骤3.3：如果门d_ij的是否进户门dw_ij为是，计算该扇门的进户开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)；其中，zs为固定值；x_ij＝x_bij+k(x_bij-x_cij)；y_ij＝y_bij+k(y_bij-y_cij)；

步骤3.4：如果门d_ij的是否进户门dw_ij为否，且门d_ij的开启方向dv_ij指向本房间r_i，则计算进户开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)，其中，x_ij＝x_bij+k(x_bij-x_cij)；y_ij＝y_bij+k(y_bij-y_cij)；

步骤3.5：遍历完门集合D_i中各扇门d_ij后，返回步骤3.1，直到房间集合R中的房间r_i遍历完。

6.如权利要求5所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，zs 为1.25m。

7.如权利要求5所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，步骤3.3中，若门d_ij为双开门，k＝2.5；若d_ij为单开门，k＝0.5。

8.如权利要求5所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，步骤4：针对每个房间r_i，计算开关点位和灯具点位在顶面t_i的投影点方案集合，包括：

步骤4.1：遍历房间集合R中各个房间r_i；

步骤4.2：计算房间r_i中各个灯具点位l_ij在顶面t_i的四条边线te_ij的垂直投影点集合lp_ij；

步骤4.3：计算r_i中各个开关点位s_ij＝(x_ij，y_ij，zs)在顶面t_i的投影点sp_ij＝(x_ij，y_ij，z₁)；

步骤4.4：计算入户配电柜在顶面t_i上的投影点p₀；

步骤4.5：房间集合R中的房间r_i遍历完成后，采用排列组合的方式每次从每个房间r_i的垂直投影点集合lp_ij中选一个投影点组成投影点方案ps_k，以得到投影点方案集合PS＝{ps_k},ps_k包括：每个灯具的垂直投影点lp_ij和每个开关的投影点sp_ij；若灯具总数为N，则PS中有4^N个方案。

9.如权利要求8所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，步骤5：基于步骤5：基于投影点方案集合中的每个投影点方案ps_k，构建投影点的连接图GP，包括：

步骤5.1：将影点方案ps_k中每个灯具的垂直投影点lp_ij、各个房间r_i的顶面t_i的各个边te_ij的起点tep_ij1和终点tep_ij2，及投影点p₀加入图的点集合GP＝{gp_k}；

步骤5.2：并将图的点集合GP中各个点gp_k在墙面另一侧的投影点gp’_k也加入到点集合GP中；并根据坐标删除图的点集合GP中重复的点；

步骤5.3：以各个顶面t_i的边te_ij作为图的点集合GP中的点的边，加入边集合GE＝{ge_k}；若边ge_k上有投影点，所述投影点包括：垂直投影点集合lp_ij中的某个投影点或投影点sp_ij，则以所述投影点为界，将边te_ij拆分为2条边，替换GE集合中的元素ge_k；边ge_k的边长即为边ge_k的物理长度；

步骤5.4：建立GP中各个点gp_k和每个点gp_k在墙面另一侧的投影点gp’_k的连接边，作为第一连接边长，所述第一连接边的边长为K*墙的厚度ww_ij；

步骤5.5：将灯具点位l_ij和开关点位s_ij加入到图的点集合GP中；并建立灯具点位l_ij与lp_ij中对应的垂直投影点之间的连接边，作为第二连接边，第二连接边的边长为M*第二连接边的物理长度；建立开关点位s_ij与对应的投影点sp_ij之间的连接边，作为第三连接边；第三连接边的边长为M*第三连接边的物理长度；M为2；

步骤5.6：采用最小生成树算法，根据图的点集合GP和边集合GE，计算每个方案ps_k下从进配电柜在顶面t_i上的投影点p₀出发，连接所有灯具点位l_ij和开关点位s_ij的最短的路径pt_k，并记录为(方案ps_k，路径pt_k，长度pl_k)；其中，长度pl_k是路径pt_k经过的边ge_k、第一连接边、第二连接边、第三连接边的边长gel_ki的和；设pt_k＝{边ge_ki}，pt_k的边数量为K，则

10.如权利要求9所述的乡村住宅室内照明系统生成方法，其特征在于，步骤5.4中，若墙的长度wl_ij小于500cm的承重墙，K为10000；

若墙的长度wl_ij大于500mm的承重墙，K为50；

若是否承重wz_ij表示的是墙为非承重墙，K为25。

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