基于WebGL的三维模型显示方法及相应的Web-BIM工程信息集成管理系统

摘要

本发明涉及基于WebGL的三维模型显示方法及相应的Web‑BIM工程信息集成管理系统。该三维模型显示方法包括：将BIM工程项目的IFC模型文件转换为OBJ模型文件，利用JavaScript程序，通过OBJ‑JavaScript交互，根据第一步所得OBJ模型文件，在支持WebGL的浏览器页面中显示BIM工程项目的三维模型。该管理系统包括系统数据库，以及分别与系统数据库通信连接的数据交互模块、GIS集成模块、信息查询模块、用户管理模块以及管理决策支持模块。本发明利用WebGL技术实现了BIM模型的Web‑3D浏览。

主权项

一种基于WebGL的三维模型显示方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、将BIM工程项目的IFC模型文件转换为OBJ模型文件：S1.对IFC模型文件进行数据结构分析；S2.提取IFC模型文件中的几何信息，并获取局部坐标体系下的顶点坐标信息；将该顶点坐标信息转换为世界坐标体系下的模型顶点数据，形成顶点信息数组；S3.提取IFC模型文件中的法线数据信息，形成法线信息数组；S4.提取IFC模型文件中的纹理数据信息，形成纹理信息数组；S5.提取IFC模型文件中的材质信息，形成材质渲染数组；S6.以顶点信息数组、法线信息数组、纹理信息数组形成模型构件三角面片索引；将模型构件三角面片索引与材质渲染数组组成OBJ模型文件；第二步、利用JavaScript程序，通过OBJ‑JavaScript交互，根据第一步所得OBJ模型文件，在支持WebGL的浏览器页面中显示BIM工程项目的三维模型：T1.渲染前准备：在浏览器页面中新建空的缓冲区对象；初始化着色器；添加模型交互操作函数；T2.初始化对象：通过定义OBJ文件的构造函数来新建空的属性数组，用以保存解析所得数据；所述属性数组包括顶点属性数组、法线属性数组、纹理属性数组、材质渲染属性数组；将OBJ模型文件分割成若干部分；T3.解析数据：在分割后各部分OBJ模型文件中查找所有顶点信息数组，从中提取模型顶点数据并存储于T2所得的顶点属性数组；在分割后各部分OBJ模型文件中查找所有法线信息数组，从中提取法线数据信息并存储于T2所得的法线属性数组；在分割后各部分OBJ模型文件中查找所有纹理信息数组，从中提取纹理数据信息并存储于T2所得的纹理属性数组；在分割后各部分OBJ模型文件中查找所有材质渲染数组，从中提取材质信息并存储于T2所得的材质渲染属性数组；T4、绘制：将各属性数组的数据写入缓冲区对象，用以供着色器拾取；调用浏览器内置的着色器，根据缓冲区对象中各属性数组绘制三角片元，进而组成表面模型，此即BIM工程项目的三维模型；结束步、BIM工程项目的网页三维显示完成，整个方法结束。