[发明专利]基于BIM技术的增强现实放样系统及实现方法

摘要

本发明公开一种基于BIM技术的增强现实放样系统及方法。该方法包括：使施工现场处于定位装置的定位跟踪范围内，使用标准尺对定位装置的工作空间测量定位并建立测量坐标系；分别确定设计关键位置A/B/C分别在测量坐标系中的坐标；确定施工设计坐标系转换到测量坐标系的坐标转换参数；利用坐标转换参数对BIM模型进行坐标变换，然后将已完成坐标变换的BIM模型载入增强显示设备中，使用者头戴增强现实设备观察施工现场时，BIM模型显示在施工现场中且BIM模型的各个设计关键位置分别与施工现场的各个施工关键位置一一对应重合。本发明可以精确确定施工现场与BIM模型的映射关系，使设计单位的BIM三维设计成果可以利用增强现实技术准确叠加在施工现场。

主权项

1.一种基于BIM技术的增强现实放样方法，其特征在于，包括：步骤a.使施工现场处于定位装置的定位跟踪范围内，使用标准尺对定位装置的工作空间测量定位并建立测量坐标系；步骤b.在使用增强现实坐标系的增强现实设备中生成一个光点；步骤c.使用者头戴增强现实设备，将光点与施工现场中预设设定已知坐标的校准位置重合瞄准时确定为人眼视线，换算出人眼视线在增强现实坐标系中的直线方程；步骤d.BIM模型中不处于同一直线上的3个设计关键位置A/B/C的坐标与施工现场中3个施工关键位置A’/B’/C’的坐标存在一一对应关系，通过如下方式分别确定设计关键位置A/B/C分别在测量坐标系中的坐标：d1.使用者通过增强现实设备观察到光点与施工关键位置A’/B’/C’重合时，光点与施工关键位置A’/B’/C’之间的直线设为第一视线，记录增强现实设备处于第一视线时在测量坐标系中的第一位姿，将该第一位姿代入上述直线方程得到第一方程；d2.在第一视线的侧方对施工现场再次观察到使光点与施工关键位置A’/B’/C’再次重合时，光点与施工关键位置A’/B’/C’之间的直线设为第二视线，记录增强现实设备处于第二视线时在测量坐标系中的第二位姿，将该第二位姿代入上述直线方程得到第二方程；d3.计算出第一方程所在直线与第二方程所在直线两者之间的公垂线，当该公垂线的长度满足预设误差要求时，该中垂线中点坐标作为设计关键位置A/B/C在测量坐标系中坐标；步骤e.根据设计关键位置A/B/C在BIM模型或施工现场所使用的施工设计坐标系中的坐标、设计关键位置A/B/C在测量坐标系中坐标，确定施工设计坐标系转换到测量坐标系的坐标转换参数；步骤f.利用坐标转换参数对BIM模型进行坐标变换，然后将已完成坐标变换的BIM模型载入增强显示设备中，使用者头戴增强现实设备观察施工现场时，BIM模型显示在施工现场中且BIM模型的各个设计关键位置分别与施工现场的各个施工关键位置一一对应重合。