基於3DGIS+BIM的房屋出售管理系統

BIM從提出至今，已經從概念普及進入到應用發展階段，其最先應用在建築行業，不一樣國家、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。房地產行業做爲重要的民生產業，與銀行、公積金、稅收、物業等多個行業具備密切的關係，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一直致力於相關地理環境分析，經過三維建模技術來展現建築物的外觀，而建築物內部信息沒法進一步得到，使得三維GIS僅停留在查看建築物的空間信息。BIM創建的三維模型雖然有着豐富的建築信息，可是BIM着重於管理單體建築，對於解決大範圍建築羣體空間信息管理卻存在不足。從GIS和BIM各自特色來看，GIS注重外部宏觀環境，BIM注重內部微觀信息，所以將BIM和GIS進行融合，既能夠發揮各自優點，又能夠拓展新的應用領域。該項研究經過探討BIM和GIS技術的數據共享與交互集成，充分發揮2種技術優點，以解決房屋出售三維建模問題，極大地下降建築內部空間信息的獲取成本，實現協同管理。
1系統設計
基於3DGIS+BIM的房屋出售信息管理系統主要從用戶角度出發，針對現有購房過程當中存在的一些問題提出了更好的解決方案。用戶在對房屋的整體框架不太瞭解的狀況下須要到現場去對房屋進行參觀考察，以往提供給用戶作決策的主導因素是房屋的平面圖以及相應的圖像，經過GIS將BIM的房屋結構以及各類屬性信息以良好的三維可視化效果展現給用戶，能夠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，房屋的採光會做爲重要的購房因素，可是用戶每每會被銷售人員帶到採光較好的同款房屋，用戶很難了解本身實際購買房屋的採光條件如何，所以該系統經過調節光源，使購房者對房屋採光得到直觀的體驗。
1.1開發環境配置
基於GIS+BIM的房屋出售管理系統運用BIM(Building Information Modeling)技術，房屋模型基於Revit平臺構建，以Visual Studio 2010做爲開發工具，以臻圖信息提供的ZTMAPGIS iClient for WebG功能開發包做爲平臺進行各類地理信息系統功能的開發，以C#做爲開發語言，前臺頁面使用Html生成靜態標籤，JavaScript生成動態樣式及響應函數，CSS對頁面進行樣式調整,SQL Server2008做爲後臺數據庫，設計並開發出基於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類屬性數據等。在三維模型繪製過程當中，將建築物的詳細信息導入到建築物中。依據系統需求和系統設計的具體狀況，可將數據層分爲空間數據層和屬性數據層。空間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於地理空間信息表達，層次關係明顯;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於ZTMAPGIS的文件型數據集中。對於模型自己自帶的屬性數據以外，根據用戶需求能夠本身建立字段，根據實際狀況添加屬性信息，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爲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還沒有「穿牆而入」的狀況下所看到的外部模型，主要包括牆體、地面和屋頂等信息;內部陳設主要是指用戶進入室內後所能看到的實物信息，如內部牆體、天花板、門和傢俱等。將樓房外部三維、樣板房室內三維和樣板房室內陳設做爲實體，其中，室內陳設物的屬性信息須要着重進行手動補充。
1.3系統整體結構設計
基於GIS+BIM的房屋出售管理系統以C#爲開發語言，使用SQL Server 2008 R2數據庫做爲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設計並開發的B/S系統，實如今網頁端進行三維模型瀏覽查詢，能夠對模型的屬性信息和空間位置信息進行查詢。將BIM模型化的特色與GIS相結合，藉助GIS平臺強大的空間分析和查詢能力，增強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，系統分爲5個層次，圖1爲該系統的技術框架圖。

1.4系統主要功能設計
整體功能模塊是基於需求分析對系統的總體設計分類進行整理，使用的是從上而下的分析手段，不須要對每一個小模塊的具體細節進行分析，從系統的使用特色進行歸類，從而得出系統的整體功能模塊圖。該項研究使用層次圖對系統的整體功能模塊進行分類，經過模塊與模塊之間的關係，展現系統的總體使用流程。系統整體功能模塊如圖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做功能，用戶能夠對三維場景進行放大、縮小等基本操做以及對三維模型進行測量，在漫遊的過程當中能夠對室內牆體的屬性經過點擊的方式進行查詢，而且能夠在小區總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，此外經過設置條件查詢，實現快速查詢空房。將房屋建築物的樓層平面圖導入系統，實現二三維一體化。
(2)模型管理
該模塊主要爲管理員設定，系統將開盤樓房展現出來，管理員能夠對預存的模型進行添加，也能夠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
主要經過管理員對小區內的全部住戶信息的查詢、添加、修改、刪除以及打印住戶名單等功能。
(4)房源信息管理
該模塊爲遊客提供快速瀏覽，按照條件查詢房屋出售信息功能，併爲小區住戶提供能夠發佈二手房屋信息的功能，發佈的房源信息須要由管理員審覈經過才能展示給遊客。
(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佈、刪除、修改等管理操做，遊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
基於GIS+BIM的房屋出售管理系統以Visual Studio 2010和ZTMAPGIS產品做爲開發平臺，運用C#、Web前端語言做爲開發語言，SQL Sever2008做爲後臺數據庫用以系統實現。參照已得到的小區樓房建築施工圖進行建模，運用ZTMAPGIS平臺實現三維操做功能。
2.1創建三維模型
(1)建模準備
繪製標高與軸網，併爲其標號，是建模的第一步。標高根據房屋的樓層層數和層高繪製，整個小區分爲普通樓房和別墅2種建築，普通樓房又分爲兩室一廳和三室一廳2種戶型，別墅分爲A、B 2種戶型。軸網根據每層樓的佈局設置來繪製，如拐點、牆邊緣等。對建築施工圖進行整理，將各個房屋平面圖導入到新建的圖紙中，並與小區總體的園林景觀進行配準。因爲導入到Revit軟件中的CAD數據會影響Revit軟件三維模型更新展現效率，須要將冗餘數據進行刪除，只保留對後期建模有用的數據。
(2)創建模型
根據上述建模準備，在項目中載入CAD圖，創建好標高和軸網並在此基礎上構建房屋模型，根據圖紙以及系統族進行設置，創建符合系統須要模型的族和構件並載入項目中。整個小區內部房屋分爲普通樓房和別墅2大類型，普通樓房又細分爲兩室一廳和三室一廳2種戶型，別墅分爲A、B 2種戶型，創建獨立模型。將4種戶型所有建好以後，新建一個項目加入CAD全局圖，按照CAD地圖，將4個模型分別連接到相應位置，最後造成小區樓房的全局圖，如圖3所示;同時也爲遊客提供了2種戶型的樣板房，如圖四、圖5所示;小區周邊創建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，這些模型導入到ZTMAPGIS中進行貼圖，以便查看。


2.2模型導出
在小區總體景觀平面圖中拾取樓房房角的經緯度座標，做爲Revit項目基點的座標即插入點的座標，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，若是導出的網絡數據集Revit中存在管線、風管等，勾選後能夠導出相應的三維點、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以後，移除重複點，構建閉合模型。模型精細度以輕量化方式導出，勾選後導出可能會較慢。LOD的數據獲取基於二維屏幕空間與三維場景空間的映射關係表實現，導出LOD是默認導出三層LOD模型數據集，勾選後導出可能會較慢。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分層處理以後再根據數據的投影座標範圍將其進行八叉樹剖分。對於小區三維場景，因爲三維模型精細化程度較高，而且因爲電腦性能使其自身性能受到侷限，場景緩存生成十分緩慢。所以，在工做空間中選擇將整個數據源批量生成緩存，用戶能夠選擇生成的緩存模型類型，因爲後期的S3M緩存文件類型瀏覽效果較好，所示這裏選擇S3M數據類型，在場景生成緩存文件以後，系統會爲用戶建立一個工做空間和各個模型數據集所緩存的文件，該文件中包含着生成的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。最後再將數據量較大的數據模型的數據集單獨導出生成緩存，將全部緩存文件保存在同一目錄下，在打開上面的緩存文件工做空間時，會自動加載新加入的緩存文件。這一技術爲用戶節省了時間，同時提升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)系統功能的操做與輸出都儘量的在主頁面中進行，用戶易於操做。系統分爲3個用戶，不一樣用戶登錄進去顯示的界面不一樣，以管理員瀏覽界面爲主界面。主界面的設計結構爲:左側區域爲功能欄，右側區域爲天氣狀況，中間部分爲一些相關房產新聞。功能欄中的每個功能均可以進行操做，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」，會展現出整個小區房屋的CAD圖，經過條件查找，符合條件的房屋會在二維圖中高亮顯示，並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。二維查詢結果顯示後，遊客還能夠點擊進行三維毛坯房瀏覽並對距離、面積、高程等進行量測，如圖8所示。遊客也能夠查看樣板房並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」加載小區總體三維場景，視角自動切換到場景，經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。爲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範圍，進行光照分析查看房屋採光狀況，經過查詢周邊設施查看相關屬性信息。如通視分析、光照分析、採光率以及周邊設施查詢，以通視分析和周邊設施查詢爲例，如圖十、圖11所示。



(4)遊客和住戶均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現了小區的公告信息。管理員不只能夠查看公告，還能夠發佈修改刪除公告信息。管理員發佈公告信息如圖12所示。

(5)系統預設一部分模型，管理員能夠對模型進行添加、移動和刪除操做。選擇模型，在位置處單擊便可添加模型，添加結果如圖13所示。

(6)遊客登陸系統還能夠查看小區的物業信息，系統的裝修指南模塊也爲用戶提供了家庭裝修的一些注意事項。小區住戶還能夠發佈二手房信息，管理員審覈經過後以便遊客進行查看。管理員身份模塊中還有統計一全年的銷售狀況，如圖13所示;此外，管理員還可對系統的整個數據進行備份和還原。
3結論
本系統基於BIM技術創建小區樓房三維模型，經過Revit數據導出插件，將BIM與GIS融合，在ZTMAPGIS平臺上設計並開發出房屋出售管理系統，可以實現的主要功能模塊包括:樓房信息模塊、三維房屋瀏覽模塊、住戶信息模塊以及公告模塊等。

原文來自：http://www.ztmapinfo.com/blog/index.php/article/31.html