本發明涉及建筑模擬,尤其涉及基于虛擬仿真模擬的建筑方案設計方法。
背景技術:
1、隨著建筑行業的快速發展與數字化轉型的加速推進,傳統建筑設計方法面臨著效率、成本、可持續性以及創新能力等多方面的挑戰。傳統的建筑設計流程往往依賴于手工繪圖、物理模型制作以及實地試驗,這些方式不僅耗時耗力,而且難以全面預測和評估設計方案在實際環境中的性能表現,因此,探索更高效、更精準、更環保的建筑設計方法成為行業發展的迫切需求。
2、目前,申請號為cn201810513745.6的中國專利公開了一種裝配式建筑設計裝置及方法,所述裝配式建筑設計裝置包括:遙感采集模塊、圖形設計模塊、中央控制模塊、三維模型生成模塊、光點標記模塊、三維數據存儲模塊、顯示模塊,雖然此發明通過三維模型生成模塊可以減少了繁瑣的重復性的建模操作,減少了建模工作的量,縮短了人工建模的時間;同時通過光點標記模塊大大提高了施工人員在用吊車裝配準確率,根據彩色的光點可以明顯的發現放置位置,但是無法根據客戶需求進行實時調整并評估建筑設計的方案的性能是否達標,影響客戶的體驗效果和實際建筑時的效果。
技術實現思路
1、本發明解決的技術問題是:相關技術中,雖然通過三維模型生成模塊可以減少了繁瑣的重復性的建模操作,減少了建模工作的量,縮短了人工建模的時間;同時通過光點標記模塊大大提高了施工人員在用吊車裝配準確率,根據彩色的光點可以明顯的發現放置位置,但是無法根據客戶需求進行實時調整并評估建筑設計的方案的性能是否達標,影響客戶的體驗效果和實際建筑時的效果。
2、為解決上述技術問題,本發明提供如下技術方案:
3、基于虛擬仿真模擬的建筑方案設計方法,包括如下步驟:
4、步驟s1,分析客戶的需求文件,提取初階關鍵詞,所述初階關鍵詞包括設計風格、建筑結構、結構方位、尺寸參數和建筑用途。
5、步驟s2,根據初階關鍵詞在預設的設計庫中查找對應的設計風格的建筑結構,根據建筑用途和結構方位生成初階模型。
6、步驟s3,將初階模型輸入至對話系統,收集客戶的修改意見,提取為修改關鍵詞,將修改關鍵詞輸入至初階模型中,對初階模型進行調整,實時更新至對話系統,直至對話結束,輸出為高階模型。
7、步驟s4,對高階模型進行仿真模擬測試,輸出測試結果,對測試結果進行分析并輸出為分析報告。
8、步驟s5,將分析報告與高階模型合并輸出為建筑方案。
9、優選的,所述步驟s1包括如下子步驟:
10、步驟s101,使用自然語言處理技術解析需求文件,提取設計風格、建筑結構、結構方位和建筑用途。
11、步驟s102,將設計風格、建筑結構、結構方位和建筑用途輸出為初階關鍵詞并儲存。
12、優選的,所述步驟s2包括如下子步驟:
13、步驟s201,將初階關鍵詞輸入至預設的設計庫中,所述設計庫包括調整機制和模型庫,所述模型庫包括若干建筑結構和基礎模板,所述建筑結構上設有設計風格標簽,所述基礎模板上設有建筑用途標簽,所述基礎模板上的建筑結構和尺寸參數為可變化的。
14、步驟s202,根據初階關鍵詞中的建筑用途篩選對應的基礎模板,根據初階關鍵詞中的設計風格篩選對應的建筑結構,將結構方位輸入至調整機制中,調整機制根據結構方位和尺寸參數將建筑結構替換到基礎模板中,生成初階模型并儲存,所述初階模型設有基礎模板標簽。
15、優選的,所述步驟s3包括如下子步驟:
16、步驟s301,建立對話系統,所述對話系統包括模型展示機制和對話修改機制,將初階模型輸入至模型展示機制中,收集對話修改機制的對話內容,輸出為修改意見,使用自然語言處理技術解析修改意見,提取設計風格、建筑結構、結構方位和建筑用途,輸出為修改關鍵詞并儲存。
17、步驟s302,將修改關鍵詞輸入至初階模型中,設計庫根據修改關鍵詞對初階模型進行修改,每次修改后均輸出為臨時模型,將臨時模型輸入至模型展示機制中。
18、步驟s303,重復步驟s301和步驟s302直到對話修改機制不再接受修改意見,將修改后的臨時模型輸出為高階模型并儲存,所述高階模型設有基礎模板標簽。
19、優選的,所述步驟s4包括如下子步驟:
20、步驟s401,將高階模型輸入至仿真模擬測試系統中進行模擬測試,所述模擬測試包括結構安全性模擬測試、通風模擬測試和采光模擬測試,輸出測試結果。
21、步驟s402,將測試結果與預設的閾值組進行對比,獲取對比結果并進行分析,輸出為分析報告。
22、優選的,所述步驟s5包括如下子步驟:
23、步驟s501,獲取分析報告和高階模型。
24、步驟s502,將分析報告和高階模型進行合并,輸出為建筑方案。
25、優選的,所述步驟s401的模擬測試為:
26、結構安全性模擬測試:建立基于高階模型的三維數值模型,對三維數值模型進行靜力分析、動力分析和非線性分析并獲取數據,所述靜力分析獲取的數據為位移數據、應力數據、應變數據和反力數據,所述動力分析獲取的數據為振動頻率,所述非線性分析獲取的數據迭代次數和收斂精度。
27、通風模擬測試:建立基于高階模型的通風模型,設定室內外溫度、濕度和風速,使用室內空氣環境虛擬仿真軟件進行模擬,獲取通風量數據和換氣次數。
28、采光模擬測試:設定光源參數,對高階模型進行采光模擬,獲取平均采光系數。
29、優選的,所述步驟s402的對比為:
30、閾值組包括若干基礎模板名稱和對應的結構安全性閾值組、通風閾值組和采光閾值組,所述結構安全性閾值組包括位移數據閾值、應力數據閾值、應變數據閾值、反力數據閾值、振動頻率閾值、標準位移時程曲線、迭代次數閾值和收斂精度閾值,所述通風閾值組包括通風量數據閾值和換氣次數閾值,所述采光閾值組包括平均采光系數閾值,將高階模型的基礎模板標簽輸入至閾值組中及進行查找,查找出與基礎模板標簽對應的基礎模板名稱的結構安全性閾值組、通風閾值組和采光閾值組,將測試結果輸入至結構安全性閾值組、通風閾值組和采光閾值組并進行對比,若測試結果中的數據在閾值組中對應的閾值內,則標記為合格,若測試結果中的數據不在閾值組中對應的閾值內,則標記為不合格,輸出為分析報告。
31、一種電子設備,包括儲存器、處理器及儲存在儲存器上并可在處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述計算機程序時實現所述的基于虛擬仿真模擬的建筑方案設計方法。
32、一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現所述的基于虛擬仿真模擬的建筑方案設計方法。
33、本發明的有益效果:通過自然語言處理捕捉客戶需求,智能生成初階模型,對話系統實時互動修改,直至客戶滿意形成高階模型,隨后,進行結構安全、通風及采光的仿真測試,并與預設閾值對比,生成科學分析報告,將報告與高階模型合并,高效輸出高質量建筑方案,提升了設計效率與質量,增強了客戶滿意度。