(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211486795.2 (22)申请日 2022.11.25 (71)申请人 中交第四航 务工程勘察设计院有限 公司 地址 510000 广东省广州市海珠区前进路 161号 (72)发明人 陈良志　钱原铭　肖忠　覃杰　 别亦白　王婷婷　李静怡　李志刚　 王浩　 (74)专利代理 机构 佛山粤进知识产权代理事务 所(普通合伙) 44463 专利代理师 王余钱 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/20(2012.01)G09B 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM技术的工程项目 虚拟仿真教学方法及系统， 通过 获取建筑工程现 场实地影像数据与气象水文数据并分析得到基 础工程模型与地理环境模型， 进一步将基础工程 模型与专业结构模型进行模型整合得到项目结 构模型， 将项目结构模型与地理环 境模型进行仿 真模拟融合， 得到虚拟化仿真模型。 将虚拟化仿 真模型与仿真实验题库通过终端平台实现对用 户的展示与交互功能， 本发明能够展示真实直观 的建筑工程模型， 增加学习建筑工程的体验感， 提高工程学习效率， 有效避免因参观施工现场所 带来的安全问题。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 115526066 A 2022.12.27 CN 115526066 A 1.一种基于BIM技 术的工程项目虚拟仿真教学 方法， 其特 征在于， 包括： 获取建筑工程实地影像数据与气象水文数据， 根据 所述影像数据与气象水文数据进行 建筑模型构建， 得到基础工程模型与地理环境模型； 获取工程结构数据和工程实施数据， 根据 所述工程结构数据和工程实施数据进行专业 结构分析， 得到基于BIM的专业结构模型； 将基础工程模型与专业结构模型进行模型整合得到项目结构模型， 将项目结构模型与 地理环境模型进行仿真模拟融合， 得到虚拟化仿真模型； 根据虚拟化仿真模型进行工程模拟并根据模拟过程从课程数据中进行相关教学内容 检索， 得到 仿真实验题库； 根据虚拟化仿真模型结合仿真实验题库 得到工程仿真实验模型， 将所述工程仿真实验 模型发送至预设终端设备进行展示与交 互。 2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法， 其特征在 于， 所述获取建筑工程实地影像数据与气象水文数据， 根据所述影像数据与气象水文数据 进行建筑模型构建， 得到基础工程模型与地理环境模型， 具体为： 通过无人机在建筑工程实地进行全方位视频拍摄并记录拍摄时与建筑工程实地的相 对位置， 得到相应的影 像数据； 将所述影像数据进行关键帧提取与相对位置信 息获取， 得到关键图像数据与相对位置 信息； 根据相对位置信息， 将关键图像数据进行空间模拟组合， 得到基础工程模型。 3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法， 其特征在 于， 所述获取建筑工程实地影像数据与气象水文数据， 根据所述影像数据与气象水文数据 进行建筑模型构建， 得到基础工程模型与地理环境模型， 还 包括： 将影像数据根据相对位置信息进行数据筛选， 得到实地周围环境对应的特定影像数 据； 将所述特定影像数据进行图像关键帧提取得到环境图像数据； 对环境图像数据进行空 间模拟分析， 得到地理环境构造信息； 根据当前建筑工程实地 位置信息， 从互联网中获取历史气象水文数据； 根据历史气象水文数据进行环境状态评估与预测， 得到当前地理环境状态数据与地理 环境状态预测数据； 将地理环境构造信 息、 当前地理环境状态数据与地理环境状态预测数据进行数据模型 组合， 得到地理环境模型。 4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法， 其特征在 于， 所述获取工程结构数据和工程实施数据， 根据所述工程结构数据和工程实施数据进行 专业结构分析， 得到基于BIM的专业结构模型， 具体为： 将工程结构数据导入BIM分析模型进行专业子结构分析， 得到多个专业子结构模型； 根据工程实施数据进行专业模型空间分析， 得到专业模型空间分布信息； 根据专业模型空间分布信息对专业子结构模型进行结构整合， 得到基于BIM的专业结 构模型。 5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115526066 A 2于， 所述将基础工程模型与专业结构模型进行模型整合得到项目结构模型， 将项目结构模 型与地理环境模型进行仿真模拟融合， 得到虚拟化仿真模型， 具体为： 将基础工程模型与专业结构模型进行模型整合得到项目结构模型； 获取项目实施流程信息， 根据所述信息对项目结构模型进行施工顺序的拆解与组合， 将拆解与组合 流程进行记录并得到项目实施过程模型； 根据项目结构模型与地理环境模型进行模拟联动， 形成仿真模拟效果， 并将联动后的 模型进行整合得到虚拟化仿真模型。 6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法， 其特征在 于， 所述根据虚拟化仿 真模型进 行工程模拟并根据模拟过程从课程数据中进 行相关教学内 容检索， 得到 仿真实验题库， 具体为： 将虚拟化仿真模型进行工程模拟， 得到多个工程模拟步骤数据； 将工程模拟步骤数据进行信息提取， 得到相关工程信息； 根据所述相关工程信息从课程数据进行内容检索， 得到 仿真实验题库。 7.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法， 其特征在 于， 所述根据虚拟化仿真模型结合仿真实验题库得到工程仿真实验模型， 将所述工程仿真 实验模型发送至预设终端设备进行展示与交 互具体为： 将仿真实验题库根据虚拟化仿真模型中的工程模拟步骤顺序形成有序的考核内容； 根据所述考核内容生成不同类型的考核题目， 并将所述考核题目与虚拟化仿真模型进 行结合， 得到 工程仿真实验 模型； 将工程仿真实验模型发送至预设终端设备并按照工程模拟步骤进行建筑工程模型的 拆解与组合展示， 并将相应的考核内容与用户进行展示与交 互。 8.一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学系统， 其特征在于， 该系统包括： 存储器、 处理器， 所述存储器中包括基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学方法程序， 所述基于BIM 技术的工程项目虚拟仿真教学 方法程序被所述处 理器执行时实现如下步骤： 获取建筑工程实地影像数据与气象水文数据， 根据 所述影像数据与气象水文数据进行 建筑模型构建， 得到基础工程模型与地理环境模型； 获取工程结构数据和工程实施数据， 根据 所述工程结构数据和工程实施数据进行专业 结构分析， 得到基于BIM的专业结构模型； 将基础工程模型与专业结构模型进行模型整合得到项目结构模型， 将项目结构模型与 地理环境模型进行仿真模拟融合， 得到虚拟化仿真模型； 根据虚拟化仿真模型进行工程模拟并根据模拟过程从课程数据中进行相关教学内容 检索， 得到 仿真实验题库； 根据虚拟化仿真模型结合仿真实验题库 得到工程仿真实验模型， 将所述工程仿真实验 模型发送至预设终端设备进行展示与交 互。 9.根据权利要求8所述的一种基于BIM技术的工程项目虚拟仿真教学系统， 其特征在 于， 所述获取建筑工程实地影像数据与气象水文数据， 根据所述影像数据与气象水文数据 进行建筑模型构建， 得到基础工程模型与地理环境模型， 具体为： 通过无人机在建筑工程实地进行全方位视频拍摄并记录拍摄时与建筑工程实地的相 对位置， 得到相应的影 像数据；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115526066 A 3