(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 202210474140.7 (22)申请日 2022.04.29 (71)申请人 中南建筑设计院股份有限公司 地址 430071 湖北省武汉市武昌区中南 二 路 (72)发明人 朱卓晖　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 专利代理师 钟锋 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 8/41(2018.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 基于物理仿真系统的虚拟建造方法及存储 介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于物理仿真系统的虚 拟建造方法及存储介质， 该方法利用BIM常用正 向设计建模 软件进行设计模型搭建， 并结合基于 USD开源文件的Omniverse平台进行虚拟建造相 关设置与模拟计算， 形成模拟报告等， 为项目设 计与施工优化提供数据参考与依据， 充分利用 BIM技术所带来的数字化成果， 缩短施工周期、 降 低无效重复施工量并提高施工效率， 实现节能减 排的效果， 为完成 “双碳”目标贡献提供一条有效 途径。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114818072 A 2022.07.29 CN 114818072 A 1.一种基于物理仿真系统的虚拟建造方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 项目进行BIM三维正向设计， 搭建全专业的三维模型； S2、 将步骤S1中的模型导出整合至O mniverse平台； S3、 利用O mniverse平台 中的材质库或模型自带 材质进行模型 可视化效果优化； S4、 通过Omniver se平台的Python编 译器利用Omniver se平台的PhysX功能， 对模型进行 物理属性的定义； S5、 通过Omniver se平台的Python编 译器利用Omniver seKit提供的库， 为模型批量赋予 产生碰撞后的报警材质与显示在软件界面的警报文字UI， 并形成该次模拟的CSV格式文件 的模拟报告， 用以记录模拟过程中的碰撞事 件； S6、 通过Omniver se平台的Python编 译器利用Omniver seKit提供的库， 编 写一个真实计 划时间轴， 用于对 模型进行批量时间规划； S7、 在步骤S6的基础上对模型建造形式进行分类， 包括现场现浇加工类、 现场加工搬运 类以及与装配式安装类； S8、 根据步骤S7的分类， 设置不同的模型动态生成属性； S9、 设置模拟时间帧， 将步骤S4中设置的真实计划时间轴映射到模拟时间轴中进行虚 拟建造模拟， 根据需求进行时间帧的调整从而保证模拟速度合适， 模拟的观看方式根据不 同介质进行不同方式的观看； S10、 在步骤S9进行模拟的过程中， 若发生碰撞， 则该碰撞模型会显示步骤S5中设置的 报警材质并在软件界面出现相关警报文字， 同时记录至该次模拟的CSV文件格式的模拟报 告中； S11、 根据 步骤S10中的模拟效果与报告， 对步骤S6中的计划进行方案、 施工计划的调整 与优化， 并进行重复迭代模拟， 直至模拟 报告中无碰撞警报信息； S12、 完成无碰撞模拟后， 导出虚拟建造模拟视频动画与调整后的详细施工计划， 作为 设计以及现场施工的参 考依据。 2.根据权利要求1所述的基于物 理仿真系统 的虚拟建造方法， 其特征在于， 步骤S1通过 各专业常用BIM正向设计建模软件进行模型搭建， 软件包括Revit、 Rhino、 Sketchup以及 ArchiCAD。 3.根据权利要求1所述的基于物 理仿真系统 的虚拟建造方法， 其特征在于， 基于步骤S1 中的BIM正向设计三维模型， 通过Omniverse平台提供的接口插件导出各专业模型的USD文 件， 放置于规范化的可读文件服务器中便于各方进行文件协同， 再通过Omniv erse平台导入 并整合各专业的US D文件， 形成初始整合模型。 4.根据权利要求1所述的基于物理仿真系统的虚拟建造方法， 其特征在于， 步骤S4包 括： 对步骤S3优化后的三维模型赋予物理属性， 包括重力、 质量、 硬度以及弹力； 赋予方式 包括： ①通过模型构件逐个选取进行物理属性赋予； ②通过编程的形式大批量进行物理属性赋予， 再对部分特殊模型构件进行细致 微调。 5.根据权利要求1所述的基于物理仿真系统的虚拟建造方法， 其特征在于， 当发生碰撞 时， 碰撞物材质显示 为高亮色， 用于警示作用， 并在软件界面显示报警文字作为 提示；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114818072 A 2当次的所有模拟警报信息在模拟过程中形成一个包含构建ID、 碰撞时间、 碰撞坐标的 列表， 并在模拟结束后写入和生成一个CSV格式文件， 作为模拟 报告输出。 6.根据权利要求1所述的基于物理仿真系统的虚拟建造方法， 其特征在于， 步骤S6包 括： 利用OmniverseKit中的UI库， 编写一个与真实时间相符合的时间轴， 用于设置施工计 划， 对模型构件赋予时间属性。 7.根据权利要求1所述的基于物理仿真系统的虚拟建造方法， 其特征在于， 观看方式包 括利用VR设备进行观看。 8.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 计算机可读存储介质中存储有程序代码， 其 中， 在程序 代码运行时执行权利要求 1至7中任意一项 所述的基于物理仿 真系统的虚拟建造 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114818072 A 3