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1、(10)申请公布号 CN 102831259 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 1 2 5 9 A *CN102831259A* (21)申请号 201210250054.4 (22)申请日 2012.07.18 G06F 17/50(2006.01) (71)申请人北京中科辅龙科技股份有限公司 地址 100000 北京市海淀区东北旺西路8号 中关村软件园8号楼二层234 申请人中交第四航务工程勘察设计院有限 公司 (72)发明人何涛 熊胜华 赵志强 何家俊 余苗 何文钦 陈振民 卢永昌 赵宏坚 范家骅 魏孔军 谢正坚 龚兆鹏 张鑫 (74)专利代理机构。
2、北京科亿知识产权代理事务 所(普通合伙) 11350 代理人汤东凤 (54) 发明名称 一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种三维混凝土结构配筋的图 纸自动生成方法；属于混凝土配筋技术领域；其 技术要点包括以下步骤：（1）导入模型；（2）定义 图纸信息；（3）对钢筋重新进行组别划分和重新 编号；（4）根据图纸定义，进行图纸模型的生成； （5）对图纸模型进行材料统计，自动生成钢筋表和 材料表；（6）根据三维模型和图纸定义的信息，对 图纸模型进行自动标注；（7）对标注进行自动调 整优化；（8）根据图纸定义中的信息对图纸进行 自动排版；（9）生成图纸并进行保存；。
3、本发明旨在 提供一种能全自动化地生成各种视图，提高图纸 制作的准确性和效率的三维混凝土结构配筋的图 纸自动生成方法；用于三维混凝土结构配筋的图 纸自动生成。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页 1/2页 2 1.一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤： （1）导入已配置好的三维配筋模型； （2）定义图纸基本信息； （3）按照钢筋的三维参数对钢筋重新进行组别划分和重新编号； （4）根据图纸定义，进行图纸模型的生成； （5）对图。
4、纸模型进行材料统计，自动生成钢筋表和材料表； （6）根据三维模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注； （7）对标注进行自动调整优化； （8）根据图纸定义中的信息对图纸进行自动排版，使其布局合理； （9）生成图纸并进行保存，同时可将图纸导出为DWG格式文件进行保存。 2.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（2）所述的图纸定义具体为：首先设定排版相关内容：图幅、打印比例、边距和图间 距，然后进行图定义，图定义主要是限定三维模型的参与出图部位、参与出图的方式，以及 生成后的图在图纸中的布局位置。 3.根据权利要求2所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸。
5、自动生成方法，其特征在 于，所述的图定义具体为：在一个图纸定义中，可以存在多个图定义；其定义过程如下：首 先设定图名、图类型、视图方向、参考Y轴、以及绘制比例，然后定义模型中参与出图的部 位，通过限定在视图方向上的深度位置以及视图方向上的视窗范围的方式得到，最后对已 定义的模型中参与出图的部位范围内的构件和钢筋进行出图限定。 4.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（3）所述的对钢筋的自动编号，采用保留原有钢筋组编号作为主编号，而后对相同 主编号的钢筋进行三维形状尺寸的比较，以确定其次编号，新编号存在两级，第一级为原编 号，第二级为新编号，从而使相同。
6、编号表示钢筋的材质、尺寸规格和形状均一致。 5.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（4）所述的图纸模型的生成，是根据图纸定义中各个图定义，对三维配筋模型进行 相应的剔除、切割、消隐、转换等操作，来完成三维模型到图纸模型的转变。 6.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（4）所述的图纸模型的生成时，如果图定义的是剖面图，可以选择点筋方位图来定 位点筋，以简化图上标注，使图纸更容易阅读。 7.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（5）所述的表格统计中，将自动进行钢筋。
7、简图的绘制，并将其填充到钢筋表中相应 的位置。 8.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（6）所述的自动标注，主要包括构件的特征长度、点筋和线筋的标注，钢筋间距的标 注，钢筋段长度的标注。 9.根据权利要求1所述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，其特征在 于，步骤（7）所述的标注自动调优化具体包括下述步骤： a）确定区域和网格：根据图形和标注，确定一个标注优化调整的区域，将该区域进行网 权 利 要 求 书CN 102831259 A 2/2页 3 格划分，划分成mn形式大小相等的单元格； b）将图和标注分解为图元：将图和标注分解为一个个的图。
8、元，保存图元的相关信息； c）将图元执行网格划分：利用原来生成的网格区域和行列数，初始化一个区域划分器， 利用网格划分器将图元信息添加到所占用的网格中； d）计算初始状态评估值：遍历所有网格，找出所有图与标注以及标注与标注之间的碰 撞，根据碰撞和标注自身评估值，计算每个标注的评估值和初始状态的评估值； e）选择要调整的标注：依据每个标注的评估值，将标注排序，将评估值最差的并且没有 被禁忌的标注选择出来调整； f）进行标注调整：根据标注的类型，在一定区域内执行相关的移动或变形，得到标注新 的位置点； g）计算新的评估值：根据标注新的位置点，计算出标注新位置的图元，根据得到的图元 计算出新位置的评。
9、估值； h）更新状态：标注新位置的评估值和原来位置的评估值进行比较，如果新位置的评估 值更优，则执行状态更新，将原来划分信息去掉，加入新的划分信息，更新评估值；结束或继 续调整：如果符合终止条件，则退出调整过程转到步骤i）；否则，回到步骤e）继续调整过 程； i）更新调整的位置：用最优的位置点更新相关的标注。 权 利 要 求 书CN 102831259 A 1/6页 4 一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法 技术领域 0001 本发明涉及一种图纸自动生成方法，更具体地说，尤其涉及一种三维混凝土结构 配筋的图纸自动生成方法。 背景技术 0002 随着水工结构模型复杂度和施工质量的要求越来越高。
10、，如何快速制作施工图纸， 并把模型及其主要组成部分清楚准确的表达在图纸上，成为当前亟待解决的一大难题。传 统的图纸制作软件，如AutoCAD等，还停留在手工绘图和标注的阶段，虽然应用范围广泛， 但已经不能满足设计和施工人员对水工领域图纸的准确性和效率方面的迫切需求。 发明内容 0003 本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种能够快速、准确、全自动化 地生成各种视图、剖面图、详图和图中的标注，并生成材料表、钢筋表、钢筋简图、钢筋方位 图，极大地提高图纸制作的准确性和效率的三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法。 0004 本发明的技术方案是这样实现的：一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成。
11、方 法，其中该方法包括以下步骤： 0005 （1）导入已配置好的三维配筋模型； 0006 （2）定义图纸基本信息； 0007 （3）按照钢筋的三维参数对钢筋重新进行组别划分和重新编号； 0008 （4）根据图纸定义，进行图纸模型的生成； 0009 （5）对图纸模型进行材料统计，自动生成钢筋表和材料表； 0010 （6）根据三维模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注； 0011 （7）对标注进行自动调整优化； 0012 （8）根据图纸定义中的信息对图纸进行自动排版，使其布局合理； 0013 （9）生成图纸并进行保存，同时可将图纸导出为DWG格式文件进行保存。 0014 上述的一种三维混凝土。
12、结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（2）所述的图纸定 义具体为：首先设定排版相关内容：图幅、打印比例、边距和图间距，然后进行图定义，图定 义主要是限定三维模型的参与出图部位、参与出图的方式，以及生成后的图在图纸中的布 局位置。 0015 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，所述的图定义具体为： 在一个图纸定义中，可以存在多个图定义；其定义过程如下：首先设定图名、图类型、视图 方向、参考Y轴(用于计算在二维图上的Y轴)、以及绘制比例，然后定义模型中参与出图 的部位，通过限定在视图方向上的深度位置以及视图方向上的视窗范围的方式得到，最后 对已定义的模型中参与出图的部位范围内的构件和钢。
13、筋进行出图限定，主要是其参与不参 与，以及如何显示其消隐线的设置。 0016 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（3）所述的对钢筋 说 明 书CN 102831259 A 2/6页 5 的自动编号，采用保留原有钢筋组编号作为主编号，而后对相同主编号的钢筋进行三维形 状尺寸的比较，以确定其次编号，新编号存在两级，第一级为原编号，第二级为新编号，从而 使相同编号表示钢筋的材质、尺寸规格和形状均一致。 0017 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（4）所述的图纸模 型的生成，是根据图纸定义中各个图定义，对三维配筋模型进行相应的剔除、切割、消隐、转 换等操作，来。
14、完成三维模型到图纸模型的转变。 0018 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（4）所述的图纸模 型的生成时，如果图定义的是剖面图，可以选择点筋方位图来定位点筋，以简化图上标注， 使图纸更容易阅读。 0019 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（5）所述的表格统 计中，将自动进行钢筋简图的绘制，并将其填充到钢筋表中相应的位置。 0020 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（6）所述的自动标 注，主要包括构件的特征长度、点筋和线筋的标注，钢筋间距的标注，钢筋段长度的标注。 0021 上述的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法中，步骤（。
15、7）所述的标注自 动调优化具体包括下述步骤： 0022 a）确定区域和网格：根据图形和标注，确定一个标注优化调整的区域，将该区域进 行网格划分，划分成mn形式大小相等的单元格； 0023 b）将图和标注分解为图元：将图和标注分解为一个个的图元，保存图元的相关信 息； 0024 c）将图元执行网格划分：利用原来生成的网格区域和行列数，初始化一个区域划 分器，利用网格划分器将图元信息添加到所占用的网格中； 0025 d）计算初始状态评估值：遍历所有网格，找出所有图与标注以及标注与标注之间 的碰撞，根据碰撞和标注自身评估值，计算每个标注的评估值和初始状态的评估值； 0026 e）选择要调整的标注：依。
16、据每个标注的评估值，将标注排序，将评估值最差的并且 没有被禁忌的标注选择出来调整； 0027 f）进行标注调整：根据标注的类型，在一定区域内执行相关的移动或变形，得到标 注新的位置点； 0028 g）计算新的评估值：根据标注新的位置点，计算出标注新位置的图元，根据得到的 图元计算出新位置的评估值； 0029 h）更新状态：标注新位置的评估值和原来位置的评估值进行比较，如果新位置的 评估值更优，则执行状态更新，将原来划分信息去掉，加入新的划分信息，更新评估值；结束 或继续调整：如果符合终止条件，则退出调整过程转到步骤i）；否则，回到步骤e）继续调整 过程； 0030 i）更新调整的位置：用最优的。
17、位置点更新相关的标注。 0031 本发明采用上述方法后，实现了三维建模配筋模型的从图纸定义到自动出图、标 注的整个过程，能够快速准确地生成施工图纸。相比现有技术，本发明的方法能够快速、准 确、全自动化地生成各种视图、剖面图、详图和图中的标注，并生成材料表、钢筋表、钢筋简 图、钢筋方位图，极大地提高了图纸制作的准确性和效率。本发明的方法实现了一个通用的 优化器框架模版，支持各种数据类型，适合多数现代优化算法。 说 明 书CN 102831259 A 3/6页 6 附图说明 0032 下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的 任何限制。 0033 图1是本发明方法的流。
18、程示意图； 0034 图2是本发明实施例中导入的图纸模型的结构示意图； 0035 图3是本发明实施例依据所导入的图纸模型所定义的轨道梁立面配筋图； 0036 图4是图3中1-1处的剖面图； 0037 图5是图4中点筋布置方位图； 0038 图6是图3中2-2处的剖面图； 0039 图7是图6中点筋布置方位图； 0040 图8是本发明实施例最终生成的图纸保存为.dwg格式的示意图。 具体实施方式 0041 参阅图1所示，本发明的一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，该方法 包括以下步骤： 0042 （1）导入已配置好的三维配筋模型； 0043 （2）定义图纸基本信息：首先设定排版相关内容：图。
19、幅、打印比例、边距和图间距， 然后进行图定义，图定义主要是限定三维模型的参与出图部位以及参与出图的方式，以及 图在图纸中的布局位置；在一个图纸定义中，可以存在多个图定义；其定义过程如下：首先 设定图名、图类型、视图方向、参考Y轴(用于计算在二维图上的Y轴)、以及绘制比例，然 后定义模型中参与出图的部位，通过限定在视图方向上的深度位置以及视图方向上的视窗 范围的方式得到，最后对已定义的模型中参与出图的部位范围内的构件和钢筋进行出图限 定，主要是其参与不参与，以及如何显示其消隐线的设置。其中，定义的模型中参与出图的 部分，也称之为区域box。 0044 （3）按照钢筋的三维参数对钢筋重新进行组别划。
20、分和重新编号；对钢筋的自动编 号，采用保留原有钢筋组编号作为主编号，而后对相同主编号的钢筋进行三维形状尺寸的 比较，以确定其次编号，新编号存在两级，第一级为原编号，第二级为新编号，从而使相同编 号表示钢筋的材质、尺寸规格和形状均一致； 0045 （4）根据图纸定义，进行图纸模型的生成；具体地，所述的图纸模型的生成，是根据 图纸定义中各个图定义，对三维配筋模型进行相应的剔除、切割、消隐、转换等操作，来完成 三维模型到图纸模型的转变；同时，在图纸模型的生成时，如果图定义的是剖面图，可以选 择点筋方位图来定位点筋，以简化图上标注，使图纸更容易阅读。 0046 （5）对图纸模型进行材料统计，自动生成钢。
21、筋表和材料表；其中在表格统计中，将 自动进行钢筋简图的绘制，并将其填充到钢筋表中相应的位置。 0047 （6）根据三维模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；自动标注，主要 包括构件的特征长度、点筋和线筋的标注，钢筋间距的标注，钢筋段长度的标注，有时也涉 及到一些细节的标注，需视具体情况而定，例如钢筋保护层厚度、剖面符号的标注等。 0048 （7）对标注进行自动调整优化，具体包括下述步骤： 说 明 书CN 102831259 A 4/6页 7 0049 a）确定区域和网格：根据图形和标注，确定一个标注优化调整的区域，将该区域进 行网格划分，划分成mn形式大小相等的单元格； 0050 b）。
22、将图和标注分解为图元：将图和标注分解为一个个的图元，保存图元的相关信 息； 0051 c）将图元执行网格划分：利用原来生成的网格区域和行列数，初始化一个区域划 分器，利用网格划分器将图元信息添加到所占用的网格中； 0052 d）计算初始状态评估值：遍历所有网格，找出所有图与标注以及标注与标注之间 的碰撞，根据碰撞和标注自身评估值，计算每个标注的评估值和初始状态的评估值； 0053 e）选择要调整的标注：依据每个标注的评估值，将标注排序，将评估值最差的并且 没有被禁忌的标注选择出来调整； 0054 f）进行标注调整：根据标注的类型，在一定区域内执行相关的移动或变形，得到标 注新的位置点； 005。
23、5 g）计算新的评估值：根据标注新的位置点，计算出标注新位置的图元，根据得到的 图元计算出新位置的评估值； 0056 h）更新状态：标注新位置的评估值和原来位置的评估值进行比较，如果新位置的 评估值更优，则执行状态更新，将原来划分信息去掉，加入新的划分信息，更新评估值；结束 或继续调整：如果符合终止条件，则退出调整过程转到步骤i）；否则，回到步骤e）继续调整 过程； 0057 i）更新调整的位置：用最优的位置点更新相关的标注。 0058 （8）根据图纸定义中的信息对图纸进行自动排版，使其布局合理； 0059 （9）生成图纸并进行保存，同时可将图纸导出为DWG格式文件进行保存。 0060 实施例。
24、 0061 参阅图2至图7所示，一种三维混凝土结构配筋的图纸自动生成方法，以轨道梁的 配筋图纸自动生成为例，其步骤如下： 0062 1）导入已经完成钢筋配置的三维轨道梁配筋模型，模型如图2所示； 0063 2）进行出图的全局定义，定义图幅为A1纸，边距分别为：左边距40mm，右边距 50mm，上边距40mm，下边距10mm，图间距为50mm，图纸的整体打印比例1：25，选择自动标注 和标注优化； 0064 3）进行图纸定义，分别定义右视的普通视图，图名为轨道梁立面配筋图，如图3所 示，两张前视的剖面图以及各剖面图对应的点筋布置方位图，如图4至7所示，出图比例均 为1：25，出图范围，轨道梁立面。
25、配筋图的区域box需将钢筋和构件能完整包含进来，选择显 示剖面符号，对象参与方式设置：轨道梁现浇不参与出图，预制部分参与出图，钢筋采用排 除法，控制不在图上显示的钢筋子组，其中如图4所示的剖面图，区域box定义为，在深度上 可以将弯起钢筋下部平直段包含到一部分并且可以包含到相应的箍筋和拉筋的宽度即可， 在视角方向上，可以看看整个截面的钢筋和构件，选择出点筋方位图，出图对象参与方式， 与轨道梁立面配筋图基本一致；如图6所示的剖面图，区域box定义的深度范围应控制在完 全钢筋的上平直段范围内，并且包含相应需要现实的箍筋和拉筋，其余设计和图4的剖面 基本一致；所用材料如表1所示： 0065 表1材料。
26、表 说 明 书CN 102831259 A 5/6页 8 0066 0067 所用钢筋如表2所示： 0068 表2钢筋表 0069 0070 4）完成了图纸定义后，选择生成图纸后，程序将按照，钢筋重新编号、图形转化、材 料统计、布局优化以及自动标注和优化的顺序完成图纸自动生成的整个流程； 0071 5）如果对标注的效果不是很满意，可以再次选择标注优化，程序将再次进行调 整； 0072 6）最后可以将生成的图纸保存或者导出为.dwg格式，如图8所示，为导出为.dwg 说 明 书CN 102831259 A 6/6页 9 格式后的效果。 说 明 书CN 102831259 A 1/5页 10 图1 说 明 书 附 图CN 102831259 A 10 2/5页 11 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102831259 A 11 3/5页 12 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102831259 A 12 4/5页 13 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102831259 A 13 5/5页 14 图8 说 明 书 附 图CN 102831259 A 14 。