CAD施工图是通过AutoCAD软件显示工程的总平面布置、建筑的外部造型、内部布局、结构构造、内外装修、材料做法、设备和构造的图纸。建筑电气、管道、煤气等的施工图纸。平面图通常从宏观上描述建筑的地理位置和主体结构,淡化墙体、门窗、梁柱,而相应的线条则突出重点描述。其他管线没有出现在施工图上。
今天的AI理论技术,为大家解读即将到来的「筑绘通」平台上线的新模块——地上照明模块,模块化标图时,地上照明平面图中的构件自动连线如何实现?。
在照明平面施工图中,绘制指定对象之间的连接线是CAD绘图过程中的重要操作,绘制的连接线是实际施工中连接构件的必要参考。常见的画图方法有:1.直线连接:这种连接的优点是可以直接连接最短的路线,缺点是当要连接的元件很多时会显得比较杂乱;2.方格线连接:连线长度通常比实际线长,但当线数较多时,可以保持绘图更加整齐美观。
考虑到算法实现和改进的难度,这里采用了二次作图法。
目标
在CAD图纸上,同一楼层的灯会根据灯的种类和所处的区域分成多组电路,每组电路中的灯都需要用线连接起来。总的要求是:线路不应重叠,电路中的线路不应交叉;连接线可以穿过构件和墙壁,但穿过时不应转弯;有些空间,比如电梯,是无法连接的。
难点
在有大量墙体和构件的复杂空间中,灯具之间的连接要符合图纸规范,连接长度要尽可能短,连接结果要美观,这是非常复杂的。一个典型的问题是墙壁对布线空间的影响。如果简单地把墙看成是需要避开的障碍物,很容易避开墙,造成不必要的走线。如果忽略墙的影响,就会导致墙内走线和转弯的问题。因此,通过合理的建模,抽象出墙体对连接线的影响是非常重要的。
如上图所示,红色矩形框中连接线的重叠和在构件处的转折会导致连接结果的美观性和可识别性降低,红色箭头所指的通过风井段的连接线不符合施工规范。这些是理想连接结果需要避免的情况。
此外,在连接一组点集时,由于需要连接多个点对,不同连接线之间的相互作用(尤其是点对匹配不够合理时)会大大增加情况的复杂性,进一步增加求解的难度。
如上图所示,在点对匹配不合理的情况下,同一回路的点对之间的连线无法交叉,导致大量缠绕过长的严重问题。
路由算法连线
将路由空间抽象为图结构
在自由空间中用网格线无任何障碍地连接点集时,只需要考虑在其横坐标和纵坐标划分的非均匀网格(即Hanan网格,常用于求解/近似网格线的Steiner树)上的路由线。其定义如下:H=(V,E),其中V=X x Y,X,Y是由给定平面点集的横坐标和纵坐标,以及边的集合生成的有序实序列。
当墙构成障碍时,在划分不均匀网格时也需要考虑墙的顶点。
调整网格数据使连线方法自动符合连线规则
在获得相应的非均匀网格H后,考虑到路径在墙内无法转弯、与墙平行、部分空间不可路由的问题,一方面可以通过添加规则来修改路由算法实现上述功能,另一方面可以通过删除平行于墙的边(保持边垂直于墙)和不可路由空间的端点来直接修改网格,使h'=(v '这种方法的优点是处理输入数据而不是连接算法
为了使连接结果美观,连接灯具的网格线的匝数(不过度牺牲长度)也要尽量少,这一要求也可以通过适当处理网格图的数据来实现。
因此,我们需要把原来的平面网格图H '变换成三维空间中两个平行平面之间的网格图G=(V ' 'E ' '):其中V''=V' x {0,d},即H '的顶点对应平面的边P1: z=0,P2: z=d根据其x,y轴坐标,
即,H’中的纵向边对应于P1,横向边对应于P2,点对对应于V’中的每个点。
当我们走H '和G '中的路线时,不难看出H '中的每一个转弯都相当于G中的P1到P2多了一段距离,所以在G中寻找路径,将寻找结果映射回H '中,就可以通过最短路径算法自动控制转弯次数。
最小生成树匹配点对
基于抽象图结构H’,通过A*算法计算同一组点集P的所有点对之间的最短路径,以这些路径的长度作为P对应的完全图Kp的对应边的权重,通过Kruskal算法得到Kp的最小生成树Tp,Tp中的点对组合显然是点对的最佳匹配组合。所以我们只需要在这个连接结果的基础上做进一步的改进。
连续结果优化
完成点对的匹配和连接后,同一回路中的路径仍可能重叠和交叉。因此,在这些路径合并形成的非均匀网格H的子图G的基础上,需要将其简化为一棵只以所有分量为叶节点的树T’,并重新连接T’中的连接点,去掉交点。最后,根据树结构中不相交路径之间的左右关系,对重叠路径进行平移和分离。
方案效果呈现
实际图纸抽象结果
落图效果
AI筑绘通平台上的查看效果
上述方案基于业务自动连接回路中的灯具,可以有效节省人工处理相关问题的时间和精力,在短时间内大批量完成相关CAD图纸的绘制需求。此外,该方案还可应用于地下室照明、给排水等其他连接场景。经过适当的变换,具有一定的通用性。
版权归品蓝所有,未经授权请勿转载。
阿尔法制图正在逐步推出施工图领域各个学科的新模块:包括建筑、结构、暖通、电气、给排水、室内六大专业,47个一级系统,共计180个二级模块。同时,小蓝将陆续更新新的模块内容和操作教程,敬请关注!请尽量关注微信官方账号!
品蓝是AI建筑设计的智造者,专注于建筑设计的AI服务,致力于为房地产企业和设计院客户提供AI设计测绘服务。AlphaDraw是自主研发的建筑AI智能设计云平台,基于计算机视觉技术、建筑设计知识库和生成式强化学习算法,帮助客户自动完成施工图设计。只需上传建筑方案图纸,即可自动完善全套施工图,且符合当地设计规范,帮助企业规范制图,提高效率和质量。
地理平面图怎么画简单
如果你热爱旅行,热爱生活,你的书里一定有地图的元素,因为你可以准确的标注出食物、建筑、路标等。下面是如何简单的完成一个小区域的地图!
1.首先用直线画一个十字路口和一个丁字路口。
3.画出建筑物的形状,并标出起点和终点。
4.改善交通信号灯和斑马线。