建筑结构图版面分析方法的研究.pdfVIP

4—125 建筑结构图版面分析方法研究 蔡敏蔡士杰 (南京大学计算机软件瓤技术国家重点实验室南京210093) 摘要图形版面分析是图形理解的基础。本文给出了基于图形和基于图像的两种版面分析和捌分算 法。并对两种方法进行丁比较。 关t词图雾巴譬舨眵分析 1引 言 工程圈的计算机识另q和理解技术【11121是计算机应用于工程方面的研究热点之一。其目标在 于节省大量的人力和时间并提高工作质量。由香港某建筑公司委托南京大学开发的建筑量数软件 VHDetails就是这样一个应用于建筑工程的系统¨]，它通过对建筑结构图进行阅读、分析．自动识 别与理解所设计建筑物的结构信息并统计出钢筋、混凝土、夹板等材料的用量。 建筑图的识别和理解主要依赖于和用建筑图的构图知识对图中有意义单位的组成线条和字串 等元素的形状分析、内容分析和相互关系分析。一幅建筑结构图中常包含多个甚至几十个分别表 达柱、梁、墙、楼面、楼梯等部件的图。因而部件的划分是识别和理解的前提。一种划分办法是由操 作员交互地拉出一个能包围且仅能包围一个部件的矩形框，或在部件位置关系比较紧凑而不易分 开部件时拉出几个矩形框来共同包围且仅包匮一个部件。这样做需要用户进行较多的操作，且还 会由于屏幕的有限分辨率缩小了部件之间的距离而加大了拉框操作的难度。因此，由程序自动分 析图形版面来随机实现部件划分无疑是一个很有吸引力的方法。 本文分别对基于图形和基于图像的图形版面分析方法进行研究和分析比较，得出了基于图像 方法在线条数较多时优于基于图形方法的结论。并将该方法用于VHDetails系统、取代了原有的 交互拉框方法、大大提高了软件的使用效率。 2基于图形的版面分析 建筑结构图由AUToCAD DWG／Ⅸ、x文件来给出。图纸形式的结构图也可以通过矢量化软 件转换成DWG／DXF文件。因而，本文以图形文件作为版面分析的原始数据来讨论。 2．1有关概念 版面划分的基本单位是部件。包括柱、梁、墙、楼面、楼梯等(图1)。根据它们的画图方法，可从 图形角度给出部件的定义； 定义1：一个部件线条基集由互相连接或交叉(统称为相交)的线条组成。 由于有时画图不够仔细，造成有些线应该连起来而实际未连好；另外，也会由于剖切的原因使 应该连成一体的图实际未连好。因而一个部件并非唯一地对应一个部件线条基集。 定义2：一个部件由一个或几个互相靠得很近的部件线条基集及与之相关的文字和符号组成。 其中，“与之相关”实际上是应用范畴的概念。在图形上可以通过下列规则来确定： 规则1：尺寸线(线条和数字组成的块)与最接近的部件线条基集相关。 规则2：剖切符与其剖切线指向的部件线条基集相关。 规则3：标识符与其最近的部件线条基集相关。 规则4：部件名与其上方最近的部件线条基集相关。 规则5：其他符号与包围它的线条所在的部件线条基集相关。 基于图形的版面分析步骤可描述如下： (1)按相关性将所有线条分组，构成各个部件线条基集。 (2)按上述五条规则将相关的文字、符号等并入部件线条基集。 (3)按两个相邻的部件线条基集的相邻线条关系合并有关部件线条基集以形成部件。 (4)形成部件的界面表示(与其他部件不重迭的一个或一组矩形)。 1幻 D。 ④k ④k1 ●’ 飞E～ 巨门～r5 m f l I吧笋 f -L C101 ＆