背景技术:
1、本说明书涉及针对建筑、工程和建造(aec)领域的计算机辅助设计和模拟。本说明书还涉及与物理结构相关联的成本度量的计算。本说明书还涉及投射到物理结构的模型上的成本度量的视觉化以及在aec领域中使用的不同类型模型之间成本度量的映射。
技术实现思路
1、本说明书描述了与建筑、工程和建造(aec)中的计算机辅助设计和模拟相关的技术。本文所描述的系统和技术可以用于计算与物理结构(诸如多层建筑物)相关联的成本度量,并使投射到物理结构的模型上的成本度量视觉化。本文所描述的系统和技术可以用于将与物理结构相关联的成本度量从在aec领域中使用的一种类型的模型映射到不同类型的模型。
2、一般来说,本说明书中所描述的主题的一个或多个方面可以体现在一种或多种方法中(并且还体现在有形地编码可操作以使处理系统执行操作的计算机程序的一个或多个非暂时性计算机可读介质中),所述方法包括:通过处理系统获得物理结构的工程模型,所述工程模型指定分布在物理结构的不同层级之间的结构元件;通过处理系统获得针对结构元件中的每一个的成本度量的值;通过处理系统确定针对物理结构的建筑体量模型的至少一个区域的成本度量的累积值,所述至少一个区域与物理结构的不同层级中的预定层级相关联,所述确定包括基于位于与预定层级相关联的至少一个区域中的结构元件中的一个或多个来计算对成本度量的累积值的直接贡献,以及基于位于与不同层级中的预定层级或至少一个其他层级相关联的至少一个其他区域中的一个或多个结构元件来计算对成本度量的累积值的间接贡献,位于与预定层级或至少一个其他层级相关联的至少一个其他区域中的一个或多个结构元件是从来自位于与预定层级相关联的至少一个区域中的结构元件中的一个或多个的至少一个荷载路径识别的;以及通过处理系统使用图形用户界面来显示针对物理结构的建筑体量模型的至少一个区域的成本度量的累积值。
3、本说明书中所描述的主题的一个或多个方面还可以体现在一个或多个系统中,所述一个或多个系统包括:一个或多个处理器;以及计算机可读介质,所述计算机可读介质存储指令,所述指令当被执行时使一个或多个处理器执行以下操作,所述操作包括:获得物理结构的工程模型,所述工程模型指定分布在物理结构的不同层级之间的结构元件;获得针对结构元件中的每一个的成本度量的值;确定针对物理结构的建筑体量模型的至少一个区域的成本度量的累积值,所述至少一个区域与物理结构的不同层级中的预定层级相关联,所述确定包括基于位于与预定层级相关联的至少一个区域中的结构元件中的一个或多个来计算对成本度量的累积值的直接贡献,以及基于位于与不同层级中的预定层级或至少一个其他层级相关联的至少一个其他区域中的一个或多个结构元件来计算对成本度量的累积值的间接贡献,位于与预定层级或至少一个其他层级相关联的至少一个其他区域中的一个或多个结构元件是从来自位于与预定层级相关联的至少一个区域中的结构元件中的一个或多个的至少一个荷载路径识别的;以及使用图形用户界面来显示针对物理结构的建筑体量模型的至少一个区域的成本度量的累积值。
4、基于位于与不同层级中的预定层级或至少一个其他层级相关联的至少一个其他区域中的一个或多个结构元件来计算对成本度量的累积值的间接贡献可以包括:对于预定荷载情况,确定来自位于预定层级中的结构元件中的一个或多个的至少一个荷载路径;以及对于至少一个荷载路径中的每个结构元件,识别反向邻域,所述反向邻域包括作为从所述结构元件到位于预定层级中的结构元件中的一个或多个的反向荷载路径的一部分的结构元件。
5、确定针对至少一个区域的成本度量的累积值可以包括:确定所述区域的一组依赖元件,其中所述一组依赖元件可以包括所述区域中的每个结构元件的反向邻域;以及将针对所述区域的成本度量的累积值计算为以下两项之间的差值:i)针对不具有所述区域的所述一组依赖元件的物理结构的成本度量的累积值与ii)针对不具有所述区域和所述区域的所述一组依赖元件的物理结构的成本度量的累积值。
6、确定针对至少一个区域的成本度量的累积值可以包括:计算针对物理结构的成本度量的累积值;在所述区域上施加荷载;以及将针对所述区域的成本度量的累积值计算为以下两项之间的差值:i)针对物理结构的成本度量的累积值与ii)在所述区域上施加荷载之后针对物理结构的成本度量的累积值。
7、方法和操作可以包括,对于位于不同层级中的至少一个其他层级中的一个或多个结构元件中的每一个:i)确定局部邻域,其中局部邻域可以包括与每个结构元件相邻的结构元件;ii)确定来自局部邻域中的结构元件的对成本度量的累积值的间接贡献;iii)确定局部邻域中每个结构元件的局部权重;以及iii)沿着反向荷载路径迭代地传递来自局部邻域中的结构元件的间接贡献。
8、确定来自局部邻域中的结构元件的对成本度量的累积值的间接贡献可以包括,对于局部邻域中的每个结构元件:对于每个结构元件,去除由局部邻域中的每个结构元件中的一个在结构元件上引起的力和/或力矩;以及对于每个结构元件,将来自局部邻域中的每个结构元件中的一个的对成本度量的累积值的间接贡献确定为针对结构元件的成本度量的值在去除之前与去除之后之间的差值。
9、确定来自局部邻域中的结构元件的对成本度量的累积值的间接贡献可以包括,对于局部邻域中的每个结构元件:对于每个结构元件,向由局部邻域中的每个结构元件中的一个在结构元件上引起的力和/或力矩施加荷载;以及对于每个结构元件,将来自局部邻域中的每个结构元件中的一个的对成本度量的累积值的间接贡献确定为针对结构元件的成本度量的值在施加之前与施加之后之间的差值。
10、确定来自局部邻域中的结构元件的对成本度量的累积值的间接贡献可以包括,对于局部邻域中的每个结构元件:对于每个结构元件,将来自安全系数的对成本度量的累积值的间接贡献确定为由局部邻域中的每个结构元件中的一个在结构元件上引起的力和/或力矩的函数。
11、成本度量可以为重量、隐含碳、材料成本、建造成本和建造时间中的一者或多者。方法和操作可以包括:使用图形用户界面来显示工程模型上的至少一个荷载路径,其中显示至少一个荷载路径可以包括对于至少一个荷载路径所经过的一个或多个结构元件,显示表示结构元件处的荷载传递方向的至少一个指示符、表示结构元件处的荷载的至少一个指示符以及表示结构误差状况的至少一个指示符中的一者或多者。
12、方法和操作可以包括:使用图形用户界面来接收对建筑体量模型的修改;对工程模型做出对应的修改;使用图形用户界面来显示工程模型上经修改的至少一个荷载路径;以及使用图形用户界面来显示针对建筑体量模型的至少一个区域的成本度量的经更新的累积值。
13、方法和操作可以包括:接收至少一个荷载修改;以及使用图形用户界面来显示工程模型上经修改的至少一个荷载路径。结构误差状况可以包括涉及结构元件的接合点处荷载路径中的间隙或力不平衡。方法和操作可以包括使用图形用户界面来显示对荷载路径、工程模型、建筑体量模型或其组合中的一者或多者的建议修改,直至结构误差状况得到解决。
14、可以实施本说明书中所描述的主题的特定实施方案以实现以下优点中的一个或多个。成本度量可以使用便于计算和模拟的结构的模型(诸如工程/结构模型)来准确地计算。成本度量可以在无需结构力学知识的情况下从方便模拟目的的模型映射到更方便视觉化目的的模型,诸如建筑体量模型。映射可以使用荷载路径来准确地执行,以考虑属于物理结构的层级的建筑特征对跨物理结构的多个层级的结构元件的成本所具有的影响,并将成本传播回其根本原因。显示在建筑模型(诸如建筑体量模型)上的度量值可以在无需结构工程知识的情况下轻松地解释。可以交互地修改建筑模型和工程模型,并且对所述模型中的一个所做的改变可以自动地传播到另一个。荷载路径可以用于在物理结构中的结构误差的自动化检测和校正方面辅助和指导用户。还可以在修改建筑设计方面指导和辅助用户,以便优化与物理结构相关联的成本度量。
15、在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方案的细节。本发明的其他特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求中变得显而易见。
1.一种方法,其包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中基于位于与所述不同层级中的所述预定层级或所述至少一个其他层级相关联的所述至少一个其他区域中的所述一个或多个结构元件来计算对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其中通过所述处理系统确定针对所述至少一个区域的所述成本度量的累积值包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其中通过所述处理系统确定针对所述至少一个区域的所述成本度量的累积值包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其包括,对于位于所述不同层级中的所述至少一个其他层级中的所述一个或多个结构元件中的每一个:
6.根据权利要求5所述的方法,其中确定来自所述局部邻域中的所述结构元件的对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括,对于所述局部邻域中的每个结构元件:
7.根据权利要求5所述的方法,其中确定来自所述局部邻域中的所述结构元件的对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括,对于所述局部邻域中的每个结构元件:
8.根据权利要求5所述的方法,其中确定来自所述局部邻域中的所述结构元件的对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括,对于所述局部邻域中的每个结构元件:
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述成本度量为重量、隐含碳、材料成本、建造成本和建造时间中的一者或多者。
10.根据权利要求1所述的方法,其包括:
11.根据权利要求10所述的方法,其包括:
12.根据权利要求10所述的方法,其包括:
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述结构误差状况包括在涉及所述结构元件的接合点处在所述荷载路径中的间隙或力不平衡,并且其中所述处理系统使用所述图形用户界面来显示对所述荷载路径、所述工程模型、所述建筑体量模型或其组合中的一者或多者的建议修改,直至所述结构误差状况得到解决。
14.一种系统,其包括:
15.根据权利要求14所述的系统,所述操作包括,对于位于所述不同层级中的所述至少一个其他层级中的所述一个或多个结构元件中的每一个:
16.根据权利要求15所述的系统,其中确定来自所述局部邻域中的所述结构元件的对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括,对于所述局部邻域中的每个结构元件:
17.根据权利要求15所述的系统,其中确定来自所述局部邻域中的所述结构元件的对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括,对于所述局部邻域中的每个结构元件:
18.根据权利要求15所述的系统,其中确定来自所述局部邻域中的所述结构元件的对所述成本度量的所述累积值的所述间接贡献包括,对于所述局部邻域中的每个结构元件:
19.根据权利要求14所述的系统,其中所述操作包括:
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述结构误差状况包括在涉及所述结构元件的接合点处在所述荷载路径中的间隙或力不平衡,并且其中所述操作包括使用所述图形用户界面来显示对所述荷载路径、所述工程模型、所述建筑体量模型或其组合中的一者或多者的建议修改,直至所述结构误差状况得到解决。