1.一种基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,包括:
步骤a.使施工现场处于定位装置的定位跟踪范围内,使用标准尺对定位装置的工作空间测量定位并建立测量坐标系;
步骤b.在使用增强现实坐标系的增强现实设备中生成一个光点;
步骤c.使用者头戴增强现实设备,将光点与施工现场中预设设定已知坐标的校准位置重合瞄准时确定为人眼视线,换算出人眼视线在增强现实坐标系中的直线方程;
步骤d.BIM模型中不处于同一直线上的3个设计关键位置A/B/C的坐标与施工现场中3个施工关键位置A’/B’/C’的坐标存在一一对应关系,通过如下方式分别确定设计关键位置A/B/C分别在测量坐标系中的坐标:d1.使用者通过增强现实设备观察到光点与施工关键位置A’/B’/C’重合时,光点与施工关键位置A’/B’/C’之间的直线设为第一视线,记录增强现实设备处于第一视线时在测量坐标系中的第一位姿,将该第一位姿代入上述直线方程得到第一方程;d2.在第一视线的侧方对施工现场再次观察到使光点与施工关键位置A’/B’/C’再次重合时,光点与施工关键位置A’/B’/C’之间的直线设为第二视线,记录增强现实设备处于第二视线时在测量坐标系中的第二位姿,将该第二位姿代入上述直线方程得到第二方程;d3.计算出第一方程所在直线与第二方程所在直线两者之间的公垂线,当该公垂线的长度满足预设误差要求时,该中垂线中点坐标作为设计关键位置A/B/C在测量坐标系中坐标;
步骤e.根据设计关键位置A/B/C在BIM模型或施工现场所使用的施工设计坐标系中的坐标、设计关键位置A/B/C在测量坐标系中坐标,确定施工设计坐标系转换到测量坐标系的坐标转换参数;
步骤f.利用坐标转换参数对BIM模型进行坐标变换,然后将已完成坐标变换的BIM模型载入增强显示设备中,使用者头戴增强现实设备观察施工现场时,BIM模型显示在施工现场中且BIM模型的各个设计关键位置分别与施工现场的各个施工关键位置一一对应重合。
2.根据权利要求1所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,步骤c具体包括:
c1.使用者头戴增强现实设备对施工现场进行观察,当观察到光点与校准位置重合时,由增强现实设备生成一个与光点重合的标记点并记录此时增强现实设备在测量坐标系中的首次位姿,由光点在增强现实设备中的坐标和增强现实设备在测量坐标系中的首次位姿计算出标记点在测量坐标系中的第一坐标(x1,y1,z1);
c2.使用者的视觉沿着由标记点和光点所确定的人眼视线方向移动,并保持光点、标记点与校准位置三点处于一条直线上,此时记录增强现实设备在测量坐标系中的再次位姿,并根据再次位姿和光点在增强现实坐标系中的坐标计算出此时光点在测量坐标系中的第二坐标(x2,y2,z2);
c3.由第一坐标(x1,y1,z1)和第二坐标(x2,y2,z2)得出通过光点的人眼视线在测量坐标系中的直线方程,从而换算出人眼视线在增强现实坐标系中的直线方程。
3.根据权利要求1所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,定位装置包括两个动作捕捉相机,且两个动作捕捉相机的镜头分别与增强现实设备之间的两条视线存在交会角,所述增强现实设备安装有可被动作捕捉相机监视跟踪的多个光学标识点。
4.根据权利要求1所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,定位装置包括两个室内GPS激光发射基站,这两个室内GPS激光发射基站分别朝增强现实设备发出的激光之间存在交会角,所述增强现实设备安装有可接收室内GPS激光发射基站的传感器。
5.根据权利要求3或4所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,交会角介于
60°至120°。
6.根据权利要求1所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,若步骤d3中公垂线的长度不满足预设误差要求时,则重复步骤d1-步骤d3重新计算公垂线的长度。
7.根据权利要求1所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,第一视线与第二视线之间存在一个夹角。
8.根据权利要求7所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,夹角介于30°-
150°。
9.根据权利要求1所述基于BIM技术的增强现实放样方法,其特征在于,使用者头戴增强现实设备,用同一只单眼对施工现场进行观察。
10.一种基于BIM技术的增强现实放样系统,其特征在于,使用了权利要求1-9任何一项所述方法。