基于語(yǔ)義的建筑施工圖分析與理解

【摘 要】利用計(jì)算機(jī)對(duì)建筑施工圖進(jìn)行自動(dòng)分析與理解的研究中，其主要的研究?jī)?nèi)容為建筑施工圖的圖紙識(shí)別與計(jì)算機(jī)輔助工程量的計(jì)算。本文提出了在語(yǔ)義的基礎(chǔ)上分析與理解建筑施工圖，首先對(duì)建筑施工圖的相關(guān)知識(shí)和語(yǔ)義的概念進(jìn)行了分析，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)建筑施工圖進(jìn)行了語(yǔ)義分析，其中包括層次語(yǔ)義分析、尺寸約束語(yǔ)義分析和投影關(guān)系語(yǔ)義分析，最后對(duì)建筑施工圖的計(jì)算機(jī)理解進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

【關(guān)鍵詞】建筑施工圖；語(yǔ)義分析；計(jì)算機(jī)；投影關(guān)系；理解

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境也在逐漸的變化，而縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量是企業(yè)發(fā)展的幾個(gè)主要因素。對(duì)于建筑企業(yè)而言，建筑工程同樣是一件產(chǎn)品，而建筑施工圖則是該產(chǎn)品的雛形。在建筑施工圖中包含著非常豐富的信息，它不僅是建筑工程技術(shù)人員描述設(shè)計(jì)的對(duì)象、表達(dá)思想的主要方式，還是預(yù)算人員對(duì)工程進(jìn)行預(yù)算的主要依據(jù)，也是施工人員在施工過(guò)程中的藍(lán)圖，而且在施工完成后它還是工程驗(yàn)收與審計(jì)的根據(jù)。由此可見，建筑施工圖在整個(gè)工程的施工過(guò)程中均發(fā)揮著重要作用。

一、關(guān)于建筑施工圖及語(yǔ)義的概念

1.1建筑施工圖的概念與組成

建筑施工圖即是在建筑工程中能夠?qū)⒔ㄖ锏耐庑屋喞⒋笮〕叽?、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及材料等進(jìn)行準(zhǔn)確地表述的一種圖樣。建筑施工圖主要是由以下幾個(gè)部分組成：圖紙目錄、門窗表、建筑設(shè)計(jì)總說(shuō)明書、平面圖、立面圖、剖面圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖、門窗大樣圖以及樓梯大樣圖。

1.2語(yǔ)義的概念

語(yǔ)義是指數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的事物所表示的概念含義及其含義之間存在的關(guān)系，其是數(shù)據(jù)在某個(gè)領(lǐng)域中的解釋與邏輯表示。語(yǔ)義具有領(lǐng)域特征，若是一個(gè)語(yǔ)義不屬于任何鄰域，那么它是不存在的。語(yǔ)義異構(gòu)是指在解釋中同一個(gè)事物所存在的差異，表現(xiàn)為同一個(gè)事物在不同領(lǐng)域中的解釋的不同。

二、建筑施工圖的語(yǔ)義分析

2.1建筑施工圖的語(yǔ)義層次分析

對(duì)建筑施工圖的分析即是形體投影表達(dá)的逆向過(guò)程，該過(guò)程主要包含以下四個(gè)步驟，即形體分析、確定表達(dá)方法、根據(jù)投影關(guān)系繪制投影以及尺寸的標(biāo)注。形體分析主要是將建筑物的整個(gè)形體分解成為若干個(gè)基本立體與掃描體；確定表達(dá)方法主要是對(duì)形體的放置方法、投影的方向以及視圖的表達(dá)方式進(jìn)行確定；繪制投影主要是繪制基本的立體投影，以表示基本立體的組合方式；尺寸的標(biāo)注應(yīng)先對(duì)基本立體的定形尺寸進(jìn)行標(biāo)注，然后再標(biāo)注基本立體之間的定位尺寸，最后才對(duì)組合形體的總體尺寸進(jìn)行標(biāo)注。建筑施工圖的語(yǔ)義層次分時(shí)是和投影表達(dá)過(guò)程相對(duì)應(yīng)的，因此，可以將其分為以下兩個(gè)步驟：尺寸約束的語(yǔ)義分析、投影關(guān)系的語(yǔ)義分析。

2.2尺寸約束的語(yǔ)義分析

尺寸約束表現(xiàn)得較為直觀，而且它的語(yǔ)義只有施加于圖形上時(shí)才能表現(xiàn)出來(lái)。尺寸約束的語(yǔ)義分析可以分為兩類，即顯式的尺寸語(yǔ)義本身和隱式的尺寸與圖形之間的關(guān)系。

2.2.1顯式的尺寸語(yǔ)義

每一個(gè)尺寸都可以以實(shí)體的形式存在，例如線性尺寸，其組成規(guī)則為：

規(guī)則1：線性尺寸一般是由尺寸界線、尺寸線、尺寸箭頭與尺寸數(shù)值組成；

規(guī)則2：線性尺寸中的尺寸界線、尺寸線通常情況下均為細(xì)實(shí)線；

規(guī)則3：在標(biāo)注尺寸線的要素時(shí)應(yīng)與尺寸線平行；

規(guī)則4：尺寸界線是從圖形的輪廓線、軸線等地方引出的；

規(guī)則5：若是直接將輪廓線、軸線作為尺寸界線，那么，在這樣的情況下尺寸界線通常采用粗實(shí)線、點(diǎn)劃線進(jìn)行標(biāo)示。

從尺寸語(yǔ)義本身來(lái)看，尺寸的不同種類可以直接采用尺寸數(shù)值進(jìn)行標(biāo)示，而且根據(jù)前綴與后綴的相關(guān)特征就可以將尺寸語(yǔ)義的類別判斷出來(lái)，并能夠大致的判斷出單元體類型。但是對(duì)于沒有前綴、后綴特征的顯式尺寸而言，其只能得到某個(gè)圖形實(shí)體的尺寸數(shù)值，而不能夠進(jìn)行功能部件的識(shí)別。顯式尺寸的語(yǔ)義分類如表1所示：

2.2.2 隱式尺寸的語(yǔ)義分析

從廣義來(lái)講，尺寸即是指能夠?qū)θS立體形狀或是它們之間的相對(duì)位置所存在的關(guān)系進(jìn)行描述的圖形實(shí)體。在建筑施工圖中，隱式尺寸則是指能夠?qū)⒐δ懿考男误w大小、數(shù)量反映出來(lái)的實(shí)體。隱式尺寸的語(yǔ)義主要包含兩個(gè)方面，即尺寸關(guān)系語(yǔ)義與尺寸功能語(yǔ)義。尺寸關(guān)系語(yǔ)義主要是對(duì)尺寸和圖形之間的關(guān)系進(jìn)行描述，尺寸功能語(yǔ)義則主要是對(duì)二維和三維之間的關(guān)系進(jìn)行描述。尺寸功能語(yǔ)義可以分為定形尺寸、定位尺寸和總體尺寸三類。定形尺寸主要是用于決定基本立體的形狀；定位尺寸主要是對(duì)基本立體之間的相對(duì)位置進(jìn)行決定；總體尺寸主要是對(duì)整個(gè)形體的總長(zhǎng)、總寬與總高進(jìn)行決定。建筑施工圖中的隱式尺寸不僅包含了基本立體的形狀信息，對(duì)蘊(yùn)涵著對(duì)應(yīng)立體的全部或者一部分工程量信息。

2.3 投影關(guān)系的語(yǔ)義分析

建筑施工圖上的圖形元素主要包括有點(diǎn)、線、圓弧、圓和連通域，而且每一類元素的投影規(guī)律均滿足“長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等”。建筑施工圖的理解中，功能部件的識(shí)別是其核心，然而功能部件并沒有直接的表現(xiàn)在視圖中，所以為了更好地進(jìn)行功能部件識(shí)別，我們對(duì)投影關(guān)系的語(yǔ)義進(jìn)行了分析。

2.3.1線形投影關(guān)系語(yǔ)義的分析

線型是最低的層次，通常表現(xiàn)為顯示低層語(yǔ)義，而且只有小部分能夠直接提供工程語(yǔ)義。但是，將線型和其他語(yǔ)義進(jìn)行集成則可以衍生出豐富的語(yǔ)義涵義。α表示線型集合，其他元素的語(yǔ)義表示為：

粗實(shí)線：主要用于可見物體的輪廓線的表示；

中實(shí)線：主要用于土建施工圖中的輪廓線的表示；

細(xì)實(shí)線：主要用于尺寸標(biāo)注線、截面圖的外輪廓線與引出線的表示；

粗虛線：主要是用于表示施工圖中可以看見的輪廓線，中虛線和細(xì)虛線在建筑施工圖中所表示的內(nèi)容與粗虛線類似。

細(xì)點(diǎn)劃線：主要用于表示施工圖中的中心線、定位軸線等；

粗點(diǎn)劃線：主要用于表示施工圖中采用的圖例與管道的類別；

折斷線：主要用于表示施工圖中斷裂處的邊界線；

波浪線：主要用于表示施工圖的內(nèi)部層次、構(gòu)造以及采用的材料，或者是表示局部斷裂的邊界線，其最常見于獨(dú)立基礎(chǔ)的配筋圖中。