近年来,建筑业正由新建建筑建造逐渐转向既有建筑的维护使用,结合三维激光扫描技术和BIM技术可实现建筑现场3D表面点云的快速采集和建筑信息的传递共享。目前,点云转换BIM模型主要采用将点云导入BIM建模软件手动实现,过程耗时且易丢失信息,点云生成BIM模型过程实现自动化可极大的解决这些问题,但国内这一领域的研究几近空白。本文基于常规平面建筑,提出三维点云自动生成BIM模型的完整方法。首先,对三维激光扫描采集的点云数据进行除噪、精简、平面提取、边界提取处理,完成平面的几何信息提取;然后,识别平面所属构件类型,并组合位于同一构件元素的平面,实现构件元素的分割与类型识别;最后,基于构件元素的组合平面与平面轮廓提取创建构件几何形状的参数,采用Revit二次开发实现BIM模型自动生成。本文对此过程的每一步骤进行了算法分析与设计,采用张量投票算法实现点云除噪、利用体素法精简数据;基于提出球面近邻与K-近邻结合优化近邻搜索速度,建立种子点选取与生长点判断的一致规则的改进区域生长算法提取平面点云;通过平面投影法降低点云数据维度,然后基于α-shapes算法识别点云边界轮廓;根据拟合平面的法向方向与平面轮廓设计几何特征的描述识别平面的所属构件类型,并通过既有类型间拓扑规则验证平面类型识别的准确性;针对常规构件类型柱、梁、板、墙、门窗等的表面平面具有满足类型性质的公共轮廓边或相互平行,且平面间距离或轮廓范围接近原则,设计对应的算法,实现相同构件平面的组合;通过模型表面分析,采用参数法表达构件模型,分析常规类型构件的形状参数,基于空间几何知识,设计算法从平面组合中提取对应构件参数;基于Revit软件平台进行二次开发程序读取构件参数,自动创建各构件模型,完成BIM模型的自动生成。为验证本文提出点云自动生成BIM模型方法及相关算法的可行性,利用Matlab编程实现其部分算法,并进行数据实验。结果表明,本文方法理论可行。最后,关于对此方向进一步的研究方向进行了简要的讨论。