CN109165394A - 一种标准化bim模型轻量化实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种标准化BIM模型轻量化实现方法，包括BIM模型的标准化建立、模型数据标准化处理、模型格式标准化转换及模型与数据的关联，最终实现将携带全面繁杂信息的BIM模型进行PC及移动端的流畅展示及操作，为后续开发者进行BIM技术的移动掌上拓展应用提供基础。本发明规定了BIM模型的建立标准，为后续数据处理提供方便；使用Revit建立BIM模型，避免了由不同建模软件之间的区别造成的模型信息不规范及信息的不完整问题的出现；模型信息的标准化处理方法实现用户的按需定量提取，提高了轻量化模型处理及加载速率；标准化BIM模型轻量化处理方法稳定性高、精度高且成本低。
Description
技术领域
本发明属于BIM在建筑工程领域的拓展应用技术，特别是一种标准化BIM模型轻量化实现方法。
背景技术
BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，管理三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造。
BIM起源于美国，随后在新加坡等发达国家广泛应用和普及，在国内也逐渐被业内广泛采用。目前，美国多半以上的建筑机构使用BIM，并根据本国需要制定了BIM标准，成立了各种BIM协会。欧洲部分国家的BIM技术普及率达到了60～70％，其发展的状况达到了很高的程度，许多国家相继发布了BIM国家标准和技术指南。国内BIM技术还处在起步阶段，在国家的支持和开发商的宣传下，越来越多的设计机构、设计院的设计师们寻找发展途径，BIM技术呈现出了新的发展潜力和前景。近几年，各大高校及研究院等相继成立了自己的BIM中心，纷纷投入对BIM价值的挖掘行列。
BIM技术的出现是为区别上一代的信息技术(IT)、CAD(计算机辅助设计)和CADD(计算机辅助绘图)技术等的一个统称。当前通过各行业对BIM的深入了解，一致将其翻译为Building Information Modeling，即建筑信息模型。然而，这种解释对于本研究而言却并不是很贴切，通过综合分析多个研究结果，以及McGraw-Hill Construction公司曾指出“BIM是创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程，基于此，本文则更加愿意将其翻译为Biulding Information Management，即建筑信息管理。此处的建筑信息不单单指普通含义上的材质、尺寸、标高等信息，它包含从规划到运行维护等一系列活动所涉及的非几何信息，比如阶段性信息和动画信息等。
目前我国工程全寿命周期内对BIM技术的应用处在飞速发展阶段，市场上出现了大量BIM相关信息系统，但在BIM模型轻量化处理方面做得比较好的却少之又少，如EBIM、TOS等虽然应用比较成熟，但工作模式单一，同时因其前期开发投入了大量的人力物力故在售价上非常高昂；就目前技术手段而言均是通过云端加载的方式进行轻量化处理，对模型数据处理时无论是有用还是无用的信息全部加载显示，并未做过滤处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种标准化的BIM模型轻量化处理技术及实现方法，实现对不同建模软件建立的BIM模型的标准化处理和数据的定向按需提取，从而实现BIM模型的PC端及移动端的轻量化加载和应用。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种标准化BIM模型轻量化实现方法，方法步骤如下：
步骤1：使用Revit建立模型，并统一模型原点坐标位置；
步骤2：确定模型中的梁、板、柱、墙和机电管线的切分标准，进而对所有的梁、板、柱、墙和机电管线进行统一编码命名；
步骤3：三维BIM模型进行统一着色；
步骤4：根据工程的不同需要，按需保存不同角度视图并进行统一命名，形成标准BIM模型；
步骤5：对标准BIM模型进行格式转换和解析，使之成为插件可读格式；
步骤6：对标准BIM模型中的属性信息进行规整处理：
根据用户需要对标准BIM模型中的属性信息做规整处理并形成BIM模型属性信息数据库；
步骤7：将标准BIM模型中的属性信息和模型中的梁、板、柱、墙及机电管线的三维模型建立关联关系；
步骤8：BIM模型的轻量化处理：
将插件可读格式的标准BIM模型和定向过滤和规整处理后的信息进行统一命名并封装，再通过轻量化处理，即生成客户端所需轻量化模型文件；
步骤9：客户端调取并应用轻量化模型文件。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)统一了模型建立的原点坐标的选取以及轴网的标号和尺寸标注方法，规定了梁板柱墙等构件的截断规则及标准，明确了构件的编码和命名规则以及着色标准，为后续轻量化的模型数据处理及提取提供了便利条件；(2)BIM模型属性信息的标准化处理首先将模型涵盖的所有信息导出为固定格式，并对数据进行规整、解析和处理，根据轻量化展示信息需要，定向抽取所需信息；(3)将需要轻量化处理的BIM模型保存为多个需要的不同视角视图，并统一保存为RVT格式文件，再通过3Dmax进行不同视角视图的拆解，并将格式转化为Fbx模型文件，最后通过Unity3D将Fbx文件轻量化处理为assetbundle固定格式文件，存放在服务器固定路径下即可供PC端和移动端进行调阅和操作。
附图说明
图1是本发明标准化BIM模型轻量化实现方法的流程图。
图2是本发明的标准化BIM模型建立步骤示意图。
图3是本发明的BIM模型轻量化处理结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1、图2和图3，一种标准化BIM模型轻量化实现方法，方法步骤如下：
步骤1：使用Revit建立模型，并统一模型原点坐标位置：
为了规避模型建立不标准而给数据处理处理带来的不便和模型显示效果的差异，本发明首先需确定BIM应用方对每个环节所需的信息内容，要求建模人员严格按照以下BIM模型建立标准进行标准化BIM模型的初步建立。
步骤2：确定模型中的梁、板、柱、墙和机电管线的切分标准，进而对所有的梁、板、柱、墙和机电管线进行统一编码命名，切分标准如下：
梁的切分标准如下：模型中所有梁均在柱截面处断开，即每一跨为一根梁；
板的切分标准如下：模型中主次梁、梁与承重墙围成的多边形为一块板的边界，严禁将每层楼建成一块整体板；
柱的切分标准如下：柱在每层结构标高处断开，即每层为一根柱；
墙的切分标准如下：墙在柱处断开，即每两跟柱中间为一面墙；
机电管线的切分标准如下：机电管线根据实际工程在每两个接头处进行断开，形成一段管线。
步骤3：三维BIM模型进行统一着色，规则如下：
步骤4：根据工程的不同需要，按需保存不同角度视图并进行统一命名，形成标准BIM模型。
步骤5：对标准BIM模型进行格式转换和解析，使之成为插件可读格式。转换和解析方法如下：
步骤5-1、在建模软件中保存好不同专业和不同楼层视角视图后直接保存BIM模型文件；
步骤5-2、将保存好的模型文件导入到3Dmax软件中，导入时需选择模型精度，选择模型精度为8，导入时每次选择一个视角视图、一个专业或楼层；
步骤5-3、分别导出对应视角视图的BIM模型保存为Fbx文件，导出时注意必须勾选“材质”和“导出BIM信息”两个选项；RVT文件转换和解析成Fbx格式文件过程中遵循FTP协议。
步骤6：对标准BIM模型中的属性信息进行规整处理：
根据用户需要对标准BIM模型中的属性信息做规整处理并形成BIM模型属性信息数据库。
步骤6-1、将BIM模型属性信息通过Revit导出为ODBC数据库；
步骤6-2、对导出的数据进行规整处理，将以上BIM模型中的属性信息分为建筑类、结构类和机电类三大类：
①建筑类包含几何信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号；
②结构类包含几何信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号；
③机电类包含通风系统、给排水系统及电气系统分别包括：几何信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号；
步骤6-3、分类后形成标准BIM模型属性信息数据库，处理后的标准BIM模型属性信息包含以下内容：几何尺寸信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号。
上述几何尺寸信息包括长、宽、高、面积、厚度、半径、坡度；功能信息包括承重或非承重。
步骤7：将标准BIM模型中的属性信息和模型中的梁、板、柱、墙及机电管线的三维模型建立关联关系。标准BIM模型中包含了大量的三维单个构件和模型信息统计表单，为了实现三维模型构件和BIM模型属性信息在客户端的互查的目的，本发明通过使用BIM模型构件包含的唯一识别的ID作为(该ID为使用建模软件建立BIM模型构件时自动生成的唯一编号)纽带，将三维模型与二维信息相关联。
步骤8：BIM模型的轻量化处理：
将插件可读格式的标准BIM模型和定向过滤和规整处理后的信息进行统一命名并封装，再通过轻量化处理，即生成客户端所需轻量化模型文件。
步骤8-1、将步骤5中得到的不同视角视图的Fbx格式的BIM模型文件导入到Unity3D中；
步骤8-2、将每个导入的Fbx文件分别导出为移动端可调用的*Android.assetbundle格式文件和PC端可调用的*WebPlayer.assetbundle格式文件；
步骤8-3、将移动端可调用的*Android.assetbundle格式文件和PC端可调用的*WebPlayer.assetbundle格式文件及步骤6中得到的标准BIM模型属性信息数据库存放到文件服务器对应路径下。
步骤9：客户端调取并应用轻量化模型文件。
本发明结合多个学科领域的专业知识，运用现有工程BIM技术应用经验和方法，探索了BIM模型的标准化建立、模型数据标准化处理、模型格式标准化转换及模型与数据的关联等技术，最终实现将携带全面繁杂信息的BIM模型进行PC及移动端的流畅展示及操作，为后续开发者进行BIM技术的移动掌上拓展应用提供基础。
Claims (8)
1.一种标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于，方法步骤如下：
步骤1：使用Revit建立模型，并统一模型原点坐标位置；
步骤2：确定模型中的梁、板、柱、墙和机电管线的切分标准，进而对所有的梁、板、柱、墙和机电管线进行统一编码命名；
步骤3：三维BIM模型进行统一着色；
步骤4：根据工程的不同需要，按需保存不同角度视图并进行统一命名，形成标准BIM模型；
步骤5：对标准BIM模型进行格式转换和解析，使之成为插件可读格式；
步骤6：对标准BIM模型中的属性信息进行规整处理：
根据用户需要对标准BIM模型中的属性信息做规整处理并形成BIM模型属性信息数据库；
步骤7：将标准BIM模型中的属性信息和模型中的梁、板、柱、墙及机电管线的三维模型建立关联关系；
步骤8：BIM模型的轻量化处理：
将插件可读格式的标准BIM模型和定向过滤和规整处理后的信息进行统一命名并封装，再通过轻量化处理，即生成客户端所需轻量化模型文件；
步骤9：客户端调取并应用轻量化模型文件。
2.根据权利要求1所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：上述步骤2中，模型中的梁、板、柱、墙和机电管线的切分标准如下：
梁的切分标准如下：模型中所有梁均在柱截面处断开，即每一跨为一根梁；
板的切分标准如下：模型中主次梁、梁与承重墙围成的多边形为一块板的边界，严禁将每层楼建成一块整体板；
柱的切分标准如下：柱在每层结构标高处断开，即每层为一根柱；
墙的切分标准如下：墙在柱处断开，即每两跟柱中间为一面墙；
机电管线的切分标准如下：机电管线根据实际工程在每两个接头处进行断开，形成一段管线。
3.根据权利要求1所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：上述步骤3中，统一着色规则如下：
4.根据权利要求1所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：上述步骤5中，对标准BIM模型进行格式转换和解析，转换和解析方法如下：
步骤5-1、在建模软件中保存好不同专业和不同楼层视角视图后直接保存BIM模型文件；
步骤5-2、将保存好的模型文件导入到3Dmax软件中，导入时需选择模型精度，选择模型精度为8，导入时每次选择一个视角视图、一个专业或楼层；
步骤5-3、分别导出对应视角视图的BIM模型保存为Fbx文件，导出时注意必须勾选“材质”和“导出BIM信息”两个选项；RVT文件转换和解析成Fbx格式文件过程中遵循FTP协议。
5.根据权利要求1所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：步骤6中，对标准BIM模型中的属性信息进行规整处理，方法如下：
步骤6-1、将BIM模型属性信息通过Revit导出为ODBC数据库；
步骤6-2、对导出的数据进行规整处理，将以上BIM模型中的属性信息分为建筑类、结构类和机电类三大类：
①建筑类包含几何信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号；
②结构类包含几何信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号；
③机电类包含通风系统、给排水系统及电气系统分别包括：几何信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号；
步骤6-3、分类后形成标准BIM模型属性信息数据库，处理后的标准BIM模型属性信息包含以下内容：几何尺寸信息、材质信息、功能信息、阶段信息、注释信息、标高及ID编号。
6.根据权利要求5所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：上述几何尺寸信息包括长、宽、高、面积、厚度、半径、坡度；功能信息包括承重或非承重。
7.根据权利要求1所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：步骤7中，将标准BIM模型中的属性信息和模型中的梁、板、柱、墙及机电管线的三维模型建立关联关系；标准BIM模型中包含了若干的三维单个构件和模型信息统计表单，通过使用BIM模型构件包含的唯一识别的ID作为纽带，将三维模型与二维信息相关联。
8.根据权利要求1所述的标准化BIM模型轻量化实现方法，其特征在于：所述步骤8中，对BIM模型进行轻量化处理，具体步骤如下：
步骤8-1、将步骤5中得到的不同视角视图的Fbx格式的BIM模型文件导入到Unity3D中；
步骤8-2、将每个导入的Fbx文件分别导出为移动端可调用的*Android.assetbundle格式文件和PC端可调用的*WebPlayer.assetbundle格式文件；
步骤8-3、将移动端可调用的*Android.assetbundle格式文件和PC端可调用的*WebPlayer.assetbundle格式文件及步骤6中得到的标准BIM模型属性信息数据库存放到文件服务器对应路径下。
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