CN113721903A - 基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法 - Google Patents
基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，（1）利用Revit软件提前创建参数化族；（2）利用Dynamo可视化编程软件批量处理CAD文件图元的图层信息及几何信息，批量处理成参数与参数值一一匹配的数据集合；（3）利用Dynamo可视化编程软件创建指定的族，旋转族至指定角度，修改指定族参数的参数值，最终形成多个预制构件模型的批量自动化建模。本发明通过利用Dynamo可视化编程，实现了对装配式预制构件批量且自动化的建模。一方面，可以提升建模效率；另一方面，可以减少建模错误，工程师可以把更多的时间和精力放在设计内容的正确性上。
Description
技术领域
本发明涉及装配整体式建筑参数化BIM模型建模技术领域，尤其涉及一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法。
背景技术
装建筑工业化是以现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式，替代传统建筑低效率的手工生产方式。从设计、制造、开发、施工、运营服务的建筑全生命周期，提出了建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术应用方案。根据相关政策和工作的推进趋势看，装配式建筑的自动化和信息化是提高预制构件生产和项目管理的必要手段和必然趋势。
Autodesk Revit是一款常用的BIM建模与三维设计平台，可以帮助工程师在项目的设计、建造和运营维护阶段不断优化设计、管理项目信息、提升建筑能效。
Dynamo是基于Revit的可视化编程平台，让工程师通过定义程序流程，探索参数化的方案设计和自动化建模与模型检查工作流。经过近几年的工程实践，Revit作业大多还是要靠人力手工一笔一划来创建。虽然市面上有很多插件可以使用，但是插件只能解决一些固定的问题，或提高某一类型构件的建模效率，无法就个人需求提出针对性的解决方案。再者插件的开发时间长、成本高、升级慢，无法应付短时间项目的需要。
使用Dynamo之后，很多量大且重复的工作可以交付给软件完成，使工程师们可以有更多的时间关注项目本身。
Dynamo可视化编程平台降低了程序开发门槛，以脚本的形式，将预先设计好的节点按一定逻辑组织起来，形成一个可执行的程序，降低Revit实际操作的复杂度，满足工程师们各种定制化功能的需求。通过Dynamo，我们可以自动化创建装配式建筑预制构件模型。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，利用Dynamo可视化编程，对装配式预制构件自动化建模。一方面，可以提升建模效率；另一方面，可以减少建模错误，以便工程师可以把更多的时间和精力放在设计内容的正确性上。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，具体包括以下步骤：
（1）利用Revit软件提前创建参数化族；
（2）利用Dynamo可视化编程软件批量处理CAD文件图元的图层信息及几何信息，批量处理成参数与参数值一一匹配的数据集合；
（3）利用Dynamo可视化编程软件中的FamilyType.ByFamilyNameAndTypeName节点、FamilyInstance.ByPoint节点、FamilyInstance.ByFace节点、Parameter.ParameterByName节点、和Parameter.SetValue节点创建指定的族，旋转族至指定角度，修改指定族参数的参数值，最终形成多个预制构件模型的批量自动化建模。
步骤（1）所述的参数化族包括有叠合板构件族、各类埋件族、各类水电族和各类钢筋族；将创建的参数化族进行参数化处理。
步骤（2）具体步骤如下：
（2.1）将原始CAD图纸处理成便于Dynamo可视化编程软件提取信息的CAD文件；
（2.2）将处理好的CAD文件导入到Revit族中，分解CAD图元；
（2.3）按图层分别提取图元信息；
（2.4）从提取的图元信息曲线中得到图元的几何信息；
（2.5）根据图元的几何信息，判断使用什么样的族。
步骤（2.1）所述的将原始CAD图纸处理成便于Dynamo可视化编程软件提取信息的CAD文件，具体操作如下：打开原始CAD图纸，将预制构件的外轮廓线、各种钢筋、加强筋、水电线盒、锁母、起吊埋件、构件缺口内容分别用不同图层及颜色区分，再将原始CAD图纸其余部分的内容删除，并保存该CAD文件。
步骤（2.2）具体内容如下：新建并打开Revit族文件，将创建好的参数化族导入到打开的Revit族文件中，将处理好的CAD图纸导入到Revit族文件中，并分解CAD图元。
步骤（2.3）具体内容如下：
在Revit软件中，打开Dynamo for Revit可视化编程工具，使用Dynamo中的节点All Elements In Active View获取活动视图中可见的所有图元，再使用节点RemoveIfNot，在type输入端，输入字符串ModelCurve做为筛选条件，排除非模型线的图元，只保留CAD分解的图元，根据图元的参数子类别的值，将图元按图层名称分组。
步骤（2.4）具体内容如下：
利用Python Script节点从大量曲线中筛选出封闭的曲线段并再次分组；
利用Count节点统计分组的数量，若Count节点数值为4，表示该封闭曲线为四边形；
利用Curve.IsClosed节点筛选单个曲线是否为头尾封闭的曲线，若Curve.IsClosed节点值为真，代表该曲线是圆形曲线；
利用Count节点和Curve.IsClosed节点，将矩形、直线、圆图元分别提取出来；
利用Polygon.Center节点求出矩形图元的中心点坐标值；
利用Line.Direction节点、Vector.X节点、Vector.Y节点求出矩形图元的X方向长度和Y方向长度值；
利用Circle.CenterPoint节点求出圆形图元的圆心点坐标值；
利用Circle.Radius节点得出圆形图元的半径值，再求出圆的直径；
利用Curve.PointsAtEqualSegmentLength节点求出直线图元的中点坐标值；
利用Line.Direction节点、Vector.X节点、Vector.Y节点求出直线图元的X方向长度和Y方向长度。
步骤（2.5）具体内容如下：
根据图元形状，利用>=节点、Dictionary.ByKeysValues节点、Dictionary.ValueAtKey节点，通过判断X方向长度和Y方向长度的值来判断构件的长、宽和旋转角度；根据图层的图元中心点、X和Y方向长度值，再根据图层的图元中心点、X和Y方向长度值，判断使用什么样的族。
通过Dynamo播放器设定相关参数值，根据处理好的CAD图纸，直接驱动Revit软件，实现多个预制构件批量自动化建模。
已经制作好的预制构件模型载入到项目模型中时，对各个预制构件用料规格、数量进行明细表统计。
本发明的优点是：本发明通过利用Dynamo可视化编程，实现了对装配式预制构件批量且自动化的建模，一方面，可以提升建模效率；另一方面，可以减少建模错误，工程师可以把更多的时间和精力放在设计内容的正确性上。
附图说明
图1是本发明一种基于Revit与Dynamo参数化预制构件模型快速建模方法的流程图；
图2是装配式建筑预制构件有关的参数化族库；
图3是钢筋族参数化处理示意；
图4是多个预制叠合板构件CAD图元；
图5是自动选取CAD图元的Dynamo可视化编程示意图；
图6是点选指定CAD图元示意图；
图7是点选指定CAD图元并按图层分组的Dynamo可视化编程示意图；
图8是从大量曲线中筛选出封闭的曲线段并再次分组的Dynamo可视化编程示意图；
图9是从大量曲线中筛选出封闭的曲线段并再次分组的Dynamo可视化编程的结果展示图；
图10是将各图层中封闭曲线分组，按矩形、直线再次分组并处理数据的Dynamo可视化编程示意图；
图11是将各图层中封闭曲线分组，按圆再次分组并处理数据的Dynamo可视化编程示意图；
图12是求取矩形的中心点、X方向长度、Y方向长度的Dynamo可视化编程示意图；
图13是求取圆形的圆心点、直径的Dynamo可视化编程示意图；
图14是求取直线的中点、X方向长度和Y方向长度的Dynamo可视化编程示意图；
图15是判断载入族的长、宽的Dynamo可视化编程示意图；
图16是判断载入族的旋转方向的Dynamo可视化编程示意图；
图17是设定钢筋超出叠合板构件280mm的部分出135度弯钩的Dynamo可视化编程示意图；
图18是需要修改公制常规模型的族参数名称的Dynamo可视化编程示意图；
图19是创建指定的公制常规模型族、旋转至指定角度、修改指定参数的参数值的Dynamo可视化编程示意图；
图20是自动提取水电埋件插入平面的Dynamo可视化编程示意图；
图21是需要修改基于面公制常规模型的族参数名称的Dynamo可视化编程示意图；
图22是创建指定的基于面公制常规模型族、插入平面、旋转至指定角度、修改指定参数的参数值的Dynamo可视化编程示意图；
图23是Dynamo脚本播放器界面示意图；
图24是利用Dynamo脚本播放器生成的叠合板模型示意图；
图25是预制叠合板构件自动生成模型的Dynamo可视化编程界面示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于Revit与Dynamo参数化预制构件模型快速建模方法，通过首先利用Revit软件提前创建参数化族，再利用Dynamo可视化编程软件批量处理CAD图元的图层信息及几何信息，批量处理成参数与参数值一一匹配的数据集合，最后利用Dynamo可视化编程软件中自带的“FamilyType.ByFamilyNameAndTypeName”、“FamilyInstance.ByPoint”、“FamilyInstance.ByFace”、“Parameter.ParameterByName”、“Parameter.SetValue”等节点创建指定的族，旋转族至指定角度，修改指定族参数的参数值，最终形成多个预制构件模型的批量自动化建模。
因装配整体式建筑预制构件种类繁多，以下以预制叠合板构件建模为例讲解。为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的。一种基于Revit与Dynamo参数化预制构件模型快速建模方法，包括以下7个步骤：
步骤1：制作参数化族。
打开Revit软件，制作各种参数化族（叠合板构件族、各类埋件族、各类水电族、各类钢筋族等）备用，如图2所示。将这些族参数化处理，方便修改，如图3所示。
步骤2：将处理好的CAD图纸导入到Revit族中，分解CAD图元。
打开原始CAD图纸，把预制叠合板的外轮廓、X向钢筋、Y向钢筋、加强筋、水电线盒、锁母、起吊埋件、构件缺口等内容分别用不同图层及颜色区分。将原始CAD图纸其余部分的内容删除，并保存该CAD文件。
新建并打开Revit族文件，将步骤1中制作好的参数化族导入到此刻打开的Revit族文件中。将处理好的CAD图纸导入到Revit族文件中，并分解该CAD图元，如图4所示。
步骤3：按图层分别提取图元信息。
在Revit软件中，打开Dynamo for Revit可视化编程工具。使用Dynamo中自带的节点“All Elements In Active View”获取活动视图中可见的所有图元。再使用节点“RemoveIfNot”，在“type”输入端，输入字符串“ModelCurve”做为筛选条件，排除非模型线的图元，只保留CAD分解的图元，如图5所示。
根据图元的参数“子类别”的值，将图元按图层名称分组，如图6、7所示。
步骤4：使用“Python Script”节点模块能够自由编写我们需要的小功能。此处该“Python Script”节点用于从大量曲线中筛选出封闭的曲线段并再次分组，如图8、9所示。
“Count”节点用于统计分组的数量。若“Count”节点数值为4，表示该封闭曲线为四边形。“Curve.IsClosed”节点用于筛选单个曲线是否为头尾封闭的曲线，若“Curve.IsClosed”节点值为真，代表该曲线可能是圆形曲线。利用“Count”和“Curve.IsClosed”节点，将矩形、直线、圆等图元分别提取出来，如图10、11所示。
利用“Polygon.Center”节点求出矩形图元的中心点坐标值；利用“Line.Direction”、“Vector.X”“Vector.Y”等节点求出矩形图元的X方向长度和Y方向长度值，如图12所示。
利用“Circle.CenterPoint”节点求出圆形图元的圆心点坐标值；利用“Circle.Radius”得出圆形图元的半径值，再求出圆的直径，如图13所示。
利用“Curve.PointsAtEqualSegmentLength”节点求出直线的中点坐标值；利用“Line.Direction”、“Vector.X”“Vector.Y”等节点求出直线的X方向长度和Y方向长度，如图14所示。
步骤5：自动批量创建公制常规模型族（叠合板、钢筋、桁架筋等）。
根据图元形状（矩形或直线），利用“>=”、“Dictionary.ByKeysValues”、“Dictionary.ValueAtKey”节点，通过判断X方向长度和Y方向长度的值来判断构件的长、宽和旋转角度（钢筋的长、直径和旋转角度），如图15、16所示。
根据叠合板图层的图元中心点、X和Y方向长度值，再根据钢筋图层的图元中心点、X和Y方向长度值，判断使用什么样的钢筋族（是否是弯钩，是否两头都是弯钩等），如图17所示。
根据族参数名称（如图18所示）和已求得的对应参数值，利用“FamilyType.ByFamilyNameAndTypeName”、“FamilyInstance.ByPoint”、“Parameter.ParameterByName”、“Parameter.SetValue”等节点，创建指定的公制常规模型的族，旋转族至指定角度，修改指定族参数的参数值，如图19所示。
步骤6：自动批量创建基于面的公制常规模型的族（水电线盒、叠合板穿孔、套管等）。
根据已知水电埋件、穿孔、套管等图层图元的中心点和叠合板轮廓图层图元，利用“Polygon.ContainmentTest”节点判断各个水电埋件、穿孔、套管等族分别应该放置在哪一个插入平面上，如图20所示。
根据族参数名称（如图21所示）和已求得的对应参数值，利用“FamilyType.ByFamilyNameAndTypeName”、“FamilyInstance.ByFace”、“Parameter.ParameterByName”、“Parameter.SetValue”等节点，创建指定的基于面的公制常规模型的族，旋转族至指定角度，修改指定族参数的参数值，如图22所示。
上述已制作好的Dynamo脚本可以通过Dynamo播放器设定相关参数值（如图23所示），最后直接生成多个预制叠合板模型，运行效果同上述步骤3到步骤5，如图24、25所示。
步骤7：处理批量创建好预制叠合板模型，丰富模型信息。
将该族复制多份并依据“构件编号”重新命名，分别删除每个族中多余构件模型，最后形成一个个不同构件编号的族文件。
Claims (10)
1.一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）利用Revit软件提前创建参数化族；
（2）利用Dynamo可视化编程软件批量处理CAD文件图元的图层信息及几何信息，批量处理成参数与参数值一一匹配的数据集合；
（3）利用Dynamo可视化编程软件中的FamilyType.ByFamilyNameAndTypeName节点、FamilyInstance.ByPoint节点、FamilyInstance.ByFace节点、Parameter.ParameterByName节点、和Parameter.SetValue节点创建指定的族，旋转族至指定角度，修改指定族参数的参数值，最终形成多个预制构件模型的批量自动化建模。
2.根据权利要求1所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（1）所述的参数化族包括有叠合板构件族、各类埋件族、各类水电族和各类钢筋族；将创建的参数化族进行参数化处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（2）具体步骤如下：
（2.1）将原始CAD图纸处理成便于Dynamo可视化编程软件提取信息的CAD文件；
（2.2）将处理好的CAD文件导入到Revit族中，分解CAD图元；
（2.3）按图层分别提取图元信息；
（2.4）从提取的图元信息曲线中得到图元的几何信息；
（2.5）根据图元的几何信息，判断使用什么样的族。
4.根据权利要求3所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（2.1）所述的将原始CAD图纸处理成便于Dynamo可视化编程软件提取信息的CAD文件，具体操作如下：打开原始CAD图纸，将预制构件的外轮廓线 、各种钢筋、加强筋、水电线盒、锁母、起吊埋件、构件缺口内容分别用不同图层及颜色区分，再将原始CAD图纸其余部分的内容删除，并保存该CAD文件。
5.根据权利要求4所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（2.2）具体内容如下：新建并打开Revit族文件，将创建好的参数化族导入到打开的Revit族文件中，将处理好的CAD图纸导入到Revit族文件中，并分解CAD图元。
6.根据权利要求5所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（2.3）具体内容如下：
在Revit软件中，打开Dynamo for Revit可视化编程工具，使用Dynamo中的节点AllElements In Active View获取活动视图中可见的所有图元，再使用节点RemoveIfNot，在type输入端，输入字符串ModelCurve做为筛选条件，排除非模型线的图元，只保留CAD分解的图元，根据图元的参数子类别的值，将图元按图层名称分组。
7.根据权利要求6所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（2.4）具体内容如下：
利用Python Script节点从大量曲线中筛选出封闭的曲线段并再次分组；
利用Count节点统计分组的数量，若Count节点数值为4，表示该封闭曲线为四边形；
利用Curve.IsClosed节点筛选单个曲线是否为头尾封闭的曲线，若Curve.IsClosed节点值为真，代表该曲线是圆形曲线；
利用Count节点和Curve.IsClosed节点，将矩形、直线、圆图元分别提取出来；
利用Polygon.Center节点求出矩形图元的中心点坐标值；
利用Line.Direction节点、Vector.X节点、Vector.Y节点求出矩形图元的X方向长度和Y方向长度值；
利用Circle.CenterPoint节点求出圆形图元的圆心点坐标值；
利用Circle.Radius节点得出圆形图元的半径值，再求出圆的直径；
利用Curve.PointsAtEqualSegmentLength节点求出直线图元的中点坐标值；
利用Line.Direction节点、Vector.X节点、Vector.Y节点求出直线图元的X方向长度和Y方向长度。
8.根据权利要求7所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：步骤（2.5）具体内容如下：
根据图元形状，利用>=节点、Dictionary.ByKeysValues节点、Dictionary.ValueAtKey节点，通过判断X方向长度和Y方向长度的值来判断构件的长、宽和旋转角度；根据图层的图元中心点、X和Y方向长度值，再根据图层的图元中心点、X和Y方向长度值，判断使用什么样的族。
9.根据权利要求8所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：通过Dynamo播放器设定相关参数值，根据处理好的CAD图纸，直接驱动Revit软件，实现多个预制构件批量自动化建模。
10.根据权利要求9所述的一种基于Revit与Dynamo的预制构件模型建模方法，其特征在于：已经制作好的预制构件模型载入到项目模型中时，对各个预制构件用料规格、数量进行明细表统计。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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