■ 徐劍

Revit系統(tǒng)軟件二次開發(fā)研究

■ 徐劍

分析西成客運專線清涼山隧道BIM建模過程中存在的問題，并提出解決方案。從項目管理、族庫管理、斷面管理、族構(gòu)件加載和模型拼裝方面對Revit系統(tǒng)二次開發(fā)，掌握Revit SDK API函數(shù)二次開發(fā)方法和一些技巧，熟悉了解其功能，實現(xiàn)隧道BIM模型拼裝。

Revit；BIM模型；二次開發(fā)；清涼山隧道

1 問題提出與解決方案

在西成客運專線清涼山隧道BIM建模過程中，存在以下幾方面的問題。

（1）適合隧道工程建模的族構(gòu)件基本是空白。按建模需求完成族庫建設(shè)后發(fā)現(xiàn)，依靠手工方式在Revit系統(tǒng)提供的人機(jī)交互平臺完成隧道建模工作效率低，精度無法保證。即使建模完成，若要對某部分變更，可能需要修改模型全部構(gòu)件參數(shù)，整個拼裝過程必須重來。

（2）族構(gòu)件按照一定的標(biāo)準(zhǔn)建立，同一族構(gòu)件在同一模型或不同模型中，會被多次調(diào)用，用于不同位置，其參數(shù)發(fā)生變化。手工建模時，同一族構(gòu)件參數(shù)調(diào)整非常繁瑣，而且容易出錯。

（3）在三維空間曲線上建模時，要求族構(gòu)件必須進(jìn)行相應(yīng)形變，以滿足模型與實際情況相符，手工很難完成。

基于上述問題，通過對Revit系統(tǒng)提供的API函數(shù)研究，結(jié)合手工建立隧道模型的基本過程，通過多次試驗，提出采用二次開發(fā)方式解決問題的思路。一是通過人工方式建立隧道族構(gòu)件；二是采用二次開發(fā)程序準(zhǔn)確獲取隧道模型所需的空間曲線基本屬性，并為隧道族構(gòu)件的擺放做基礎(chǔ)準(zhǔn)備；三是加載各種族構(gòu)件，完成實例生成、參數(shù)設(shè)置和拼裝工作。

圖1 Revit系統(tǒng)軟件的功能模塊

2 項目開發(fā)過程

Revit系統(tǒng)軟件的功能模塊見圖1。

2.1 項目管理

項目管理的目的是確定隧道工點的起訖里程，獲取工點所在線路的三維空間曲線或平面曲線與豎曲線屬性。如果提交的是線路三維空間曲線的DWG文件，則可直接在二次開發(fā)系統(tǒng)中應(yīng)用三維空間曲線屬性提取功能，獲得滿足后期隧道BIM模型拼裝要求的屬性值。如果按線路豎曲線要素值和平面曲線DWG文件方式提供隧道所在的線路，首先可獲取平面曲線的各

屬性值，然后通過二次開發(fā)系統(tǒng)提供的豎曲線屬性值計算功能，獲取豎曲線上滿足隧道模型拼裝的各屬性值，最后將豎曲線屬性值與相對應(yīng)的平面曲線屬性值擬合，得到完整的空間三維線路曲線屬性值。

2.2 族庫管理

隧道BIM模型是由眾多隧道族構(gòu)件拼裝而成，因此，有效地管理族構(gòu)件是二次開發(fā)系統(tǒng)成功的關(guān)鍵之一。其中包括族構(gòu)件所屬項目及工點、族文件所在路徑、族名稱及類型管理、族預(yù)覽及族參數(shù)設(shè)定、族所屬拼裝類型管理等。隧道族構(gòu)件管理界面見圖2。

（1）族構(gòu)件文件基本屬性管理。族文件路徑可通過瀏覽磁盤文件獲取，族名稱及族類型、族基點坐標(biāo)值等由二次開發(fā)系統(tǒng)通過對族文件的操作自動獲取，避免了人工輸入產(chǎn)生的誤差導(dǎo)致模型拼裝失敗。

（2）拼裝參數(shù)管理及族預(yù)覽。此參數(shù)主要是在BIM模型自動拼裝中，由二次開發(fā)系統(tǒng)按拼裝要求在實例中進(jìn)行修改或新增的參數(shù)值，可在拼裝時對模型尺寸、模型所在曲線半徑等進(jìn)行修改，也可作為BIM信息的一部分，提交給BIM模型的使用方。

（3）拼裝屬性管理。在隧道BIM模型中所有族構(gòu)件實現(xiàn)模型拼裝時，按類型可分為整體拼裝、間距拼裝和單獨拼裝3類。按照拼裝類型不同，族構(gòu)件在調(diào)用及實例生成時，插入點的計算不同。專用洞室屬于特殊族構(gòu)件，在族庫管理中同時進(jìn)行有效管理。2.3 斷面管理

隧道BIM模型由不同類型的斷面組成，不同斷面類型的區(qū)別主要表現(xiàn)在斷面起訖里程、斷面中構(gòu)件的組成、按整體拼裝形式進(jìn)行拼裝的構(gòu)件管節(jié)長度、按間距拼裝形式進(jìn)行拼裝的各構(gòu)件相對應(yīng)的拼裝間距等。隧道BIM模型斷面管理界面見圖3。斷面管理中設(shè)定的參數(shù)及數(shù)值直接參與模型拼裝的族構(gòu)件調(diào)用、實例生成及實例插入點的計算。

圖2 隧道族構(gòu)件管理界面

2.4 族構(gòu)件的加載

斷面類型、族構(gòu)件及拼裝信息設(shè)置后，將參與本次模型拼裝的族構(gòu)件加載到Revit系統(tǒng)中，可從族庫中選取族構(gòu)件，以減少二次開發(fā)系統(tǒng)開銷，提高拼裝速度。族構(gòu)件加載界面見圖4。

2.5 模型拼裝

圖3 斷面管理界面

圖4 族構(gòu)件加載界面

圖5 拼裝界面

隧道BIM模型可按里程、斷面、部位等不同形式進(jìn)行全隧道或隧道段落拼裝。隧道BIM模型拼裝界面見圖5。

3 Revit系統(tǒng)二次開發(fā)總結(jié)

（1）在Revit系統(tǒng)開發(fā)包中，二次開發(fā)為用戶準(zhǔn)備了Revit SDK API函數(shù)，并隨Revit系統(tǒng)版本升級，其API功能不斷完善、加強(qiáng)。

（2）用好API函數(shù)，可改善Revit系統(tǒng)軟件本身存在的不足。例如，Revit系統(tǒng)軟件在人機(jī)交互方面，特別是在空間定位人機(jī)交互方面比較薄弱，導(dǎo)致無法通過輸入三維坐標(biāo)點方式插入族構(gòu)件或生成實例，而API函數(shù)可很好地解決這個問題。

（3）將Revit系統(tǒng)軟件與其他軟件相互配合，能夠達(dá)到事半功倍作用。例如，開發(fā)過程中將Revit系統(tǒng)的二次開發(fā)與Autocad的二次開發(fā)相結(jié)合，通過Autocad提供的DWG瀏覽控件打開線路曲線DWG文件；通過ObjectArx二次開發(fā)編程，獲取Revit系統(tǒng)二次開發(fā)所需的線路屬性值，并存入共享數(shù)據(jù)庫，使隧道BIM模型在空間三維曲線上的精確、快速拼裝得到數(shù)據(jù)保證。

（4）在Revit系統(tǒng)開發(fā)中發(fā)現(xiàn)二次開發(fā)資源不足，從需求分析到開發(fā)完成沒有完整、詳細(xì)的技術(shù)參考資料借鑒，以及Revit SDK API函數(shù)的使用方法及功能，除了Revit SDK Tools本身所帶的幫助文件外，沒有其他技術(shù)資料，使開發(fā)中遇到的問題無法迅速解決，需要不斷探索和實踐，成為新技術(shù)學(xué)習(xí)、實戰(zhàn)經(jīng)驗和開發(fā)技巧的積累過程。

4 結(jié)束語

通過對Revit系統(tǒng)軟件的開發(fā)，掌握了Revit SDK API函數(shù)二次開發(fā)方法和一些技巧，熟悉和了解其功能，實現(xiàn)了隧道BIM模型拼裝，為今后開發(fā)工作打下一定基礎(chǔ)。

徐劍：中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司信息網(wǎng)絡(luò)處，工

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責(zé)任編輯苑曉蒙

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