陸智斐

使用BIM 的目的是協(xié)作，一個人創(chuàng)造的數(shù)據(jù)可以交給其他人去使用，不受時間的限制，不受軟件商的限制，這就是OpenBIM。在CG 產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)由使用專利軟件向使用自由軟件的轉(zhuǎn)換，而在建筑產(chǎn)業(yè)才剛剛開始。OpenBIM 是一個契機(jī)，因?yàn)橐呀?jīng)有很多開源的BIM 軟件。目前，一款新的OpenBIM 開源軟件（插件）——BlenderBIM 在國外OpenBIM 領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注，但尚缺乏對它應(yīng)用優(yōu)勢的研究。通過查閱相關(guān)網(wǎng)站和用戶的反饋，分析Blender 的優(yōu)勢和不足，從高校教學(xué)和工程應(yīng)用兩方面闡述了其優(yōu)勢的應(yīng)用場景。最后提出了對OpenBIM 發(fā)展方向的展望。

作為BIM 實(shí)施的發(fā)展方向，OpenBIM 技術(shù)路線在全世界范圍內(nèi)備受推崇。BIM 是“中國建造2035”的重要支撐之一，在錯綜復(fù)雜的國際環(huán)境下，建立“多邊”的BIM 平臺是我國BIM 擺脫“跟跑”，實(shí)現(xiàn)換道超車的必然要求。由于我國三維圖形平臺技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國家，優(yōu)先尋找一個開源的替代軟件推動OpenBIM 在國內(nèi)快速發(fā)展，與二次開發(fā)國外BIM 軟件的商業(yè)模式搶奪市場，可以避免走進(jìn)類似“二次開發(fā)CAD”的陷阱，擺脫對國外軟件的依賴。因此，本文將介紹一款新的軟件平臺，旨在提供一個研究和應(yīng)用的方向。

一、OpenBIM 和BlenderBIM 簡介

1.OpenBIM 簡介

OpenBIM 是基于開放的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和工作流程，協(xié)同完成建筑的設(shè)計、施工、運(yùn)營的一種方法，其是由BuildingSMART 和一些使用開放的BuildingSMART 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的主要軟件供應(yīng)商提出。開放的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)好處是巨大的，包括①支持更加透明、協(xié)作和開放的工作流程；②通用的行業(yè)術(shù)語詞匯表使得信息更加確定：③幫助更多的軟件供應(yīng)商參與其中；④使小公司也能受益于這一工作流程；⑤更大程度的重復(fù)使用數(shù)據(jù)；⑥更容易集成相關(guān)行業(yè)創(chuàng)建和共享的數(shù)據(jù)。在這一工作流程下，各專業(yè)的設(shè)計師和項目的各參與方都可以使用自己最擅長和最適用的軟件，打破當(dāng)前Autodesk 軟件為主的BIM 生態(tài)，幫助更多有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)軟件加入到這一工作流中。

2.BlenderBIM 簡介

Blender 是一款免費(fèi)的開源3D 模型創(chuàng)建軟件，它支持整個3D 流水線——建模、綁定、動畫、仿真、渲染、合成和運(yùn)動跟蹤、視頻編輯和2D 動畫流水線。BlenderBIM 是由Dion Moult 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊基于IfcOpenshell 開發(fā)的一款免費(fèi)開源的Blender 插件，沒有授權(quán)費(fèi)用也沒有廠商鎖定，旨在使用Blender 創(chuàng)建一個模型更加優(yōu)美、精細(xì)，數(shù)據(jù)更加豐富的OpenBIM軟件平臺。插件開發(fā)從2019 年9 月開始，是一款非常新的插件，目前還處于alpha 版，但已經(jīng)具備非常全面的基礎(chǔ)功能。其可以利用Blender 的原生Python API，允許用戶編寫大量腳本，非常容易地進(jìn)行IFC 數(shù)據(jù)的批量管理。用戶可以立即使用Blender 的所有功能，比如，在實(shí)時渲染視圖中建模、虛擬現(xiàn)實(shí)、日照模擬、CFD分析、能量模型、碰撞檢測等。

二、BlenderBIM 的優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.Blender 的優(yōu)勢

（1）集建模、渲染和動畫功能于一身

Blender 作為一款重點(diǎn)應(yīng)用于動畫和游戲領(lǐng)域的軟件，具有強(qiáng)大的建模、渲染和動畫能力，得益于快捷鍵和數(shù)量眾多的插件（如建筑建模用的Archipack），使用者習(xí)慣后操作效率非常高。Blender 自帶的cycle 引擎可以得到照片級的渲染效果，而Eevee 引擎則可以實(shí)時渲染，實(shí)時呈現(xiàn)設(shè)計方案調(diào)整后的效果，同時還可以輸出成動畫實(shí)現(xiàn)漫游功能。區(qū)別于傳統(tǒng)建模軟件需要導(dǎo)入、導(dǎo)出各種第三方軟件的情形，使用Blender在一個軟件中完成建模、渲染到漫游動畫的全部工作，大大節(jié)約了時間和精力。

（2）正版免費(fèi)

軟件正版化是我國履行國際義務(wù)，塑造大國形象的一項重要內(nèi)容，是保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)、建設(shè)創(chuàng)新型國家的需要。使用正版軟件是體現(xiàn)高校尊重知識產(chǎn)權(quán)和國際化的重要指標(biāo)，也是高校教書育人價值觀的集中體現(xiàn)。因此Blender 非常適用于對成本控制有極大要求的個人、小型工作室以及對軟件有正版要求的高校。

2.Blender 的不足

（1）尖端功能不足

Blender 雖然覆蓋面很寬，在功能上打通了動畫產(chǎn)業(yè)的整個流程，并且有自己的特色功能，但是在各個專業(yè)領(lǐng)域的表現(xiàn)都并非頂級。所以在建筑領(lǐng)域并不能與ArchiCAD、3DMAX 等大廠商抗衡。

（2）使用人數(shù)有限

建筑行業(yè)的總規(guī)模是一定的，各工作室內(nèi)部已經(jīng)形成自己的軟件平臺和工作流程。Blender 的使用人群當(dāng)前還不像主流商業(yè)軟件這么多，而且主要在學(xué)生和愛好者中。設(shè)計工作是流水作業(yè)，需要團(tuán)隊的協(xié)作，個人引入新的軟件雖然提高了個人的效率但并不能幫助整個團(tuán)隊提高效率，而整體更換工作流程的學(xué)習(xí)成本則是巨大的。

（3）缺少技術(shù)支持

Blender 因?yàn)椴皇巧虡I(yè)軟件，相應(yīng)的也沒有專業(yè)的技術(shù)支持，在遇到問題時得不到及時的救援，對于進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用的設(shè)計公司來說，這一風(fēng)險是無法接受的。

（4）BlenderBIM 在OpenBIM 中的應(yīng)用優(yōu)勢

OpenBIM 為我們提供了開放的數(shù)據(jù)，而開源的軟件（如BlenderBIM）為我們提供了開放的方式來使用數(shù)據(jù)。在BlenderBIM 中用戶的自由不僅是通過軟件使用數(shù)據(jù)的自由，還包括對軟件進(jìn)行修改和分享的自由、按自己的意愿來使用數(shù)據(jù)的自由。BlenderBIM 不是將IFC 當(dāng)做一種數(shù)據(jù)交換的文件格式，而是直接把數(shù)據(jù)交到用戶手中，用戶可以直接對IFC 數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，而不僅是對廠家提供的重新定義后的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

三、BlenderBIM 的優(yōu)勢應(yīng)用場景

1.高校BIM 教學(xué)

BlenderBIM 是開源的自由軟件，將開源軟件引入高校BIM 的教學(xué)實(shí)踐，可以改善專業(yè)人才就業(yè)時對國外商用BIM 軟件的依賴情況，克服依賴國外商業(yè)軟件帶來弊端，為國產(chǎn)軟件的崛起創(chuàng)造空間。從BIM 行業(yè)的發(fā)展來看，OpenBIM 已經(jīng)是必由之路，核心的技術(shù)是對開放數(shù)據(jù)的應(yīng)用而非某一軟件的應(yīng)用，BlenderBIM 可以直接對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行操作更能加深學(xué)生對數(shù)據(jù)的理解。高校的研究人員還可以針對教學(xué)實(shí)踐，對BlenderBIM 軟件進(jìn)行修改，這是商用軟件不能滿足的。國際上的開源BIM 軟件還有很多，但是BlenderBIM 依靠Blender 在顯示效果上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，可以使學(xué)生獲得更大的成就感，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

2.建設(shè)單位比選設(shè)計方案

對于建設(shè)單位，在項目管理和運(yùn)維階段應(yīng)用BIM需要投入大量額外的成本，而在決策和設(shè)計階段應(yīng)用的性價比更高。這兩個階段，建設(shè)單位需要在設(shè)計方案上與外部（設(shè)計、造價）和內(nèi)部（決策機(jī)構(gòu)、使用部門）進(jìn)行大量的溝通，期間視覺表現(xiàn)的作用非常大，如果實(shí)現(xiàn)這些功能的成本足夠小，建設(shè)單位就會有足夠的動力來使用。

OpenBIM 得以讓不同的用戶選擇專業(yè)適用的軟件，建設(shè)單位不必安裝設(shè)計單位使用的商用軟件，就可以達(dá)到所需要的功能。在二維的平面圖和剖面圖中，很多信息地表達(dá)對非專業(yè)人員是不友好的，溝通雙方信息的不對稱增加了溝通的時間，更不利地是限制了參與者的思維。對于使用部門和決策部門，看不到信息就無法提出對應(yīng)的意見，而對于建成后提出的意見，返工造成了資源的浪費(fèi)，不返工則成為遺憾。在應(yīng)用BIM 后，二維的圖紙變?yōu)槿S模型，參建方的表達(dá)和理解都更加精準(zhǔn)，提高了溝通的質(zhì)量和效率，加快了項目決策的速度，在各方面降低了成本。

BlenderBIM 使建設(shè)單位投入的軟件成本為零，Blender 可以很便捷地安裝在任何一臺計算機(jī)上，無論是設(shè)計單位還是建設(shè)單位，都可以用BlenderBIM 在原有方案的基礎(chǔ)上快速地完成模型的調(diào)整和渲染，進(jìn)而完成局部方案的對比和確認(rèn)，甚至使用部門也可以用其來表達(dá)需求。

四、結(jié)語

依靠Blender，作為一個誕生只有一年多的插件，BlenderBIM 展現(xiàn)了其天生的優(yōu)勢和與其雄心相匹配的實(shí)力。雖然當(dāng)前還是Alpha 版，需要配合其他軟件來實(shí)現(xiàn)完整的流程，但作為開源軟件，其功能的上限不是由開發(fā)團(tuán)隊決定的而是由使用者的需求決定的。未來，一統(tǒng)天下的不一定是BlenderBIM，但一定是開源軟件，當(dāng)編程能力如同識字一樣基本，用戶不會滿足于使用商業(yè)軟件所提供的功能和轉(zhuǎn)換過數(shù)據(jù)。為了建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)支持開源軟件，作為普通用戶所能做的，就是使用它并將意見反饋給開發(fā)者。