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        基于BIM技術的方案級視頻制作

        2021-12-16 07:43:17黃為
        四川建筑 2021年5期
        關鍵詞:BIM技術

        【摘 要】為拓展BIM技術在橋梁工程建設的應用價值,文章選取2×120 mT型剛構跨鐵鋼箱梁轉體為研究對象,通過Revit建立BIM模型,運用Navisworks,Civil3D,Infraworks等軟件對模型進行整合,總結出一套標準化、流程化的視頻制作流程,在運用視頻匯報方案中具有一定的指導意義。

        【關鍵詞】BIM技術; 匯報視頻; Navisworks

        【中圖分類號】U445.1【文獻標志碼】A

        BIM技術應用于工程實際,服務于現(xiàn)場,是近年來BIM領域的呼聲,基于BIM技術可視化強的特點,把BIM模型制作成視頻,進行交底和匯報工作,是可視化服務于現(xiàn)場的一項重要應用[1]。本文依托新機場高速連接線(雙埠—夏莊段)工程3標段中的上穿青榮城際節(jié)點(圖1),主體工程包括北幅跨徑布置為3×40 m預應力混凝土大箱梁(120 m+120 m)+T型剛構橋(耐候鋼),其中主橋(120 m+120 m)鋼箱梁T構同時跨越膠濟鐵路、青榮城際及機場專線;南幅跨徑布置為采用(120 m+120 m)T型剛構橋(耐候鋼)+3×40 m預應力混凝土大箱梁,T型剛構橋跨越膠濟鐵路及青榮城際,預應力混凝土大箱梁跨機場專線,其中240 m鋼箱梁是我國目前為止跨徑最大的耐候鋼鋼箱梁,同時也是沿線條件最復雜、實施難度最大、工藝和技術要求最高的市政道路交通項目,此節(jié)點工程的難點在于:

        (1)鋼箱梁轉體橋跨越6條既有鐵路線。

        (2)鋼箱梁拼裝與吊裝。

        (3)與其它標段交叉施工作業(yè)點多。

        (4)施工組織難度高。

        項目建設期間,在兩條既有鐵路營業(yè)線之間施工的特定環(huán)境下,對施工造成極大的安全風險,對施工總體部署,合理組織機械,帶來極大的挑戰(zhàn)。基于該項目的復雜性,制作精細化視頻,對技術人員技術交底,把控每一個施工工序的要點和難點,突出施工工序的重點,具有重要的實踐意義[2]。根據(jù)方案級視頻制作文獻的匱乏,本文基于240 m轉體橋為研究對象,形成一整套施工工序的制作方法,為具有相同條件下的項目制作視頻具有一定的借鑒意義。

        1 視頻的制作流程

        1.1 建模軟件的介紹和模型的建立

        動畫的制作首先要建立精細化的三維實體模型,在三維模型制作軟件中,有Revit等一系列軟件,Revit軟件它具有很強的兼容性,可以和Navisworks、Fuzor、3dmax等系列軟件進行互導互換,還具有通用性強的特點,其中最強大的族功能,可以通過自建族的方式形成構件,形成完整的項目構件。通常情況下可以運用Revit軟件實現(xiàn)三維模型的有效建立。在基礎設施領域Bently系列具有不可比擬的優(yōu)勢,Bently系列軟件是基于Microstation進行開發(fā)的,它的工作原理是把已經(jīng)繪制好的圖形寫在硬盤里,把內存釋放出來做新的事情,所以處理大體積文件的運行速度比Autodesk系列軟件快很多, 在各個專業(yè)應用的軟件中,各種細節(jié)模塊都做成了便利的工具欄,方便隨時使用,各個功能也劃分得更細,這樣的工具欄設計,使得設計工作更加便捷,由此可見Bently系列的優(yōu)越性,Bentley系列軟件包括建筑設計AECOsim Building Designer;公路OpenRoads;鐵路設計,OpenRail;橋梁設計OpenBridge;工廠設計OpenPlant。相對于Revit來說就是一個族構件,通用性強難以彌補專業(yè)性不足的缺陷,可根據(jù)實際情況來選擇建模軟件,這類建模類的軟件還有很多例如犀牛(復雜構型)、Tekla(鋼結構)、CATIA(制造業(yè))。本文基于此項目構件的特點采用Autodesk系列的Revit進行建模,在實體模型建立之前,對基礎設施工程周圍的地形進行分析,得到地形數(shù)據(jù),或者通過專業(yè)的軟件形成場布模型,運用AutodeskInfraworks軟件模型生成器形成基本地形,通過Infraworks里的道路,鐵路等基礎設施創(chuàng)建功能對周圍的交通設施的位置進行細化,導出.imx格式用 Civil 3D打開,對其中的數(shù)據(jù)進行處理,把錯誤的數(shù)據(jù)點進行刪除整理,提取等高線,最后載入到Revit中,形成了精準的三維實體模型(圖2),建立主體工程模型,模型項目中族的類型決定了視頻的精細化程度,根據(jù)方案確定好動畫模型的族構件數(shù)量。本文根據(jù)龍門吊安拆方案和鋼箱梁吊裝方案構建了完整的族構件(圖3、圖4)。

        1.2 模型的導入和渲染

        三維模型建立完整以后,骨架搭設完畢,需要對其骨架進行肌肉和姿態(tài)的搭建,本文通過Revit中建立好的三維實體模型導出為Nwc格式,隨后載入到Navisworks中,對于施工機械的導入,采用附加的形式,載入已經(jīng)存在的項目文件中,機械采用族文件導出Nwc的形式,可以制作出精細化的動畫短片,在履帶吊模型中可以看到族構件載入Navisworks中,動畫制作的最小圖元是每一段拉伸或者放樣的部件(圖5)。在Navisworks中首先采用Rendering工具對項目中的每一個族構件進行渲染,形成整體項目渲染圖,盡量做到貼合實際,色彩鮮明,形成良好的視覺效果。

        1.3 動畫形成思路

        在動畫制作類軟件中,Navisworks中Animato可以作為較為成熟的工具,通過Animator中的移動、旋轉、縮放等命令,形成關鍵幀。其中旋轉命令可以控制模型移動的軸心位置,在形成關鍵幀的過程中,在時間軸中輸入時間點來確定每一個時間點的位置[3-4],而不是拖動時間軸來確定時間點(圖6)。對于復雜的工序,對一個構件在同一段時間內通過不同的命名,在相同的時間點施加不同的命令(移動、旋轉、縮放等命令),形成復雜的動畫動作,達到施工工序的要求,施工動畫制作的前提要求:拆分方案里的工序,精簡每一步施工動作。組織好每一道工序中每一個施工步驟的關鍵幀,形成流暢、完整的動畫短片。

        1.4 動畫形成軟件選擇

        在方案級視頻動畫中,視頻內容基本分為工程概況、施工工序介紹、致謝三個部分,在工程概況的介紹上,可以運用Lumion軟件。Lumion軟件作為BIM軟件中一款較為強大的渲染軟件,具有很強的可視化效果,利用Lumion軟件中的漫游功能作為工程概況的部分(圖7),對于施工工序的動畫制作和復雜節(jié)點的工序介紹,采用3dmax和C4d軟件。目前市場上較為成熟的動畫制作軟件,首推C4d,Cinema 4D R10 Studio Bandle包含建模、動畫、渲染、角色、粒子以及新增的插畫等模塊[5],可以說Maxon CINEMA 4D提供了一個完整的3D創(chuàng)作平臺,以致Cinema 4D R10是一款功能超強的三維圖像設計工具,Cinema 4D所擁有強大的3D建模功能,完全能夠滿足施工動畫的制作要求。對于高質量要求的匯報視頻,采用C4d軟件,可以達到不錯的效果。

        1.5 動畫的剪輯和配音的處理

        通過C4d或者3dmax形成每一個施工片段,對于零散的施工片段,進行剪輯和配音,以及后期處理,形成完整的施工動畫。在施工片段的制作前期,制作思路清晰、表達完整的配音稿(也就是施工步驟),是整個視頻短片形成,并完整性表達出方案思路的關鍵工作。首先明確好每一個時間幀的施工步驟和施工工序,根據(jù)整體配音稿來規(guī)劃好每一段施工片段,為形成完整的視頻短片提供基礎,在剪輯軟件中可以采用愛剪輯和Pr,剪輯好動畫短片,配好音,完整的短片制作完成(圖8)。

        2 結束語

        隨著我國信息化、智能化技術不斷發(fā)展,對綠色建筑的要求不斷提高。以政策為導向的精細化管理,智能化管理綠色工地不斷推進,應用BIM技術融入工程管理中已經(jīng)是一種必然的趨勢。目前BIM技術在建筑行業(yè)的應用逐漸成熟,特別是在可視化應用方面,方案級視頻匯報不僅僅是業(yè)主的要求,也是技術交底的重要輔助工具,符合BIM應用于現(xiàn)場實際的要求[6-7]。但是現(xiàn)有的文獻對于方案級視頻的制作略有匱乏,本文基于BIM建模技術,以新機場三標的鋼箱梁轉體橋為對象,采用動畫制作軟件,以方案為基礎,緊抓方案中的關鍵點來形成關鍵幀,明確視頻制作的具體步驟,為現(xiàn)場方案級匯報視頻提供一定的借鑒意義。

        參考文獻

        [1]何關培. BIM 總論[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011:1-3.

        [2]鄒陽.橋梁信息模型(BrIM)在設計與施工階段的實施框架研究[D].重慶:重慶交通大學,2014.

        [3]VanlandeR'Nicolle C, Cruz C.1FC and building lifecycle management[J].Automation in ,Consrtruction 2008,18(1):70-78.

        [4]Yang Z,ArtoK,Stephen W J.Developing a tailored RBS linking to BIM for risk management of bridge project [J].Engineering,Construction and Architectural Management.2016,23(6):727-750.

        [5]Hu Z,Zhang J.BIM-and 4D-based integrate solution of analysis and management for conflicts and structural safety problems during construction:2.Development and site trials[J].Automation inConsturction .2011,20(2):1.

        [6]張春霞.BIM 技術在我國建筑行業(yè)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展障礙研究[J].建筑經(jīng)濟 2011(9):96-98.

        [7]楊駭麟.基于BIM 的可視化協(xié)同設計應用研究[D].成都:西南交通大學,2016.

        [定稿日期]2021-02-03

        [作者簡介]黃為(1992~),男,碩士,工程師,從事橋梁、隧道、公路的施工管理和BIM在工程上的應用等工作。

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