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        Solidworks 到Revit 的模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換研究

        2022-06-03 08:39:40丁芮陳俊鄭智新汪海波
        關(guān)鍵詞:建筑信息模型

        丁芮,陳俊,鄭智新,汪海波

        (中機(jī)第一設(shè)計(jì)研究院有限公司,合肥 230601)

        1 研究背景

        相對(duì)于其他行業(yè)的信息化程度而言,建筑業(yè)信息化程度較低,為避免信息的不斷流失,高效協(xié)同建設(shè)各方,使得信息能夠準(zhǔn)確、及時(shí)、穩(wěn)定地傳輸,在建設(shè)行業(yè)中傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)正逐步向BIM 正向設(shè)計(jì)邁進(jìn),逐漸實(shí)現(xiàn)建筑信息化。

        建筑信息模型化是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立建筑模型,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息[1]。BIM 正向設(shè)計(jì)指設(shè)計(jì)人員從項(xiàng)目伊始,即開始三維設(shè)計(jì),構(gòu)建可視化的三維模型,利用三維模型可視化的特點(diǎn),直觀反映最終成型的建筑結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案的修正優(yōu)化。同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)的協(xié)調(diào)溝通,達(dá)到二維圖紙向BIM 正向設(shè)計(jì)的出圖轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)建筑信息化。

        鑒于建筑信息模型化的趨勢(shì),以及BIM 正向設(shè)計(jì)的需求,在工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)過程中,整合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息,通過建筑模型整合項(xiàng)目的各類相關(guān)信息,在項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期中進(jìn)行信息的共享和傳遞,可以在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用[3]。

        2 數(shù)據(jù)兼容性分析

        在軟件使用過程中,經(jīng)常遇到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的問題,首先,遇到的是同軟件在不用版本間的轉(zhuǎn)換,如高版本的CAD 與低版本的CAD 之間的轉(zhuǎn)換;其次,是同軟件商開發(fā)的不同軟件間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,如同為歐特克旗下的CAD 與Revit 之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。而且由于BIM 應(yīng)用的特性,BIM 軟件應(yīng)支持開放的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),因此,在使用不同軟件的過程中,經(jīng)常聯(lián)想到是否可以將A 軟件的成果轉(zhuǎn)為B 軟件使用,以節(jié)約時(shí)間和成本。

        筆者及其他用戶在同軟件開發(fā)人員的交流過程中也發(fā)現(xiàn),三維軟件的底層架構(gòu)及算法,其實(shí)是大同小異,按開發(fā)者所說,異面曲線等幾何算法,實(shí)際上用的是同一套成熟算法。因此,通過文件格式的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)建筑信息模型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的流通是存在可行性的。

        但是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是一個(gè)有待大力開發(fā)的區(qū)域,用戶無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一對(duì)一轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)一對(duì)一轉(zhuǎn)換的前提是有相應(yīng)的適配插件,這需要投入大量的財(cái)力和人力去開發(fā)研究。在面對(duì)不同軟件,不用用戶且需求各異的情況下,去投入大量精力開發(fā)插件,顯然是不適用用戶需求較大的情況。因此,如何通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù),在沒有一對(duì)一轉(zhuǎn)換插件的情況下,通過“繞彎”的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通成為當(dāng)前人們研究的重點(diǎn)。

        3 數(shù)據(jù)格式研究思路

        對(duì)于當(dāng)前的BIM 正向設(shè)計(jì)來(lái)說,不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師由于專業(yè)差異,使用的建模平臺(tái)不能統(tǒng)一,Solidworks 軟件傾向于工業(yè)設(shè)計(jì),其優(yōu)點(diǎn)在于零件裝配,Revit 軟件傾向于建筑設(shè)計(jì)與能耗分析,優(yōu)點(diǎn)在于將建筑模塊化。

        在工業(yè)建筑的BIM 正向設(shè)計(jì)過程中,工業(yè)模型仍舊需要重新二次建模,耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力,導(dǎo)致從項(xiàng)目前期開始就無(wú)法真正地讓三維設(shè)計(jì)協(xié)同落地?;谲浖匦裕疚闹荚谘芯坑蒘olidworks 到Revit 的單向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,以期提高BIM正向設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率。

        在三維軟件架構(gòu)下,雖然不同軟件呈現(xiàn)的形式、用戶界面完全不一樣,但是底層語(yǔ)言、代碼還是有相似之處。同樣的語(yǔ)言通過不同的軟件“說出來(lái)”就形成了不同的文件,如rvt、max等。不同的軟件也有不同程度上讀取其他軟件模型的能力,因此,在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中考慮是否可以通過不同的“軟件翻譯”,使得Solidworks 的文件語(yǔ)言被Revit 接受。

        IFC 是國(guó)際通用的格式之一,它是由國(guó)際協(xié)同工作聯(lián)盟(International Alliance for Ineteroperability,IAI)組織制定的建筑工程數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。目前,F(xiàn)ME2013IFC 讀模塊支持2×,2×2,和2×3 版本的IFC 規(guī)范,IFC 標(biāo)準(zhǔn)在全球得到廣泛應(yīng)用和支持[3]。

        實(shí)際上,Solidworks 也可以導(dǎo)出IFC,但依舊存在問題。實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn),通過IFC 進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換生成的模型,有時(shí)無(wú)法被Revit 讀取,有時(shí)整塊相連,線條雜亂,缺失信息及材質(zhì),有時(shí)部分構(gòu)件的幾何信息混亂,等等,難以進(jìn)行二次數(shù)據(jù)利用,故而需要尋找更優(yōu)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

        本文通過對(duì)比不同軟件的導(dǎo)入、導(dǎo)出格式,找尋數(shù)據(jù)共通點(diǎn),詳見表1~表3。

        表1 Revit 允許的導(dǎo)入和導(dǎo)出的文件格式

        表2 Solidworks 允許的導(dǎo)入和導(dǎo)出的文件格式

        表3 Inventor 允許的導(dǎo)入和導(dǎo)出的文件格式

        在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中最終發(fā)現(xiàn),同為歐特克旗下,也同樣服務(wù)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的Inventor,很適合成為軟件翻譯。首先,同作為歐特克旗下的軟件,它可以兼容Revit,其次,同作為機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)軟件,它兼容Solidworks。因此,通過大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和嘗試,得出Inventor 可以作為合適的中轉(zhuǎn)軟件。

        將Solidworks 文件通過歐特克旗下的Inventor 打開讀取,通過Inventor 提供的BIM 平臺(tái)轉(zhuǎn)換為.rfa/.adsk 文件,輸入Revit,即可達(dá)成Solidworks 文件在Revit 平臺(tái)中使用的目的。

        4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的必要性

        一般情況下,各個(gè)專業(yè)可以通過集成平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同,借助數(shù)字建筑模型系列軟件,將散亂孤立的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和信息整合在一個(gè)平臺(tái)上,在各專業(yè)工種之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、信息整合。協(xié)同平臺(tái)兼容的主要格式集中在Revit、Navisworks、3Dmax 等軟件,對(duì)工業(yè)常用的Solidworks 衍生的格式兼容有限。其次,由于將Revit 與Solidworks 在第三方平臺(tái)中協(xié)同,則只能進(jìn)行模型的對(duì)比、展示,而不能直接做出修改,這樣達(dá)不到真正的設(shè)計(jì)協(xié)同。并且,在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)備是Solidworks提供的三維模型,建筑、機(jī)電是Revit 提供的三維模型,即使合成到平臺(tái),也存在基點(diǎn)難統(tǒng)一、模型難復(fù)核的問題,同時(shí)因?yàn)槠脚_(tái)是不具備修改模型的能力,無(wú)法即刻對(duì)模型進(jìn)行詳細(xì)精確的修改,設(shè)計(jì)人員對(duì)模型進(jìn)行反向核查需要花費(fèi)大量的時(shí)間及精力。

        因此,直接將機(jī)械設(shè)備模型應(yīng)用到建筑或機(jī)電設(shè)計(jì)人員的Revit 平臺(tái)中,更方便設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中直接調(diào)整模型及碰撞。

        5 結(jié)語(yǔ)

        Revit 擁有著強(qiáng)大的協(xié)同設(shè)計(jì)能力,且因其具有開源性,插件的多樣性為協(xié)同提供便利,從而促進(jìn)了Revit 平臺(tái)的推廣與應(yīng)用。用戶雖然通過文件中轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了一定程度上的模型數(shù)據(jù)傳遞,但是這一轉(zhuǎn)換流程仍舊是不夠有效便捷的,此種方式轉(zhuǎn)換的基本前提是至少需要安裝3 款軟件。

        雖管從Solidworks 到Revit 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換仍舊存在不足,但仍舊存在積極層面的意義,龐大的機(jī)械文件庫(kù)極大地豐富了Revit 平臺(tái)的族庫(kù),為后續(xù)正向設(shè)計(jì)產(chǎn)生積極影響,提升模型精度。本文雖然只著眼于從Revit 到Solidworks 的單向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,但仍對(duì)促進(jìn)工作效率和項(xiàng)目運(yùn)用有積極作用。

        當(dāng)數(shù)據(jù)不再成為壁壘,數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)則有望打破軟件的局限,對(duì)企業(yè)而言,可以減少軟件的支出成本,對(duì)個(gè)人而言,可降低軟件學(xué)習(xí)的成本,不必因?yàn)椴煌耸褂貌煌能浖鴮?dǎo)致協(xié)同障礙。

        但目前不可以忽略的問題之一是,市場(chǎng)上的軟件沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因此,模型只能理解為數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)之一,仍舊存在品牌差異、型號(hào)差異、地區(qū)差異等。因此,在整個(gè)項(xiàng)目周期中,由于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各方的協(xié)同存在信息差異,往往使得BIM 只能形成一個(gè)概念,信息流轉(zhuǎn)存在各種障礙,不能真正落地。理想中的“一模到底”,信息通路,在實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施過程中,依舊難以真正落地。

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