Enscape for Revit在BIM可視化技術(shù)中的應(yīng)用

孟凡森

摘? 要：當前，Autodesk Revit（以下簡稱Revit）軟件是我國建筑行業(yè)在BIM技術(shù)應(yīng)用體系中使用最廣泛的軟件之一。但是，Revit軟件在渲染模型方面仍然存在著速度慢、效果不理想的缺點。這不僅降低了設(shè)計演示效果的觀賞性，也加大了業(yè)主與設(shè)計人員對建筑的想象落差，嚴重影響了BIM技術(shù)在設(shè)計階段的協(xié)同討論與共識。因此，該文基于Enscape，一款可以彌補Revit軟件渲染缺點、具有多樣化人機交互形式的插件進行了應(yīng)用研究，介紹了其功能、特點、使用方法，闡述其在BIM可視化技術(shù)中的重要意義。

關(guān)鍵詞：BIM可視化技術(shù)? Revit? Enscape? 即時渲染

中圖分類號：TU20 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0016-02

BIM通過建立項目的所有真實信息，包括幾何尺寸、物理參數(shù)等的三維信息模型，能夠形象直觀地看到項目的建造過程以及建成后的各種信息，為項目各參與方提供了交流的平臺，使項目在建設(shè)過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行[1]。運用BIM可視化技術(shù)，即可在設(shè)計階段檢視所有的建筑空間以及內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備和設(shè)施，甚至動態(tài)仿真施工到維運，進而延伸更多的視覺分析與檢討;更直觀快速、正確地看到建筑物實際完成后會產(chǎn)生的何種問題，了解未來工程的全貌及預(yù)計施工的過程，提前預(yù)防并解決錯誤的產(chǎn)生。隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，可視化的價值也逐漸被認可。

Enscape for Revit不僅能夠?qū)崿F(xiàn)模型實時渲染，解決Revit軟件渲染速度慢、渲染效果不理想的問題，還提供VR、全景圖等新一代人機互動方式，為BIM設(shè)計概念可視化的應(yīng)用搭建了更優(yōu)的反饋平臺。

1? 研究背景

1.1 BIM概述

建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM）是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建設(shè)工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，同時又是一種應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化技術(shù)[2]。通俗來講，與傳統(tǒng)CAD技術(shù)相比，建筑構(gòu)件在BIM中不僅僅是線條所構(gòu)成的圖形，它還包含構(gòu)件的材料、特征等信息。這些信息對建筑的設(shè)計、施工、運營、拆除等階段的管理提供了全生命周期的支持與依據(jù)。

1.2 Enscape for revit概述

Revit軟件是Autodesk公司研發(fā)的一款用于進行建筑信息模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計平臺，是我國建筑業(yè)BIM體系中使用最廣泛的軟件之一。Revit軟件具有信息全局實時更新、第三方二次開發(fā)便利、能利用其他概念設(shè)計建模軟件（如Sketchup）導(dǎo)出的DXF文件格式的模型或圖紙輸出為BIM模型、用戶界面友好等特點[3]。

Enscape是由一家位于德國的卡爾斯魯厄城的科技公司，研發(fā)的最新一代內(nèi)置于建模軟件中的GPU即時渲染插件。Enscape具有高速即時渲染，所見即所得，真實光線追蹤，可輸出動畫、VR、全景圖、獨立EXE文件等諸多優(yōu)點。

Enscape for Revit，即Enscape插件安裝于Revit軟件平臺，二者協(xié)同工作的應(yīng)用體系。

2? Enscape for Revit 的使用特點

2.1 優(yōu)勢

2.1.1 動態(tài)漫游

在Revit中提前建好模型，并賦予各個構(gòu)件材質(zhì)。打開Enscape實時場景渲染器，可以生成一個能夠?qū)崟r漫游觀看建筑模型的獨立渲染窗口。通過對比，在材質(zhì)、光影等渲染效果方面，Enscape比Revit表現(xiàn)得更加驚艷與逼真。

漫游有兩種模式可供自由切換：飛行模式可以暢通無阻地查看建筑的任何角落;行走模式加入了重力效果與物理障礙限制，仿真平時走路的狀態(tài)，無法穿過墻和樓板，上樓梯時鏡頭也會晃動。漫游過程中，按“M”鍵可以打開小地圖，顯示當前在建筑平面中的位置。

2.1.2 同步更新模型

Revit與Enscape二者可以實現(xiàn)協(xié)同工作。若在Revit軟件中改變某個構(gòu)件的位置、形狀或材質(zhì)，那么在Enscape中這些改變也會得到實時地同步，方便設(shè)計人員即時查看修改效果。

2.1.3 環(huán)境設(shè)置

Enscape通過更改環(huán)境設(shè)置選項，可以使建筑物場地模型更加貼合實際的地理環(huán)境，營造更出色的整體渲染氛圍。例如，加載HDRI環(huán)形貼圖作為背景，調(diào)節(jié)日照、月光、星辰、云、霧、地平線遠近等。

2.1.4 3D草和動態(tài)水

在Revit中將場地（或地板）的材質(zhì)賦予草的貼圖，材質(zhì)名稱中加入“Grass”關(guān)鍵詞，Enscape將在該對象表面生成仿真的3D草。

將水的材質(zhì)運用到“場地”“樓板”或任意建筑物非垂直于地面的表面上，Enscape會自動運用水的表面法線貼圖。在Enscape VR模式或者動畫模式下，這些水的紋理會產(chǎn)生流動效果。

3D草坪與動態(tài)水的加入，使整個渲染場景表現(xiàn)得更加真實，并富有層次感。

2.1.5 顯示模式

除默認的仿真顯示模式外，Enscape還附帶了其他顯示模式。

聚苯乙烯白模模式，去除紋理、顏色、反射、折射等效果，將整個模型的外觀變成白色。在這種模式下，設(shè)計師不僅方便檢查模型的漏光、交疊面、法線錯誤等問題，也利于查看、調(diào)節(jié)燈光方面的設(shè)計和室內(nèi)氣氛的展示。

光能熱力圖模式，模擬出建筑物各個表面的受光強度，方便對建筑光照進行輔助設(shè)計。

2.2 輸出模式

2.2.1 漫游動畫

進入“Toogle Video Editor”模式，在滿意的視點加入“關(guān)鍵幀”，校準焦距，調(diào)整各個關(guān)鍵幀之間的時間跨度與日照間隔，點擊預(yù)覽，軟件會自動生成一條將各個關(guān)鍵幀串聯(lián)起來的攝像機行駛路徑，一個伴隨著時間流逝與日照變化的漫游動畫基本完成。最后，設(shè)置導(dǎo)出動畫的分辨率與質(zhì)量等級，一鍵導(dǎo)出即可。

2.2.2 VR

點擊“一鍵VR”按鈕，Enscape會自動搜索VR設(shè)備。在VR場景中，操縱手柄可以在模型里飛行或者快速傳送到指定地點，日照時間也支持實時調(diào)整，觀看日出和日落。如果對模型不滿意，在Revit中修改，修改好的模型可以及時同步到VR中。對建筑師而言，VR非常具有實用價值，它可以讓設(shè)計人員在方案階段就切身感受到建筑空間。

2.2.3 全景圖

選好全景圖的中心視點，設(shè)置全景圖的輸出分辨率與質(zhì)量等級;渲染完成后，可以上傳至Enscape云端服務(wù)器，自動生成一個二維碼。在不需要下載任何應(yīng)用的情況下，打開手機的掃一掃功能，掃描二維碼，即可觀看到全景效果。

2.2.4 獨立exe文件

Enscape支持輸出獨立exe格式的場景打包文件，可以在任何一臺沒有安裝Enscape軟件的電腦上展示具有動態(tài)漫游功能的渲染場景，且無法查看與建筑模型有關(guān)的任何數(shù)字化信息。此共享方式既便利，又起到了防止項目資料外流的保護作用。

3? 未來展望

BIM可視化技術(shù)不僅幫助人們擺脫了需要靠專業(yè)知識、自身經(jīng)驗與想象才能感受建筑空間的窘境，也為建筑相關(guān)人員共同審閱建筑模型與協(xié)同討論提供了便捷方式。作為一款具有協(xié)同功能的插件，Enscape在Revit模型設(shè)計階段展現(xiàn)出了極強的演示參考價值，為BIM可視化提供了新一代的技術(shù)支持。Enscape智能、高效、即時的反饋特點，滿足了當今社會快節(jié)奏的工作需求，縮短了溝通時間，簡化了溝通過程，提供了更多人性化、便利化的服務(wù)。相信在不久的將來，BIM可視化技術(shù)將越發(fā)成熟與多樣，高效即時的成果反饋形式將被推崇;VR、全景圖等新一代人機交互方式也會得到大力推廣，以滿足不同用戶的多樣化需求。

參考文獻

[1] 張海華，劉宏剛，甘一鳴.基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工應(yīng)用研究[J].公路，2016，61（9）：155-161.

[2] 鄭華海，劉勻，李元齊.BIM技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].結(jié)構(gòu)工程師，2015，31（4）：233-241.

[3] 張人友，王珺.BIM核心建模軟件概述[J].工業(yè)建筑，2012，42（S1）：66-73.