P-BIM與VR虛擬感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)接研究

趙煒 宋強(qiáng)

摘要：分別闡述了P-BIM與VR的關(guān)系，P-BIM與VR各自軟件操作平臺(tái)，力求通過(guò)研究P-BIM & VR常用軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)接的實(shí)例研究，找到P-BIM & VR核心建模軟件之間的信息傳遞關(guān)系，保證建筑全生命過(guò)程中建筑信息的共享與轉(zhuǎn)換順暢。

關(guān)鍵詞：P-BIM;VR;數(shù)據(jù)對(duì)接

1. P-BIM與VR概述

1.1 P-BIM與VR的關(guān)系

BIM技術(shù)：即建筑信息模型（Building Information Modeling）技術(shù)，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維的建筑模型，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、 可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點(diǎn)。

P-BIM：將國(guó)內(nèi)軟件與BIM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)合，以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)BIM之精髓——數(shù)據(jù)共享與協(xié)同工作，以“聚合信息，為人所用”為核心指導(dǎo)項(xiàng)目BIM實(shí)施。

P-BIM模型為虛擬現(xiàn)實(shí)提供了和實(shí)際項(xiàng)目一致的完整和精確的模型，VR虛擬現(xiàn)實(shí)是讓人在的那個(gè)模型環(huán)境里面漫游。P-BIM & VR技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界近似真實(shí)的三維表達(dá)，將傳統(tǒng)的二維設(shè)議施工）方案轉(zhuǎn)化為直觀的三維可視化圖形模型，有助于建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位以及運(yùn)營(yíng)單位在同一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行溝通，清晰表達(dá)建造理念、及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)議施工）方案缺陷、減少資源浪費(fèi)，從而達(dá)到建設(shè)工程項(xiàng)目在其全生命周期內(nèi)，最大限度地降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)、控制項(xiàng)目成本。

1.2 P-BIM建筑模型軟件平臺(tái)

建筑模型信息化不是一個(gè)軟件能完成的工作，在工程建造的不同階段需要用到不同的軟件，如在工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)用較多的是Revit、Archicad、Sketchup、天正建筑、犀牛、magicad ，Naviswork，在施工階段主要有廣聯(lián)達(dá)算量、魯班算量、魯班PDS等軟件，在運(yùn)維階段，則有ArchiBUS。以上提及的軟件都是P-BIM常用軟件，工程項(xiàng)目P-BIM落地大多基于以上軟件平臺(tái)的應(yīng)用。

1.3 VR虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)

工程項(xiàng)目的虛擬現(xiàn)實(shí)可以通過(guò)多種軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，如UC-WIN -ROAD、Lumion、Virtools、Quest3d、Converse3D等應(yīng)用軟件平臺(tái)，以上提及的軟件都是VR常用軟件，工程項(xiàng)目虛擬現(xiàn)實(shí)大多基于以上軟件平臺(tái)的應(yīng)用。

1.4 P-BIM模型與VR數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)接研究意義

眾多P-BIM & VR軟件平臺(tái)盡管都基于唯一的建筑實(shí)體模型，卻由于只支持自己的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式，從而導(dǎo)致集成技術(shù)相關(guān)專業(yè)的軟件數(shù)據(jù)交換和共享之間成為瓶頸，本文力求通過(guò)研究P-BIM & VR常用軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)接的實(shí)例研究，找到P-BIM & VR核心建模軟件之間的信息傳遞關(guān)系，保證建筑全生命過(guò)程中建筑信息的共享與轉(zhuǎn)換順暢。

2. P-BIM模型與VR虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)接

P-BIM & VR軟件平臺(tái)眾多，本文以最常用的幾款軟件（Archicad、Revit、Sketchup與UC-WIN-ROAD）對(duì)P-BIM & VR數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)接進(jìn)行實(shí)例研究，把P-BIM建筑信息模型數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)入VR系統(tǒng)。

2.1 P-BIM模型

2.1.1 基于建筑設(shè)計(jì)Archicad建筑模型

Archicad建筑模型處理：

①三維樓層組合。

把己經(jīng)繪制好的辦公樓的三層平面圖，進(jìn)行建筑模型的三維組合，組合完成之后，得到Archicad模型。

②單位比例縮放。

由于建筑設(shè)計(jì)圖紙采用的單位是mm制，而虛擬現(xiàn)實(shí)軟件UC-WIN-ROAD默認(rèn)的單位為m制，需在Archicad中將模型縮小0.001倍。

③材質(zhì)附著。

在材質(zhì)附著之前，先對(duì)材質(zhì)庫(kù)文件進(jìn)行材質(zhì)管理和材質(zhì)編輯。整理后對(duì)建筑各個(gè)部件賦予材質(zhì)。

2.1.2基于revit平臺(tái)建筑模型

由于revit軟件在建模時(shí)己經(jīng)賦予建筑構(gòu)造及材質(zhì)，因此可直接導(dǎo)出FBX格式文件。

2.1.3基于Sketchup建筑模型

在Sketchup軟件中，己經(jīng)賦予建筑材質(zhì)，可以直接導(dǎo)出3DS格式文件。導(dǎo)出的3DS格式文件必須要跟材質(zhì)保存在同一文件夾，否則導(dǎo)出來(lái)的3DS格式文件的材質(zhì)可能丟失。

2.2 VR虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入

2.2.1 與Archicad平臺(tái)對(duì)接

3DS格式文件導(dǎo)入到UC-WIN-ROAD中，把所有文件放在同一文件夾下，載入3D模型，單擊3DS找到建筑設(shè)計(jì)軟件導(dǎo)出的3DS模型?？筛鶕?jù)實(shí)際情況，需要改變材質(zhì)的比例大小與其他參數(shù)設(shè)置，待修改確定后，3DS格式文件就成功導(dǎo)入到UC-WIN-ROAD中，然后可以把模型配置到場(chǎng)景中，可以對(duì)其進(jìn)行各種模擬仿真。

2.2.2與revit平臺(tái)對(duì)接

將FBX格式文件導(dǎo)入到UC-WIN-ROAD中，載入FBX場(chǎng)景，單擊導(dǎo)入，可根據(jù)實(shí)際情況，需要改變比例大小與其他參數(shù)設(shè)置，待修改確定后，F(xiàn)BX格式文件就成功導(dǎo)入到UC-WIN-ROAD中，然后可以把模型配置到場(chǎng)景中可以對(duì)其進(jìn)行各種模擬仿真。

2.2.3與Sketchup平臺(tái)對(duì)接

由于Sketchup軟件可以導(dǎo)出3DS格式文件，因此與UC-WIN-ROAD平臺(tái)對(duì)接的方法與Archicad相同。

3結(jié)論與展望

本文力求找到P-BIM & VR核心建模軟件之間的信息傳遞關(guān)系，保證建筑全生命過(guò)程中建筑信息的共享與轉(zhuǎn)換順暢，解決軟件間的數(shù)據(jù)對(duì)接問(wèn)題，但是P-BIM系列軟件與VR系列軟件應(yīng)當(dāng)基于IFC（Industry FoundationClass）數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，通過(guò)IFC，在建筑項(xiàng)目的整個(gè)生命周期中提升生產(chǎn)力、溝通、時(shí)間、成本和質(zhì)量，為全球的建筑專業(yè)、設(shè)備專業(yè)中的流程提升于信息共享建立一個(gè)普遍意義的基準(zhǔn)。

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山東省高等學(xué)校科技計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J18KB089）.