基于BIM工作流的BIM-FILM可視化應(yīng)用

顧年福 林玫

【摘? 要】隨著BIM技術(shù)的不斷推廣，由最開始的模型建置在核查圖紙問題、三維視覺化、數(shù)量統(tǒng)計(jì)、施工圖繪制中的應(yīng)用，發(fā)展到視覺化應(yīng)用，如進(jìn)度模擬、工藝模擬，可以說BIM已經(jīng)應(yīng)用于工程的每一個(gè)階段。論文對在BIM工作流中BIM-FILM的可視化應(yīng)用進(jìn)行了研究，充分發(fā)揮BIM的價(jià)值，極大地節(jié)省了時(shí)間以及人力成本，為項(xiàng)目方案前期的推敲以及后期的渲染表現(xiàn)提供支持。

【Abstract】With the continuous promotion of BIM technology， it has developed from the initial application of model building to verification of drawing problems， 3D visualization， quantity statistics， construction drawings， to visualization applications such as progress simulation and process simulation， and it can be said that BIM has been applied to every stage of the engineering. The paper studies the visualization application of BIM-FILM in BIM workflow， which gives full play to the value of BIM， greatly saves time as well as labor costs， and supports the pre-projection and post-rendering performance of project solutions.

【關(guān)鍵詞】BIM;BIM-FILM;可視化

【Keywords】BIM; BIM-FILM; visualization

【中圖分類號】TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）02-0182-02

1 引言

隨著BIM技術(shù)的不斷應(yīng)用于推廣，其由最開始的模型建置應(yīng)用于核查圖紙問題、三維視覺化、數(shù)量統(tǒng)計(jì)、施工圖，發(fā)展到視覺化應(yīng)用中的進(jìn)度模擬、工藝模擬，可以說BIM已經(jīng)在工程的每一個(gè)階段得到了應(yīng)用。工程在施工階段會遇到許多問題，而施工工藝模擬在其中扮演的角色是可視化以及交互性，讓參與方可以統(tǒng)一在同一個(gè)平臺中討論問題，不會出現(xiàn)因思維的誤差而耽誤會議的進(jìn)展，同時(shí)，也可以協(xié)助項(xiàng)目管理者管理現(xiàn)場的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量，達(dá)到節(jié)約成本、縮短工期的目的。施工進(jìn)度模擬在解決交通組織、施工安排、工序及工作中穿插的核心問題當(dāng)中，還起到了安全措施檢查、縮短工期、技術(shù)方案決策的作用。現(xiàn)如今，BIM可視化已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，如成果匯報(bào)、成果展示、施工工藝、招投標(biāo)應(yīng)用、比賽參評，等等，一個(gè)精致、高端的BIM可視化模型為整個(gè)工程增色不少，因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用十分重要。

2 可視化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，市場中可視化應(yīng)用的軟件主要有以下幾種：

①3D Max：該軟件別具一格的可層疊建模流程，使模型的制作具有強(qiáng)大的延展性，人物動畫制作能力較強(qiáng)，該軟件入門簡單，功能強(qiáng)大，在工程動畫制作中使用比較廣泛。缺點(diǎn)：學(xué)習(xí)成本高，后期渲染時(shí)間較長。

②Navisworks：該軟件的對象動畫顯示功能，能夠協(xié)助為沖突與干涉分析建立對象動畫，而且能夠創(chuàng)建交互式的腳本，隨后將動畫連結(jié)至特定的事件、觸發(fā)點(diǎn)或者重要的批注，還能將動畫連結(jié)至4D的明細(xì)表中的工作項(xiàng)目，進(jìn)一步加強(qiáng)其營造設(shè)計(jì)規(guī)劃。缺點(diǎn)：渲染和制作模擬動畫時(shí)必須保證電腦達(dá)到頂級配置，同時(shí)，渲染工作需要大量時(shí)間才能完成;模型調(diào)整后重新植入Navisworks時(shí)，必須為所有構(gòu)件和進(jìn)度方案事項(xiàng)逐一建立連接，任務(wù)非常繁重，在大型工程中應(yīng)用效果并不理想。

③Lumion：其是一款簡單易懂、極易入門的實(shí)時(shí)渲染軟件，由于是用來實(shí)時(shí)渲染的軟件，其渲圖速度必然是非常快的，并將迅速和高效的工作流程融合在一起，合理安排時(shí)間、精力和項(xiàng)目成本。通過這款軟件的應(yīng)用，可以立即在自己的電腦上建立虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，再通過GPU高速圖形渲染方法來生成漫游動畫。缺點(diǎn)：簡單的建筑漫游動畫，即使做得十分精致，都無法體現(xiàn)出時(shí)間與現(xiàn)場情況的對應(yīng)關(guān)系。而在具體的工作中不會全部是“堆積木”的裝配式建筑施工過程，而是有漸隱漸入、迭代、復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動等各種各樣的動畫，這時(shí)Lumion無論從功能還是畫面效果上來說，都不能滿足需求。

④Fuzor：Fuzor在BIM領(lǐng)域內(nèi)有著極高的評價(jià)，甚至被稱為最好的BIM虛擬現(xiàn)實(shí)平臺。Fuzor是一款將BIMVR與4D施工模擬結(jié)合的軟件，集碰撞檢測、安全分析、VR方案、4D施工模擬于一體，具有簡潔的界面和傻瓜式的編輯流程，但正是由于Fuzor簡潔式的操作方式，使其動畫僅有內(nèi)置的移動、旋轉(zhuǎn)，造成了一定的局限性，難以做出人們期望的施工工藝動畫。

⑤BIM-FILM：作為BIM行業(yè)首款國產(chǎn)建筑可視化軟件，BIM-FILM是基于BIM技術(shù)，結(jié)合游戲級引擎技術(shù)和3D動畫編輯技術(shù)，整合了建設(shè)工程行業(yè)通用的“施工模板”“素材庫”，可以添加標(biāo)注，支持常用構(gòu)件和材料的自定義模型編輯，并且可以導(dǎo)入vbim、fbx、dae、obj、3Ds、skp等行業(yè)軟件常用模型文件格式，以及導(dǎo)入圖片、視頻、圖紙等平面型文件，同時(shí)支持輸出效果圖、錄制播放器、錄制編輯器、錄制全景視頻，快速輸出多種格式、多種類型的電影級別的視頻，能夠快速制作建設(shè)工程BIM施工動畫的可視化工具系統(tǒng)，可用于建設(shè)工程領(lǐng)域招投標(biāo)技術(shù)方案可視化展示、施工方案評審可視化展示、施工安全技術(shù)可視化交底、教育培訓(xùn)課程制作等領(lǐng)域，其簡潔的界面、豐富的素材庫、內(nèi)置15種動畫形式，支持自定義動畫、實(shí)時(shí)渲染輸出等功能，使系統(tǒng)具備易學(xué)性、易用性、專業(yè)性的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：軟件剛剛上市，存在一些漏洞，運(yùn)行不穩(wěn)定，能基本滿足BIM可視化（漫游、施工動畫）的要求。

3 基于BIM工作流的BIM-FILM可視化應(yīng)用實(shí)踐

3.1 項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目為某住宅小區(qū)，共18棟高層，2個(gè)大型地下車庫。結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，主樓地下為剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑面積約22萬平方米。甲方要求提供典型高層的土建、安裝模型以及各個(gè)施工階段場地布置、漫游視頻（包括施工動態(tài)變化的情況）。根據(jù)甲方的要求利用Revit建立高層建筑的模型，并提出管道碰撞優(yōu)化方案。利用SketchUp制作場地模型（模型文件較小，便于導(dǎo)入BIM-FILM進(jìn)行后期漫游、動畫制作）。

3.2 模型數(shù)據(jù)的處理

BIM-FILM可以針對Revit模型通過Twinmotion插件直接導(dǎo)入BIM-FILM施工動畫軟件中，BIM模型是按照圖紙1∶1建立的三維模型，在為施工人員演示時(shí)，更有說服性、依據(jù)性。將各類文件導(dǎo)入BIM-FILM的選擇性也很多，圖文件包括png、jpg、bmg等，視頻文件包括mp4，模型文件包括fbx、dae、obj、3Ds、skp等。甚至可以導(dǎo)入傾斜攝影模型。對于利用SketchUp制作場地模型，只需要建立基本的基坑、道路，建筑模型以skp形式導(dǎo)入BIM-FILM。其余生產(chǎn)和生活設(shè)施都可以在BIM-FILM中自行添加。

3.3 模型材質(zhì)的賦予

BIM-FILM的地形地貌功能和環(huán)境部署功能與Lumion類似，都可以完成地形起伏、樹木、草、海洋的自主描繪及體現(xiàn)天氣的變化情況。導(dǎo)入BIM-FILM的模型，選中后點(diǎn)擊Create，選擇相應(yīng)的材質(zhì)球進(jìn)行貼圖。

3.4 具體應(yīng)用

①三維場布。根據(jù)施工階段（基坑開挖、主體結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修）對施工現(xiàn)場的現(xiàn)場布置進(jìn)行有效的優(yōu)化。項(xiàng)目現(xiàn)場具有工序復(fù)雜、機(jī)械較多、場布變換頻繁、各工種需穿插進(jìn)行、場地受限等各種問題，運(yùn)用BIM-FILM對現(xiàn)場平面進(jìn)行科學(xué)、合理的布置，減少現(xiàn)場材料、機(jī)具二次搬運(yùn)以及避免環(huán)境污染，并符合施工現(xiàn)場衛(wèi)生、安全防火和環(huán)境保護(hù)等要求。工程開工前，利用BIM-FILM對項(xiàng)目進(jìn)行場地模擬布置，對生活區(qū)、辦公區(qū)、施工區(qū)進(jìn)行科學(xué)合理布局，快速出圖，減少工期、節(jié)約成本等，并可以配合制作場地漫游、施工動畫、腳手架模擬、天氣模擬等。

②施工節(jié)點(diǎn)指導(dǎo)。BIM-FILM素材庫中軟件自帶的大量案例模型和人材機(jī)具，施工工人不僅多，而且可以做動作，省去用3D Max或Maya人物綁定的復(fù)雜工序和時(shí)間。樣板節(jié)點(diǎn)庫根據(jù)專業(yè)進(jìn)行細(xì)分，可以下載完畢后直接使用，省去了大量建模時(shí)間。對于施工過程中出現(xiàn)的很多結(jié)構(gòu)復(fù)雜施工節(jié)點(diǎn)，施工人員不太清楚的部分可以直接通過BIM-FILM制作的節(jié)點(diǎn)施工動畫視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。

③施工進(jìn)度模擬。BIM-FILM支持導(dǎo)入工程文件（*.mpp）格式的進(jìn)度計(jì)劃文件，可以方便快捷地進(jìn)行構(gòu)件關(guān)聯(lián)。通過運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工進(jìn)度虛擬，分析多種施工方案在組織機(jī)構(gòu)、資源配置、實(shí)施環(huán)境等條件影響下的模擬進(jìn)度，科學(xué)合理地選擇最優(yōu)或適用的施工進(jìn)度方案。

④輔助驗(yàn)收。BIM-FILM項(xiàng)目完成后的漫游和導(dǎo)出的實(shí)時(shí)渲染效果圖，結(jié)合現(xiàn)場施工的驗(yàn)收資料進(jìn)行工程項(xiàng)目的驗(yàn)收。相比于傳統(tǒng)的施工驗(yàn)收，能夠達(dá)到更加精細(xì)化、準(zhǔn)確化的目的。

4 結(jié)語

BIM-FILM軟件的操作界面簡潔，操作手法簡單，兼容多個(gè)文件格式，包括fbx、dae、3Ds、mp4、jpg等十余種格式，實(shí)現(xiàn)多種軟件之間互導(dǎo)無障礙，且軟件自帶大量構(gòu)件、機(jī)具、材料、施工作業(yè)人員等模型，可供使用者免費(fèi)下載使用，大大滿足了使用需求。其中，軟件還具備錄音及字幕顯示的功能，省去動畫制作完成后配音和剪輯字幕的工作，一步到位，實(shí)現(xiàn)一款軟件，一條龍服務(wù)。

當(dāng)然，BIM-FILM這款施工軟件集齊3D Max、Lumion、Fuzor、AE、PR的功能于一身，不可避免地存在一些不足之處，例如，運(yùn)行不穩(wěn)定、4D模擬不精致等，相信隨著軟件的逐步完善，對BIM技術(shù)的發(fā)展將發(fā)揮巨大的推動作用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】孫昱晨，陳慶元，周姜象.Fuzor仿真技術(shù)在建筑項(xiàng)目中的運(yùn)用[J].智能建筑與智慧城市，2016（11）：73-75.

【2】潘星，劉赟.BIM+Fuzor技術(shù)在建筑產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用研究[J].工程質(zhì)量，2019，37（06）：89-92.