基于OBD的出圖輔助工具研究與開發

摘 要：本文主要基于Bently的OpenBuildings Designer SDK 軟件開發工具包，在Visual Studio 2019 Community 開發平臺上以出圖輔助工具為目標使用c#和c++混合編程定制開發了一套上海院自主知識產權的出圖輔助工具，以水利水電工程專業出圖工具為開發對象，分別編寫各功能模塊的參數界面，輸入參數數值，直接生成相應的標注、符號、圖框，提高設計人員工作效率和準確率，對圖紙標注的規范化、標準化設計都具有重要的應有價值，增強BIM模型圖冊應用的便利性。

關鍵詞：混合編程;出圖輔助工具;BIM模型

建筑信息模型Building Information Modeling（ BIM） 是指在建設工程及設施全生命周期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱。在數字化設計手段日漸成熟的今天，BIM 技術的應用已經覆蓋工程設計的諸多行業，并逐漸由設計向上、下游延展，包括規劃階段、施工階段、運行管理階段等，數字化的全生命周期應用已經變為現實[1]。為降低BIM技術應用難度，提高設計效率，根據我院以水利水電工程專業為主的特點，我們針對Bentley 的OpenBuildings Designer CONNECT Edition（OBD）平臺進行二次開發，研發出適合我院設計人員使用的出圖輔助工具。

1. OBD二次開發技術介紹

OBD為用戶主要提供了兩種開發方式：一種是基于C/C++NativeCode開發的MDL模式[2]，MDL是以C/C++為基礎的結構化編程語言，具有自己的運行時間庫、編譯程序、鏈接程序、庫管理程序。MDL可以直接在OBD中運行并且表現為OBD本身的一部分，程序運行效率較高，但入門困難。另一種是通過Addins方式開發應用程序[3]，Addins是一種基于.NET平臺的全新的開發方式，使用C#、VB.NET等語言編程，通過編譯生成dll文件與OBD建立聯系.該方式的優點是可以使用豐富的WinForm和WPF資源設計出美觀實用的界面，能夠方便地同.NET平臺的其他軟件集成.但是相對于MDL，Addins編譯生成的程序運行在OBD程序的外部，對模型元素的操作速度較慢。本文結合兩種方式的優點[4]，采用c#和c++混合編程，業務處理層采用c++編寫完成，前端界面使用c#編程實現。

2.出圖輔助工具功能

出圖輔助工具包括三個部分：標注、符號、圖框。標注包含自動標注、常規標注、坡度標注、樁號標注、水位標注;符號包含指北針、比例尺、水流符號;圖框包含插入圖框和圖框管理兩個部分，其中圖框管理又包括圖框替換、修改屬性、批量修改，功能結構圖如圖1所示，出圖工具軟件界面如圖1所示。

3.應用展示

本文所開發的出圖輔助工具在院內已經開始廣泛使用，有效的提高了設計者的工作效率，下面對出圖輔助工具的主要功能做詳細介紹：

水位標注分為特征水位標注和一般水位標注，特征水位標注包括校核洪水位、設計洪水位、正常蓄水位、防洪限制水位、死水位等標注，用戶只需輸入水位值即可自動進行標注，一般水位標注（用戶自定義水位標注）可以進行除上述水位以外的其他水位標注，采用模態對話框進行交互式標注，用戶可根據需要填寫文字或數字，保留的小數位也由用戶控制，各水位相互關聯，整體移動時關聯水位同時變動。

樁號標注：在水工建筑物中，對河道、渠道、隧洞、大壩等長形的建筑物，沿軸線的長度用“樁號”的方法標注水平尺寸，標注形式為：km±m，km為公里數，m為米數。例如：“0+043”表示該點距起點之后43米的樁號，“0-500”表示該點在起點之前500m。0+000為起點樁號。樁號數字一般垂直于軸線方向注寫，且標注在軸線的同一側，當軸線為折線時，轉折點處的樁號數字應重復標注。當同一圖中幾種建筑物均采用“樁號”標注時，可在樁號數字之前加注文字以示區別，一般較常用的是用專業名字或者結構部位來區分樁號，如壩工、閘、壩左、壩右等標示。

坡度標注：在工程制圖中，為了正確顯示圖形高程變化，對某些斜坡進行標注坡度。通常把坡面的鉛直高度h和水平寬度l的比叫做坡度，坡度主要包含平面坡度、緩坡坡度和斜坡坡度。坡度有幾種常用的表現形式，一般平面坡度需聯合示坡線標示，緩坡一般用百分比標示，一般斜坡用“1：XX”表示，本文主要實現斜坡標注。

指北針：依據《水利水電工程制圖標準基礎制圖》，定制相應的單元[5]， 參數化構建指北針，如角度設置為60°，放置指北針。

水流符號：在水工圖中一般應用水流方向符號注明水流方向。為了區分河流的左右岸，制圖標準規定：視向順水流方向（面向下游），左邊為左岸，右邊為右岸。

比例尺：對有縮放要求的圖紙，應加繪比例尺圖形標注，比例尺圖形如下所示繪制。標注比例時，按圖形實際比例來選擇放置不同比例的比例尺。

4.結論

（1）面向水利水電工程領域，基于OBD平臺二次開發出圖輔助工具，實現了圖紙的快速標注，添加常用符號，插入圖框和圖框管理功能，在設計工作中取得了很好的應用價值，推動設計院的數字化轉型。

（2）隨著我國BIM技術的推廣和普及，為滿足水利工程行業發展需求，該技術在水利水電專業中應用的重要性日益凸顯，后續將進一步開展BIM技術在該領域的開發及應用探索，以期挖掘模型數據更多的應用價值。

參考文獻：

[1]王帥，崔峰，陳證鋼，張麗媛.基于BIM的水運工程地質三維設計系統開發與應用[J/OL].水運工程：1-7[2021-06-18].https：//doi.org/10.16233/j.cnki.issn1002-4972.20210602.002.

[2]肖劍平.VC++環境下運用MDL進行Microstation二次開發的剖析[J].工程勘察，2006（02）：57-60.

[3]黃琦茗，仇文革，萬世付，趙海霖，段東亞.基于MicroStation的隧道帽檐斜切式洞門參數化建模研究[J].隧道建設（中英文），2020，40（11）：1602-1606.

[4]孫斌.基于MicroStation二次開發的平原水閘參數化設計[J].三峽大學學報（自然科學版），2016，38（05）：103-106.

[5]劉胤欣，劉寶軒.BIM技術在鐵路配電所設計優化中的應用[J].自動化應用，2021（01）：167-169.

作者簡介：

林偉（1992-），男，漢，安徽滁州人，上海勘測設計研究院有限公司，助理工程師，研究方向BIM+GIS二次開發。