基于Rhino和Revit的協(xié)同建模方案

摘 要：基于裝飾行業(yè)實際工程需求，采用Rhino、Grasshopper和Revit并進行二次開發(fā)，對不同的項目提出了兩套關(guān)于Rhino對接Revit的實現(xiàn)方案，對于異形項目提供了一種直接將Rhino模型轉(zhuǎn)化到Revit的方法。

關(guān)鍵詞：BIM；裝飾；Revit；RhinoInside；二次開發(fā)

中圖分類號：TP393" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2024）06-0103-03

0 引言

BIM技術(shù)發(fā)展到目前階段，已經(jīng)被廣大設(shè)計和施工企業(yè)所認同。為了能夠提高自身企業(yè)的核心競爭力，各大建筑師事務(wù)所、設(shè)計院、施工單位等均將BIM技術(shù)應(yīng)用作為項目實施中的重要一環(huán)。

目前，在建筑行業(yè)內(nèi)應(yīng)用最廣泛、使用最全面、各環(huán)節(jié)配合度最高的BIM軟件當屬Revit。在常規(guī)建筑（通常被稱為Box造型）中，直接使用Revit軟件進行模型搭建是非常方便的。不過，對于異形曲面建筑，Revit卻不并不能友好的完成從表皮設(shè)計到零部件的創(chuàng)建。所以更多的時候會采用Rhino及其參數(shù)化設(shè)計插件Grasshopper來完成異形建筑項目的設(shè)計、下料、施工等工作。相對于傳統(tǒng)的設(shè)計建模，基于Grasshopper的設(shè)計特點包括可編譯性、可視性、可擴展性[1]。

不過在整個BIM流程中總包或者甲方都希望統(tǒng)一采用一種BIM軟件來進行協(xié)作，以便于管理。而目前這個通用的軟件絕大多數(shù)都是采用Revit。這樣便存在一個從Rhino文件格式到Revit模型轉(zhuǎn)換的問題，而且該問題的存在由來已久，本文將從多個視角詳細闡述對于該問題的多種解決方案。

1 傳統(tǒng)的協(xié)同建模方案

1.1 “Revit+Rhino”基礎(chǔ)模式

在Revit2018版本以前，如果需要將Rhino模型轉(zhuǎn)換到Revit中還需要通過dwg格式來作為中間格式進行交互。在不進行任何二次開發(fā)的情況下，步驟通常如圖1所示。

而在Revit2018版本之后，Rhino文件格式3dm被納入到可直接導入Revit的幾大格式文件中，因此上述方案直接簡化，省掉了中間格式dwg的轉(zhuǎn)換過程，節(jié)省了大量的時間，也避免了中間格式轉(zhuǎn)換導致的圖形顯示錯誤、幾何數(shù)據(jù)丟失等問題。后期Revit版本與Rhino交互如圖2所示。

不過此類方案依然有非常明顯的缺陷，即，導入到Revit的模型是一個完整整體，不能對每一個零構(gòu)件進行后續(xù)單獨操作（如布置、添加參數(shù)等），必須要通過二次開發(fā)來完成模型的分解和分批導入。

1.2 “Revit+Rhino”加強模式

與基礎(chǔ)模式不同，Rhino模型在導入Revit之前先用二次開發(fā)的工具進行批量導出，快速將模型按零件或組件分解成單一的文件。然后再通過二次開發(fā)的Revit插件將分解后的單一文件批量導入到Revit項目模型中，這是一個非常巧妙的手段，且二次開發(fā)邏輯非常簡單明了。 “Revit+Rhino”進階模式流程如圖3所示。

使用此模式可以完成幾乎所有造型的模型轉(zhuǎn)換，在要求不高的情況下作為早先最常用、使用最簡單、效率最高的方案，一直都把此方法作為協(xié)同建模轉(zhuǎn)換的首選方案。

但該方案依然只能針對模型幾何數(shù)據(jù)，在曲面有復雜構(gòu)造時可能會出現(xiàn)一些錯誤顯示，不能完美展示。而且導入的模型是一個符號，不能編輯，修改困難。最重要的是，導入的模型沒有參數(shù)，失去了BIM中最重要的信息。

1.3 “Revit+Rhino”進階模式

了解到上面描述的兩種方案之后，使用了第三種方案，即：先使用Revit創(chuàng)建各種零部件的參數(shù)化族，然后由Rhino+Grasshopper來導出這些族布置到項目需要的各項參數(shù)。這也是自Dynamo普及以后被迅速推廣使用的方案之一。

從Revit2014，Dynamo以Revit附加模塊的形式出現(xiàn)，近幾年Revit版本不斷升級，Dynamo的穩(wěn)定性也逐步加強。在Revit2017中Dynamo已成為Revit的內(nèi)置功能，其啟動位置移到管理菜單，成為系統(tǒng)管理的重要工具。Dynamo和Grasshopper一樣，都是一種可視化編程工具，它打破了建筑與計算機的行業(yè)壁壘，使建筑從業(yè)人員可以利用Dynamo基于Revit平臺開發(fā)所需的功能[2]。

基于以上情況，可以通過Grasshopper來設(shè)計流程導出數(shù)據(jù)表，再通過Dynamo來實現(xiàn)批量布置族的功能，如圖4～5所示。

上述過程簡單描述了針對自適應(yīng)族如何聯(lián)合Rhino和Revit來進行建模。該方法可以推廣到其他族類型中，其優(yōu)勢是使用Rhino作為定位輔助，而實際構(gòu)件則由Revit本身來創(chuàng)建成族。因為族的可編輯性，當后續(xù)因項目需要而增加模型精細度時，只需要以此修改對應(yīng)族并替換即可。對于不同的族構(gòu)件，可以采用多人協(xié)作的方式快速建立所有需要的族庫文件，極大地提高了建模效率。各種族類型批量處理定義如表1所示。

2 特殊的協(xié)同建模方案

2.1 “Revit+Rhino”無縫模式

在這里需要提到一個新的工具“Rhino.Inside”。其是一個在Rhino7版本，由Robert McNeelamp;Associates公司開發(fā)的一項新技術(shù)，它允許將Rhino嵌入到其他應(yīng)用程序中，而“Rhino.Inside.Revit”則是其中最為令人激動人心的項目。它可以將Rhino作為Revit的一個插件來直接進行使用，同時可以很方便對兩個軟件之間的數(shù)據(jù)進行快捷的聯(lián)動。相比于Dynamo，這種交互模式會更直接，所見即所得。

首先需要確保安裝了Revit2018和Rhino7以上的版本，然后安裝Rhino.Inside.Revit插件。安裝完成后，在Revit標簽欄即會顯示Rhino.Inside標簽，點擊最左側(cè)的圖標即會啟動一個Rhino程序作為Revit的插件。

通過Rhino.Inside.Revit內(nèi)置的功能即可以通過Rhino直接修改Revit項目中的數(shù)據(jù)。基于這個技術(shù)自定義開發(fā)了一套簡易的工具，設(shè)計師可以通過簡單的鼠標點擊，即可高效地將模型在Rhino和Revit之間進行轉(zhuǎn)換，如圖6所示。

2.2 族的嵌套

一般情況下，只需要對單一構(gòu)件進行操作，但是對于窗扇、鋁合金門、幕墻單元體等裝配構(gòu)件則不能按單一物件來進行描述，如果只針對裝配構(gòu)件生成單一族，則裝配組件中的每個零件信息將無法表達。所以，必須使用族的嵌套方式來完成裝配構(gòu)件的創(chuàng)建。這一情況在Rhino中則對應(yīng)嵌套圖塊。比如1個開啟扇模型由8根窗框和1塊玻璃組成，則應(yīng)該生成4個窗框族和1個玻璃族，再將其組合生成新的窗族。如圖7～8所示。

3 技術(shù)應(yīng)用總結(jié)

將該項技術(shù)應(yīng)用到BIM項目中，不僅僅是實現(xiàn)了Revit和Rhino軟件上的協(xié)同化，也是不同BIM設(shè)計師之間的協(xié)同化，減少了軟件學習成本，節(jié)省人力，縮短工期。某項目應(yīng)用該技術(shù)情況如表2所示。

4 結(jié)束語

本文總結(jié)以往在Revit和Rhino模型交互之間所常用的一些處理手段，對于其使用過程中常見的問題，逐步推進并展示了Rhino到Revit過程中各種模式的一些優(yōu)缺點。基于Rhino.Inside這一個特殊的工具，進行二次開發(fā)，解決了目前絕大多數(shù)軟插件沒有解決的問題，為項目BIM實施中經(jīng)常遇到的問題指出了明確的方向。

參考文獻

[1] 豈凡.基于Grasshopper的參數(shù)化方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2018，10（1）：105-110.

[2] 王維軒，周東明.基于Revit平臺二次開發(fā)模式的研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2019，11（1）：132-136.