BIM与三维GIS结合

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1、 BIM 简介

BIM 是指建筑信息模型（Building Information Modeling），目前国内并没有官方的定义，所以从国 外 BIM 标准中理解，BIM 是一个建设项目或者实施物理和功能特性的数字表达，它并非以二维方式展示， 而是直接以三维的方式表达；同时 BIM 也是一个共享的知识资源，是该设施从建设到拆除的全生命周期中 的所有决策提供依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过 BIM 更改修改信息，实现协调作业， 基于它自身的特点，BIM 目前在建筑以及一些设计领域应用越来越普遍。

2、 BIM 与三维 GIS 结合的必要性

2.1 BIM 需要三维 GIS

对于 BIM 来说，BIM 的整个生命周期从设计、施工到运维都是针对 BIM 单体精细化模型的，但是其 不可能脱离周边的宏观的地理环境要素，成为空中楼阁。而三维 GIS 一直致力于宏观地理环境的研究，提 供各种空间查询及空间分析功能，并且在 BIM 的运维阶段，三维 GIS 可以为其提供决策支持，因此 BIM 需要三维 GIS。

2.2 三维 GIS 需要 BIM

对于三维 GIS 来说，BIM 数据是三维 GIS 的另个一重要的数据来源，能够让三维 GIS 从宏观走向微 观，同时可以实现精细化管理。另一个方面，与 BIM 数据的融合使三维 GIS 从室外走向室内，实现室内外 一体化的管理。

2.3 BIM 数据与三维 GIS 集成

BIM 数据结构包括空间数据（模型）及属性数据（参数），其中空间数据模型又包含空间位置、外观

形状等，这与三维 GIS 数据结构相似，属性数据包含了设计参数、施工参数及运维参数等。三维 GIS 涵盖 了 BIM 的数据结构（空间数据+属性数据），涵盖了 BIM 的数据表现形式（三维模型），涵盖了 BIM 数据 对象（BIM 针对建筑对象，GIS 涵盖较广，包括建筑对象），与 BIM 功能有重叠（信息管理、空间分析等）， 因此三维 GIS+BIM 能产生无限的可能。

3、 两者结合面临的问题

3.1 数据如何对接

众所周知，目前国内外 BIM 软件很多，相对应的 BIM 文件格式也多，目前常见的一些 BIM 文件格式 有：
 RVT：Autodesk Revit 软件使用的 BIM 数据格式，还包括：RFA、ADSK 等格式；
 CATPart：CATIA 软件的数据格式，还包括：CATProduct、CATdrawing 等格式；
 DGN：Bentley 公司开发的支持其 Microstation 系列产品的数据格式。
针对 Autodesk Revit 软件我们提供了 SuperMap Export 插件（插件位置：链接：链接：
http://pan.baidu.com/s/1qYgyxpa 密码：30ry）。SuperMap Export 插件将 Revit 的 BIM 模型导出为 模型数据集，并保存在指定数据源文件下，完成数据的导出。CATIA、DGN 软件的对接暂时使用中转格 式，通过我们提供的 3ds Max 插件导出数据。
Revit 插件配置说明：
安装 Revit2016；
 下载插件压缩包，插件配置文件.bat 必须放在 Bin_x64 同级目录下
 运行插件配置文件*.bat 文件；
 必须在 Revit 的三维视图下，使用该插件
 打开 Revit 软件，配置成功，如下图所示：

图：成功配置 SuperMap Export 插件
备注：如果菜单栏存在插件的按钮，启动按键后，直接弹出异常，那么需要检查 Bin_x64 是否已经
设置为系统环境变量，并确保其在 path 路径的最前端。 完成了插件的配置，就可以对 BIM 模型进行导出。步骤如下：
 在 Revit 软件中打开 BIM 数据；
 在“视图”选项卡>“创建”组>“三维视图”下拉框选择“默认三维视图”或在界面左侧“项 目浏览器”悬浮框中，选择三维视图；
 单击“附加模块”选项卡>“SuperMap Export”按钮，弹出“导出参数设置”对话框，如下图
所示：

图：BIM 模型“导出参数设置”对话框
 分两种模式导出，一种是插入点的方式，一种是投影的方式；
 插入点信息：选择插入点信息，可以直接设置球面坐标或平面坐标
 自定义投影：选择投影方式导出模型
 新建或者打开 UDB 数据源；
 选择导出模型的颜色类型。着色颜色是与 Revit 中看到的效果一致；真实颜色是 Revit 渲染出的 颜色；
 网络数据集：针对管线数据导出为三维点、线数据集，通过点线构建三维网络数据集。
 实例化：默认勾选导出数据，如果发现某些数据集中数据位置或者颜色发生错乱，不勾选实例化 导出模型，目前插件区分实例化存在隐患，如果发现错乱的图层，建议该族类型单独以非实例化 的方式导出；
完成数据导出后，打开指定文件路径的数据源。所有的模型数据集可以直接在场景中打开浏览，但 是建议先将数据集通过“BIM 生成缓存”功能生成缓存；生成缓存对各方面的性能都有优化，以缓存的 方式打开，其浏览效果会更好。将具有半透效果的缓存图层移到最顶层，能确保该图层正确显示。透过窗 户，能清晰的看见室内的情景。

图：窗户半透显示效果 在场景中打开缓存图层浏览，可以直观的看到模型的效果和单个图元的属性信息。开启选择模式或者
选择漫游模式，鼠标双击某个元素对象，在界面的右侧会弹出选中对象的属性悬浮框。悬浮框中显示了对 象的所有属性信息，如下图所示：

图：选中对象的部分属性信息

3.2 性能如何保证

以一栋楼的建筑数据为例，在 Revit 软件中打开有 6600 多个图元类别，每个图元又包含了诸多的属 性信息，因此我们采用了性能优化技术来满足大体量数据的性能需要。这里提到三个关键技术。
第一个关键技术是实例化，这种技术适用于重复模型较多的情况，可以实现对相同的几何模型只绘制 一次，降低了显卡等硬件设备的压力。

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