BIM轻量化协同平台技术文档

为什么需要BIM模型轻量化？

创建和使用BIM模型需要专业的BIM软件，而这些BIM软件往往使用比较复杂，非专业人员很难快速掌握。同时BIM模型由于包含的信息和关系过于庞杂，文件往往很大，查看和编辑都需要高性能的计算机才行。要想把BIM模型和协同设计平台、施工管理平台及运维平台集成，我们首先需要对BIM模型进行减肥，也就是对BIM进行轻量化。需要澄清的一点是，轻量化并不是把数据砍掉实现轻量化，我们所说的轻量化应该是在保证信息不损失前提下的轻量化，通过把模型进行解构，然后再利用轻量技术对解构的模型进行重构，换一种更轻更灵活的数据表达方式。市场需要BIM设计、施工管理、智慧化运维通过在线化的方式进行协同。

总结一下：

• 由于BIM模型包含大量的信息，需要专业的图形工作站才能查看、修改，在施工管理、运维等环节不具备这样的条件。
• 除了专业的人员，其他的相关专业人员，比如进度、质量、安全、技术等不熟悉建模软件，无法在Web浏览器、手机APP上方便地查看模型。

BIM轻量化协同平台需要有哪些功能？

• BIM模型轻量化，实现在线浏览
  BIM模型轻量化的思路是把Revit产生的模型转换成标准的IFC格式，然后通过WebGL等技术在浏览器中渲染，从而做到”一次转换，到处使用“。
• 在线协同工作
  通过基础管理平台，可以实现工作组、企业内统一授权，让不同业务角色的人员在线进行模型版本迭代、批注、评论及分享。
• BIM+应用
  结合进度管理、质量管理、安全管理、IoT、技术交底管理、组织管理实现BIM+应用。

基于opensourceBIM实现

opensourceBIM是一个开源组织，它专注于BIM轻量化基础平台建议，旗下最主要的两个子项目分别是BIMServer和BIMSurfer。

• BIMServer的主要功能有：

1. 基础的授权管理功能，包括登录、用户创建、修改密码等。
2. 项目管理功能，可以创建、编辑、删除项目。
3. 模型上传、转换、存储、查询功能。
4. 提供插件化的二次开发能力，目前的插件主要包括BIMsurfer、BIMvie.ws、IfcOpenShellPlugin、IfcPlugins、BinarySerializers等。
5. 提供Java、PHP、JavaScript API。

BIMserver的主要功能

• BIMSurfer的主要功能有：
  基于BIMServer的JavaScript API实现登录、模型加载及轻量化展示。

经过调研发现opensourceBIM基本能够满足需求，能够实现项目创建、模型上传、转换、存储及在线预览。部署效果如下：

BIMserver+BIMvie.ws

通过二次开发，主要实现了添加标注、隐藏标注等基础功能，并和智联平台的进度、质量、安全及物联监测功能做了集成。

image.png

• BIM+进度管理：实现物资用量预测、计划，进度模拟等。

BIM+进度管理

- BIM+安全管理：通过安全巡检流程和BIM的结合，标注构件的安全风险及整改过程。

BIM+安全管理g

• BIM+质量管理：通过质量巡检流程和BIM的结合，标注构件的质量风险及整改过程。

  
  
  BIM+质量管理

• BIM+IoT: 在轻量化模型上标注施工场地的人员、门禁、摄像头、环境监测、塔吊及施工电梯的设备位置，将模型和物联网监测数据结合在一起，通过三维模型展示给外界。

  
  
  BIM+IoT

经过六个月的全力奋战，最终实现了BIM模型管理、轻量化展示及4个BIM+应用。在后续的最终用户交流的过程中发现，BIM轻量化平台还是很有局限性，需要项目上提供特定的格式文件，而且还无法支持模型比较、合并, 同时大模型加载缓慢、卡顿。

经过深度思考发现，要想做一个成熟的BIM平台，需要支持以下特性：

• 需要实现3D GIS与 BIM之间无缝和属性信息无损的集成应用
  这一点有两个方面的考虑：一是任何工程项目与地理信息密不可分，否则就成为了“空中楼阁”；二是通过集成可以将发展了四十余年的GIS技术，直接引入到BIM的应用中。

• 需要支持国际标准IFC及主流BIM文件格式
  目前国际主流BIM设计软件有Autodesk Revit系列，Benetly Building系列，Graphsoft的ArchiCAD系列，Dassault CATIA系列等，每款设计软件输出的模型格式都不兼容，相互之间无法直接读取。作为BIM平台，需要兼容市场主流的BIM模型文件格式，同时，也需要兼容国际标准IFC的格式规范。

• 需要支持BIM模型全生命期的运行应用
  BIM平台必须突破现有BIM软件用于设计和施工阶段的局限，在5D数据库的支撑下，实现BIM模型在全生命期的应用，BIM模型的不同版本和属性信息的变化，对于5D数据库而言就是数据维护和数据更新，所以采用BIM平台与5D数据库的结合是BIM面向建筑全生命期应用的最佳解决方案。

• 需要支持C/S、B/S、云服务应用模式
  未来的智能终端多样化，平台应该提供多种运行模式，C/S、B/S、云服务，每种模式都具备自身的优缺点，并不是取舍的关系，而是互补的关系，发挥BIM模型的最大价值。其中，BIM的云服务模式极具价值，大家都很看好BIM的云服务。

• 需要具有异构系统的集成能力
  异构系统包括物联网、视频监控系统、智能楼宇控制系统、移动互联网、智能终端等各种实用系统，BIM平台只有开放接口，具备了异构系统的集成能力，才有“活力”，才有强大地生命力和广泛地应用前景。

• 需要支持多个BIM项目的应用服务
  作为BIM平台，不能只是支持单一项目，如果一个“平台”只能支持一个项目应用，这样的“平台”应该称为系统。BIM平台，必须能满足多个BIM项目的同时应用。

• 支持个性化应用的定制开发
  BIM平台能够支持个性化定制开发，说明了两个问题：一是能够满足越来越多的BIM应用需求，是BIM百花齐放、创新应用的坚实基础；二是证明了BIM平台拥有者具有自主知识产权和掌握了核心技术。

• 支持BIM模型的大数据三维快速浏览
  大型商业综合体的建设、各种商业广场的建设、城市地标性建筑物的建设、轨道交通、市政工程等项目，在采用BIM技术时，创建了海量的BIM模型数据是常有的事，这就要求BIM平台在市场上主流的硬件配置下，能够流畅地浏览项目的整体BIM模型。

• 支持BIM模型的大数据三维快速浏览
  大型商业综合体的建设、各种商业广场的建设、城市地标性建筑物的建设、轨道交通、市政工程等项目，在采用BIM技术时，创建了海量的BIM模型数据是常有的事，这就要求BIM平台在市场上主流的硬件配置下，能够流畅地浏览项目的整体BIM模型。

• 支持移动终端、智能手机的应用
  移动互联网时代的爆发，使得手机终端成为移动互联网发展的重点之一。围绕移动互联网发展的需求，移动互联网时代终端的发展呈现出两个明显的发展趋势：一是紧紧围绕用户需求，为用户提供全方位的服务和体验，趋向终端与服务一体化；二是实现终端多样化。BIM平台需要支持移动终端的应用。

通过对现有BIM云平台的对比发现，他们不同程度地实现了以上功能，支持私有化部署、二次开发及定制化开发。鉴于需要投入大量人才及时间，再加上数字建造团队还需要承载集团的智慧工地建设任务，我们最终还是暂停了BIM轻量化协同平台的建设。鉴于127课题的需要，我们最终选择了BIMFACE云平台，在它的基础上开发BIM+应用。

参考资料

• “BIM+”轻量化助力新型智慧城市
• opensourceBIM
• IFCWebServer
• 基于BIMserver.org开发网络BIM工具软件
• Mobile web-based lightweight and real-time roaming algorithm for large-scale WebBIM scenes
• BIMServer数据结构分析
• BIMserver资料
• BIM安装到解析、以及完整项目总结
• BIM平台是什么？中国BIM平台有哪些？
• 8个BIM云平台暴力对比，哪个好用你说了算