BIM為什么要輕量化，一文告訴你如何讓BIM價值最大化

在建筑工程中，BIM模型中的信息隨著建筑全生命周期各階段的展開，逐漸產生、積累和更新，這些數字信息被設計單位、施工單位、運維單位等所共享，從而提高建筑全生命周期項目管理質量、優化工程資源、縮短工程開支，成為數字時代建筑運維管理中極為重要的信息基礎。



隨著BIM技術的不斷發展，與建筑形式的創新，當整個建筑工程越到后期，BIM模型承載的數據越多，也產生了越多問題。

由于參與方生產的BIM模型格式各異，在工程下一階段的單位，想要應用上一階段的單位生產的BIM模型時，需要先對模型進行格式轉換。在工程后期，隨著BIM模型數據量不斷增大，在電腦端查看BIM模型時，開始出現加載緩慢的問題，而移動端更是無法加載顯示，造成BIM數據在工程現場的實地應用瓶頸，和建筑運維階段的管理難題。



為了解決上述問題，今天我們來談下業內近幾年反復提到的一個詞“輕量化”。

什么是BIM輕量化   
 
BIM輕量化就是在滿足信息無損、模型精度、使用功能等要求的前提下, 利用模型實體面片化技術、信息云端化技術、邏輯簡化技術等手段，實現模型在幾何實體、承載信息、構建邏輯等方面的精簡、轉換、縮減的過程。



BIM輕量化要解決的核心問題就是：不斷縮小BIM模型體量，讓它加適應于電腦，手機等移動終端。與原建模軟件的原始模型文件比較，如果做到1/4那是及格標準，做到1/10，乃至1/20之一是優秀。

BIM輕量化有什么用   
 
1.增加了BIM的應用范圍

BIM輕量化技術增加了BIM的應用范圍，讓BIM模型不但適用于設計階段，還可以應用于施工階段、運維階段，覆蓋整個建筑全生命周期。

2.拓展了BIM的應用場景

BIM輕量化技術使得BIM模型可以脫離專業的BIM建模軟件，應用于各種信息化系統、軟件平臺，拓展了BIM技術的應用場景。

3.降低了BIM的應用難度

BIM輕量化技術可以實現多種不同格式BIM模型的融合應用，將BIM中的幾何數據轉換為大多數軟件支持的三角面格式，以構件為粒度融合屬性數據，實現數據間的互用，降低BIM的應用難度。



BIM輕量化背后邏輯    

BIM模型數據總共包括兩部分，幾何信息與非幾何信息，日常生活中可見的二維、三維模型即為幾何信息，而屬性、建模相關信息等就是非幾何信息。一般來說，幾何信息占絕大部分，也是輕量化要重點關注的部分。

一個模型從設計到成型，最后再被查看，實際經歷了兩個處理過程：幾何轉換和渲染處理，這也是影響輕量化的重要部分。

1.幾何轉換

輕量化的源頭就是幾何轉換，從技術角度出發，目前主要有兩種處理方式，參數化幾何描述和三角化幾何描述。
1）參數化幾何描述：用多個參數來描述一個幾何體

舉例：一個圓柱體，可以使用3個參數對其進行描述

參數1：底面原點坐標（x、y、z，3個數值）

參數2：底面半徑（r，1個數值）

參數3：柱子高度（h，1個數值）

結論：5個數值就可完成一個圓柱體的搭建，非常精簡，參數化幾何描述可以將單個圖元做到最極致的輕量化。



2）三角化幾何描述：用多個三角形來描述一個幾何體

眾所周知，三角形可以拼接成任意的平面或者曲面，而三維體就是由許多的平面曲面構成的，這也是現代計算機圖形處理的基礎。



同時，越多的三角形也會使三維立體模型看上去更加精細，反之則越粗糙，這也是LOD（Levels of Detail）的基本原理。



2.渲染處理

在一些大型市政項目中，由于模型數據量較大，尤其是建筑模型，匯集了各專業的數據，模型的三角面片數達到數千萬，內存開銷在20-30G以上。在常規的繪制流程下系統無法裝載整個數據，繪制也非?？D，這時需要通過各種手段加速場景的繪制，并精簡、控制內存的開銷。為了達到流暢、實時的顯示，通常繪制需要達到15-30幀/秒。

輕量化怎么實現  
  
當前，市面上的BIM輕量化技術大多集中在壓縮BIM模型體量上，在BIM模型的格式兼容能力、BIM模型數據的還原能力、Web端的BIM模型渲染流暢度和穩定性等上，存在一定的缺陷。

一款優秀的BIM輕量化引擎應當具有哪些功能？下面，我們一起來看下。

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EIM是一個專注于解決建筑數據管理與復用問題的PaaS云平臺。它對外提供三維建筑模型解析與Web可視化、建筑全壽期數據管理、建筑數據與地理信息數據融合等服務，作為專業級的建筑數據管理與應用的底層開發平臺，實現將現實世界的物理建筑物映射到虛擬世界形成“數字孿生”，使建筑形成自包含、自展示、自服務能力，幫助用戶快速應對復雜的業務場景需求。

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