參數化建模與直接建模有什么區別？

2023/01/19

1 什么是參數化建模

定義：參數化建模中可以通過引入參數來創建和編輯模型，添加新參數時，所有對象都會自動創建和更改，并且會確定模型中每個元素的特征和關系。

三個要素：數據，即用戶輸入（或者其他方式輸入）的參數；邏輯，為了生成預期模型，對數據的進行一些列運算和操作的總和；模型對象，是參數化建模的結果。

參數化建模1

優勢：參數化不僅可以完成復雜的設計，極大地提高建模效率，像常用的地形、非線性建筑、雕塑等，都可以一下子建出來，不需要像其他建模軟件那樣折騰半天。此外，它還可以完成各項精準分析，而且有理有據，速度特別快。

參數化建模2

2 參數化建模方式

一般來說，參數化建模有兩種方法：

1.利用基本特征進行參數化設計

基本特征是指系統提供的特征建模功能模塊和自由曲面建模功能模塊中的相關特征創建操作。在進行參數化建模之前，首先要對模型進行形體分析，如果模型不能分解為基本的幾何元素或模型是通過布爾運算的方式組合成的，這樣的模型就無法通過基本特征進行參數化建模。在利用基本特征進行參數化建模時，只有長方體、圓柱體、圓錐體和球體等這些基本幾何元素可以作為主特征。其他的特征不能作為主特征，只能與其產生依附或參考關系。

參數化建模3

2.利用草圖進行參數化設計

草圖是與實體模型相關聯的二維圖形。它的方便之處在于：草圖平面可以進行尺寸驅動，通過對草圖對象上所添加約束方式或者約束值的修改可以改變設計參數，從而改變對象特征。通過對草圖上創建的截面曲線進行拉伸、旋轉和掃描等操作生成參數化實體模型，從而可以提取模型中的截面曲線的參數和拉伸參數來實現整個模型的尺寸驅動。

參數化建模4

需要注意的是無論使用哪一種方法進行參數化建模，在建模的過程中只能有一個主特征，其他的特征都依附于主特征，通過主特征基準點等進行定位，并與主特征保持固定的位置關系。

3 參數化建模與直接建模的區別

直接建模：可以讓用戶快速定義和捕捉幾何形狀，借助直接建模，設計師可以專注于創建幾何形狀，而不是將特征、約束和設計意圖嵌入模型中。直接建模注重快速、及時地響應變化，適合注重設計和靈活性的設計任務。

參數化建模：需要用戶預測并定義特征約束、關系和從屬關系，從而確保任何設計上的修改都將以預先定義的方式更新。參數化建模適合注重設計美學、對性能指標和制造有嚴格標準的設計任務。

參數化建模5

4 BIM參數化建模

與傳統的CAD、Midas等建模軟件相比，參數化對象所構成的BIM模型不僅僅只是圖形化的繪制，其藉由對象與對象間信息與行為的連接，可具體在計算機中仿真出在不同參數狀況下建筑物可能的行為與反應模式，并自動維持信息的一致與合理性。

BIM作為一個將參數和行為關聯的復合模型，不僅可以將建筑物直觀展現出來，通過創建和修改構件的幾何、材質、通用信息等參數，獲得精準的模型；還能進行數據分析，如碰撞檢測、空間分析、結構靜力分析、動力分析等模型分析；另外，給關聯的參數賦予意義，還能實現對真實世界行為的虛擬模擬，讓工程項目全生命周期的管理更加高效快捷。

參數化建模6

從理論上來說，BIM和參數化并沒有必然聯系，不用參數化建模也可以實現BIM。但從系統實現的復雜性、處理速度的可行性、操作的易用性、軟硬件技術的支持性等來看，參數化建模是BIM得以真正成為生產力的不可或缺的基礎。

建筑BIM模型

目前，市面上的BIM軟件，基本上都能進行參數化建模，如Bentley的參數圖形化軟件MicroStation。MicroStation在道路、橋梁等專業領域應用廣泛，其專業化程度和較強的設計能力保證了路橋市政項目的設計需求。

其他參數化建模軟件如三維橋梁建模軟件OpenBridge Modeler、道路設計軟件OpenRoads Designer、多專業建筑設計軟件OpenBuildlings Designer等在橋梁、道路和建筑方面也具有較強的專業性和功能性。

CNCCBIM OpenRoads