bim技术开发，BIM技术在城市地下空间开发中的应用

随着城市化进程加快，我国地下空间工程建设发展迅速，改善了城市交通环境，节约了土地资源。但由于地下工程多属隐蔽工程，项目的规划、设计、施工等存在诸多问题。如今bim技术开发，BIM技术已在我国地面建筑许多项目中得到了成功应用;在城市地下空间开发中，BIM技术的案例多集中在城市地下交通。

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我国地下空间开发多为地铁衍生项目网

要充分开发利用地下空间，需通过BIM技术实现信息建模，并应用到地下空间工程的各个阶段。网

前期规划阶段网

BIM应用于地下空间规划，旨在建立一个信息模型。该模型能反映拟建工程的地下空间环境，包括地下空间资源数量、周边已有地下建筑物以及地下管网系统布局。在此基础上，分析拟建工程与已有工程的相互关系，利用BIM系列软件强大的建模、渲染和动画技术进行多方案3D模型的预演，合理选择拟建地下工程的空间布局、结构形式，并构建资源系统、市政系统、环境系统的城市地下空间规划指标体系bim技术开发，BIM技术在城市地下空间开发中的应用，从而使地下空间总体规划定性控制定量化，定量控制具体化，定位控制准确，增强总体规划的科学性、合理性和可行性。网

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中国最长地下走廊――武汉光谷中心城网

设计阶段网

地下空间工程设计主要包括总平面设计、建筑细部设计、结构设计和机电系统设计等。设计决定地下空间工程建成后的工程实体能否发挥其设计功能。利用BIM技术，进行合理设计，预留维修空间，合理布置地下管线，便于后期的顺利施工和运营维护。网

三维建模是BIM技术与地下空间工程设计有效结合的前提。整合参数化设计等BIM技术优势，制定全面并具有可实施性的应用流程，构建全生命周期的BIM设计平台，在BIM三维环境中进行设计、分析与优化。网

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基于BIM的设计流程网

各专业、各流程软件数据交互，保证设计数据能够通过模型正确共享。每个设计对象都有各自的设计变量，不同设计变量之间的关系构成约束。基于这些约束，应用冲突检测工具检测模型中存在的冲突，快速地发现BIM模型中个专业内部及各专业之间存在的空间碰撞，并形成碰撞报告。对模型进行同步修改学什么技能好，减少设计人员的重复劳动和错误率。网

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BIM能实现地下空间结构、给排水、电气等多学科交叉网

另外，运用-BIM技术，将BIM所需的软件、存储能力、运算能力分布于云端，在云端实现模型的创建、展示、碰撞检测等功能。基于地下空间工程协同设计的需要，构建协同设计平台架构，使用云端上的数据及软件进行协同设计与分析。充分利用BIM模型信息，避免重复建模，实现高效设计。网

施工阶段网

在地下空间工程施工中，施工信息化在工程进度、物料追踪、可视化管理等方面的优势凸显。网

按照IFC标准定义地下建筑构件、组织地下空间结构，提供3D建模。创建、编辑材料、进度、成本、质量和安全等施工属性，并与3D模型相关联。将包含工程属性的施工BIM模型导出为IFC文件，供BIM施工管理系统使用。网

施工进度动态模拟网

BIM技术的4D(3D+Time)模拟建造过程能实现对施工进度的查询和调整、监控。将施工过程中的材料、劳动力和成本等信息输入BIM施工模型中，进行施工进度模拟，对比实际进度和计划进度，分析进度偏差，结合现场情况对施工计划进行实时调整。网

物料追踪管理网

通过BIM技术的4D关联数据库，及时获得施工过程基础数据，为制定采购计划、限额领料等提供快速、准确的数据支撑。借鉴物流行业的成熟经验，利用RFID技术的物流管理信息系统，结合BIM模型多维数据库中建筑物、构件和设备的所有信息，实现对物料跟踪管理。网

可视化管理网

将施工各阶段、各专业的信息集成到 施工可视化分析平台，利用BIM可视化技术进行工程施工进度动态展示;生成施工过程中动态的资源需求量及消耗量报告，分析各阶段的资源分配情况;结合结构分解编码与BIM模型，得到成本动态模型，绘制成本动态”直方图”，监控支出情况;利用3D模型进行施工场地动态布置，赋予各施工设施4D属性信息。基于以上技术，实现对施工过程的进度、资源、成本和场地管理。网

运营维护阶段网

集成设备的基本信息、合同信息、成本信息和运行维护管理信息，使用软件建立BIM设备模型，通过 软件的开放数据库互连，形成一个包含BIM模型中设备信息的初始运维管理数据库。结合BIM模型和设备运维数据库建立一个基于BIM的设备运行维护管理模型，实现对地下工程设备运行维护阶段的可视化管理。地下空间多是人员集中的场所，要合理安排突发状况下的人员疏散，结合BIM模型的子系统对突发状况的预警和人员的疏散提供信息。网

系统分析网

系统分析就是按照业主需求和设计规定，衡量地下工程性能，对机械操作、能耗分析、人流分析、照明分析、内外部气流模拟等工程项目性能进行评估。将系统分析软件结合到BIM模型中，采用同一模型和系统参数，通过分析模拟对系统参数进行相应的确定或修改，甚至制定系统改造计划，从而提高地下工程项目的性能。。网

灾害应急模拟网

结合灾害分析模拟软件和BIM技术，模拟灾害发生的过程，分析灾害发生的原因，帮助制定灾害应急预案。灾害发生时，利用BIM设备运行维护模型，能清晰地展现出紧急状况点的位置，设计最合理路线，及时疏散人群，帮助救援人员做出最准确的应急措施，提高应急能力。网

bim引擎开发，一种BIM数据图形引擎的制作方法

本发明涉及图形引擎技术领域，具体是一种bim数据图形引擎。

背景技术：

近年来，工程建设行业在不断朝着信息化、数字化的方向进行着转型升级。bim做为近年来建筑行业炙手可热的信息化技术，被越来越多的人熟知，但bim软件几乎全都来源于国外，由此衍生出的轻量化bim图形引擎都需要在国外的服务器上进行转化，这给信息安全带来了巨大的风险。

常规国内外与bim相关的引擎，重在模型的展示，其技术是通过对模型文件中三维几何数据进行提取，并保存为用于传输的文件，进而实现可视化，但这对bim中数据的使用和检索带来了极大的不便，更是无法对bim信息进行更新和维护。本发明侧重点在于对bim文件的数据提取，并将几何数据及非几何数据进行数据库化存储，是对常规引擎技术的功能突破。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种bim数据图形引擎，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种bim数据图形引擎，该图形引擎的具体操作为以下步骤：

s1、ifc文件信息解析：利用将bim软件导出的ifc文件进行解析，主要获取ifc文件中的结构及构件的类型、属性信息；

s2、结构属性信息存储：将解析后的数据按结构、构件、属性进行分表存储到数据库中；

s3、ifc图形转换：利用中的将ifc转化为dae（）文件，转化完成后，在服务端利用中的.js转化dae文件，在转化过程中再使用.js将部分几何进行减面、减顶点优化处理；

s4、图形数据存储：通过.方法获取图形数据，初步获取到的数据存在冗余，因此将几何数据重构，并将上述几何对象存储至数据库中；

s5、构件信息更新：将ifc文件中解析出的构件属性信息转成json对象，并更新至mesh对象的属性中；

s6、接口开发：围绕着常规应用，后端采用java语言进行接口开发；

s7、渲染交互：前端通过接口获取图形数据，然后利用库的.js进行加载并渲染到浏览器中，并在前端实现例如测量、剖切、漫游、视图切换等常规功能。

作为本发明进一步的方案：所述s2中分出的结构表中信息由：、site、、形成四层信息关联结构，由与构件表中的构件信息相关联，每个构件的若干属性信息由属性表采用name-的形式进行存储。

作为本发明再进一步的方案：所述s4中几何对象包括：type、name、guid、、、、data等信息，材质数据暂时不做处理，正常存储至数据库中。

作为本发明再进一步的方案：所述s6中后端采用java语言进行接口开发主要提供：文件信息获取接口、图形mesh获取接口、ifc结构获取接口等以用于前端调用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的一种bim数据图形引擎，在实际操作时，本设计转化处理的bim，不仅可实现无插件的浏览器展示浏览，几何数据经过对点和面的优化，最大程度实现了模型轻量化，而且对数据的充分解析，可以实现应用的按需加载，同时，构件的属性是单独数据库存储可以轻松实现更新和维护考什么证赚钱多，不仅完善了国产bim轻量化技术，而且使得bim在建筑全生命周期中应用提供了基础。

附图说明

图1为一种bim数据图形引擎的实施流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1本发明实施例中，一种bim数据图形引擎，该图形引擎的具体操作为以下步骤：

ifc文件信息解析：

利用将bim软件导出的ifc文件进行解析，主要获取ifc文件中的结构及构件的类型、属性信息；

是亚太国际金融公司框架提供用于访问和可视化基于ifc的建筑信息模型(bim)的工具；

1、获取的ifc文件中的ifc架构分为四个层：领域层、共享层、核心层、资源层；

领域层是指定义特定专业领域所需的实体对象，如电气领域的电缆、电气设备等；

共享层是指提供了通用性的对象，包括建筑服务元素、组件元素、建筑元素、管理元素、设备元素等，用于领域层多个领域共享；

核心层是指具体化的定义了模型的基本结构，基础关系和共用概念；

资源层是指定义了可重复利用的实体与类型，包括几何资源、属性资源、材料资源等。该层的实体不能独立存在，只能通过被其他层引用的方式出现；

ifc架构将所有的对象与类按概念进行分类：类型、实体、函数、规则、属性集及量集；

2、类型包括：定义类型、枚举类型、选择类型；

实体：有属性与约束定义的信息类，模型由大量实体对象组成；

函数：用于计算实体的属性，规则用于约束实体属性的范围及验证模型的正确性；

属性集：一组属性的集合，可被不同的对象所引用，属性表达了对象的说明信息，属性集通过关系实体将属性关联到具体的构件。

量集：对定量信息的集合，可被不同的对象引用，是量集的描述实体，表示构件定量属性的集合，通过关系实体将量集关联到具体的构件；

3、ifc文件中，任何一个实体都是通过属性来描述自身信息，属性分为：直接属性、反属性，导出属性；

直接属性：指标量或直接信息，如、name等;

导出属性：由其他实体表述的属性，如、、；

反属性：通过关联实体进行链接的属性。如通过关联实体可以关联构件的材料信息；

结构属性信息存储：

将解析后的数据按结构、构件、属性进行分表存储到数据库中，且分出的结构表中信息由：、site、、形成四层信息关联结构，由与构件表中的构件信息相关联，每个构件的若干属性信息由属性表采用name-的形式进行存储；

ifc图形转换：

利用中的将ifc转化为dae（）文件，转化完成后bim引擎开发，在服务端利用中的.js转化dae文件，在转化过程中再使用.js将部分几何进行减面、减顶点优化处理；

图形数据存储：

通过.方法获取图形数据，初步获取到的数据存在冗余，因此将几何数据重构，并将上述几何对象存储至数据库中，其中：

1、几何对象包括：type、name、guid、、、、data等信息；

2、材质数据暂时不做处理，正常存储至数据库中；

构件信息更新：

将ifc文件中解析出的构件属性信息转成json对象，并更新至mesh对象的属性中；

接口开发：

围绕着常规应用，后端采用java语言进行接口开发；

上述后端采用java语言进行接口开发主要提供：文件信息获取接口、图形mesh获取接口、ifc结构获取接口等以用于前端调用

渲染交互：

前端通过接口获取图形数据，然后利用库的.js进行加载并渲染到浏览器中，并在前端实现例如测量、剖切、漫游、视图切换等常规功能。

综上所述，上述转化处理的bim，不仅可实现无插件的浏览器展示浏览bim引擎开发，一种BIM数据图形引擎的制作方法，几何数据经过对点和面的优化，最大程度实现了模型轻量化，而且对数据的充分解析，可以实现应用的按需加载，同时，构件的属性是单独数据库存储可以轻松实现更新和维护，本发明不仅完善了国产bim轻量化技术，而且使得bim在建筑全生命周期中应用提供了基础。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种bim数据图形引擎，其特征在于，该图形引擎的具体操作为以下步骤：

s1、ifc文件信息解析：利用将bim软件导出的ifc文件进行解析，主要获取ifc文件中的结构及构件的类型、属性信息；

s2、结构属性信息存储：将解析后的数据按结构、构件、属性进行分表存储到数据库中；

s3、ifc图形转换：利用中的将ifc转化为dae（）文件，转化完成后，在服务端利用中的.js转化dae文件，在转化过程中再使用.js将部分几何进行减面、减顶点优化处理；

s4、图形数据存储：通过.方法获取图形数据，初步获取到的数据存在冗余，因此将几何数据重构，并将上述几何对象存储至数据库中；

s5、构件信息更新：将ifc文件中解析出的构件属性信息转成json对象，并更新至mesh对象的属性中；

s6、接口开发：围绕着常规应用，后端采用java语言进行接口开发；

s7、渲染交互：前端通过接口获取图形数据，然后利用库的.js进行加载并渲染到浏览器中，并在前端实现例如测量、剖切、漫游、视图切换等常规功能。

2.根据权利要求1所述的一种bim数据图形引擎，其特征在于，所述s2中分出的结构表中信息由：、site、、形成四层信息关联结构，由与构件表中的构件信息相关联，每个构件的若干属性信息由属性表采用name-的形式进行存储。

3.根据权利要求1所述的一种bim数据图形引擎，其特征在于，所述s4中几何对象包括：type、name、guid、、、、data等信息，材质数据暂时不做处理，正常存储至数据库中。

4.根据权利要求1所述的一种bim数据图形引擎，其特征在于，所述s6中后端采用java语言进行接口开发主要提供：文件信息获取接口、图形mesh获取接口、ifc结构获取接口等以用于前端调用。

技术总结

本发明涉及图形引擎技术领域，具体公开了一种BIM数据图形引擎，该图形引擎的具体操作为以下步骤：S1、ifc文件信息解析；S2、结构属性信息存储；S3、ifc图形转换；S4、图形数据存储；S5、构件信息更新；S6、接口开发；S7、渲染交互。本设计转化处理的BIM，不仅可实现无插件的浏览器展示浏览，几何数据经过对点和面的优化，最大程度实现了模型轻量化，而且对数据的充分解析，可以实现应用的按需加载，同时，构件的属性是单独数据库存储可以轻松实现更新和维护，不仅完善了国产BIM轻量化技术，而且使得BIM在建筑全生命周期中应用提供了基础。

技术研发人员：段林;刘鹏飞;苗猛

受保护的技术使用者：山东同圆数字科技有限公司

技术研发日：2020.08.10

技术公布日：2020.10.30