搜索
设为首页收藏本站 开启辅助访问
 找回密码
 注册

浅谈BIM应用工具(二):塑模、设计与成果展示

查看: 1593| 评论: 0| 发布者: bimuser |来自: 技术新知

放大 缩小
简介:谈到BIM 技术之应用,常常大家第一个想到的就是BIM 模型的建立,因为BIM 模型不仅是BIM 技术应用不可或缺之信息整合中心,也是BIM 应用成果其体呈之重要载体。
塑膜工具需求 保留各阶段版本关联
 
  谈到BIM 技术之应用,常常大家第一个想到的就是BIM 模型的建立,因为BIM 模型不仅是BIM 技术应用不可或缺之信息整合中心,也是BIM 应用成果其体呈之重要载体。然而针对不同的使用者与不同的应用需求,各式各样的BIM塑模(Modeling) 工具就产生了。在这里我们用「塑模」而不用「建模」来突显BIM 模型与CAD 模型在建构上的逻辑与实质内容皆有所不同[1]。以下分两点来讨论对BIM 塑模工具之需求与目前BIM 软件的发展现况:
 
  1. 建筑土木工程在不同的生命周期中(例如:规划、初步设计、细部设计、施工、营运维护等) ,对于工程信息有不同详细程度之需求,因此BIM模型之发展多会分成不同阶段[2] ,并对模型组件之信息详细程度有不同要求。也会透过专业分工,由不同的专业人士(例如:建筑师、结构技师、空调技师、机电技师等)来负责不同阶段之模型发展、修改与维护工作。因此,实际应用上,在不同的工程阶段, BIM 模型并不是一个单一的数字模型,也不是所有的人都在一个模型中工作,而会是随着工程阶段的推进,产生一系列BIM 模型版本,而理想的情况是希望在这些版本间的信息关联与演他过程都能被保存与应用。
 
  此外,在3D 几何模型的建构技术应用上,又必须结合如B-Rep(Boundary Representation)与CSG (Constructive Solid Geometry) 等技术[呵,来因应BIM 模型在对象化、参数化、与自由曲面( Free-form Surface)上之需求,更增加了发展泛用型塑模软件之难度。于是,目前的BIM塑模工具多是针对不同的专业人士来发展专属工具或在朝向泛用型工具的发展努力中先进行一些功能上的客制化。虽然目前有IFC ( IndustryFoundation Class) 信息交换标准[3] 来协助BIM 信息在不同软件工具间之抛转,但由于各软件自身信息结构之复杂度及对IFC 标准之支持程度不同,实务上仍是会碰到不少问题而需另外以人工补救。
 
  至于维持一系列演他发展下来的BIM 模型版本间的连结性与一致性,难度就更高了,这在单一软件供货商自家的系列产品中都还不易实现,但较有机会,而要不同软件供货商之工具间也能做到,那就更不用提了。
 
  2. BIM 塑模的情境可概分为两种。第一种是在最理想的BIM 应用情境中用来进行从无到有的建筑(或设施)设计活动,此时BIM 塑模工具为专业的设计工具,应、要能提供在3D 数字空空间中产生、定位、关联、修改模型组件之各项功能。由于目前的工具应用界面多还是2D 的屏幕视窗,因此如何让使用者能轻易地在平面的窗口画面中点选及定位3D 物件,便是工具是否好用的重要关键之一。SketchUp 软件在这方面展现了不错的能力,它目前只是几何模型的建构工具,至于一些在台湾常用的BIM 塑模软件,则还是多倚赖透过平面视图来协助空间定位,甚至对象选取,操作上易产生错觉与误解,尤其是对初学者,所以还有相当多的进步空间。此外,虽说是从无到有的设计,但也常需要参考其它已完成之设计(例如机电设计得参考建筑及结构设计成果) ,因此不同专业之BIM 设计工具间的信息抛转或参照,也是必须重视之议题。
 
  第二种情境则为针对已经存在的建筑(或设施)实体(即已完工使用)或设计(即完成设计但尚未施工)进行塑模工作。此时又可分成两种情形:
 
  有可供参考的2D 图面信息:
 
  通常这些图面是以纸本或CAD 电子图文件的方式存在,因此塑模者就根据图文件中的信息来建构BIM 模型。若有2DCAD 图檔(例如平面图、立面图、与剖面图等)则可利用大多数BIM 塑模软件提供的功能来先汇入这些CAD 图当成参考底图,以利抓取精确的坐标与尺寸信息来协助建模。
 
  无可供参考的2D 图面信息:
 
  此时就必须先进行测量工作来掌握建筑物(或设施)的各组件尺寸与坐标信息,再进行塑模工作。而量测工作,除了利用传统的测量仪器以外,近年来也有许多利用雷射扫描技术来取得对象表面点云信息,再以之当成参考信息,或透过一些将点云信息转换为几何对象之辅助工具,来协助几何模型的建构。由于雷射扫描只能取得表面的点云信息,且以自动他方式从点云中撷取几何形状之技术还处于研发阶段,虽然一些塑模工具也有提供一些能处理点云之功能,但这方面之应用还不普遍。
 从BIM 应用实务上来说,因为目前从生命周期一开始就导入BIM 的案例还较有限,且相对于现有建筑物修(扩)建与使用维护之应用来说,新建工程之BIM 应用相对有限,因此对于第二种塑模情境之需求(即对现存建筑实体或设计之塑模)反而较高。若能有效整合量测工具与BIM塑模工具来快速且低成本地完成模型建构,将会让BIM 技术的应用更加普及。
 
  检视模型成果 两种途径
 
  过去CAD工具之工程应用虽也需要一些工程专业知识,但或许除了建筑造型与空间设计以外,还不能算是专业的工程设计工具,只能算是表达设计成果的绘图工具。然而,今日BIM 设计工具已经是专业设计工具,使用者必须具备足够之专业知识与经验,才能正确且精准地操作及建构出具有工程应用价值之模型。一旦BIM 设计模型完成,设计成果便可以透过多种的3D模型展示(例如:利用不同视角、透视、隐藏部分对象等方式)或搭配可从3D模型自动产出之2D 平面、立面、剖面图等来呈现。此外,由于是专业设计工具,自然要具有一些能辅助专业设计之智能( Intelligence) ,使用者在操作上当然也要符合一定之设计逻辑。因此,使用者操作接口设计之亲和性与直觉性、辅助设计功能之智能他与自动化程度、基本设计对象库之完整度、及工具所能提供的客制他与扩充性弹性,例如:所开放之API (Application Programming Interface)功能是否强大,都是评估BIM 设计工具优劣之重要指标。
 
  除了在BIM 设计工具中可以展示设计成果以外,还可以用BIM 模型检视器(Model Viewer) 来检视BIM 模型成果。就类同于PDF 文件阅读器(Reader)般, BIM 模型检视器也是只能用来检视BIM 模型及属性数据,但不能修改模型信息,而且也多是可免费自由下载的。此类检视器通常能读取多种模型档案格式,并能将分别读进来的多个档案中的模型整合呈现,也让使用者在模型中注记文字,甚至进行碰撞检查、营建过程动态、展示、与BIM 模型内之定点环场浏览或查走(Walk Through)。近年来,由于网络与手持装置(例如手机与平板计算机等)之进步,也已有一些可在手持装置中执行的BIM 模型检视器。相信配合云端技术的发展,将来要随时随地检视BIM 模型成果会越来越容易。
 
  参考文献
 
  1.谢尚贤(2012) , “浅谈BIM 应用工其(一) :序曲”,营建知讯,第358 期,第63-64 页。
 
  2. 谢尚贤(2012) , “BIM 之技术应用中LOD意谓详细度或完整度”,学建知讯,第352 期,第60-61 页。
 
  3. C. Eastman, P. Teicholz, R. Sacks, and K. Liston (2011)。 BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers , Engineers, and Contractors, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc. ,U.S.A.
 

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋
已有 0 人参与

会员评论

返回顶部