IFC深入解析及三维可视化

随着建筑信息模型的应用越来越深入,不同专业领域通过多种软件之间简单模型转换导致语义信息部分缺失而难以全面共享,无法实现BIM技术真正的含义。一种软件对于数据标准的支持实际上就是支持对数据的读写,IFC标准作为BIM领域的主要数据模型标准,具有多种几何表达方式,可面向设计应用,含有丰富的建筑语义信息,因而需要通过构建标准化的数据接口来实现BIM的价值。本文基于IFC标准,深入研究IFC构件信息的几何形状表达方法以及构件信息的分解,通过局部坐标转换得到世界坐标系下构件的点坐标信息,最终在三维图像引擎Direct X 11中通过Delaunay三角剖分生成表面模型,为后续室内导航奠定基础。实验证明,本文深入研究的解析方法和可视化技术路线切实可行,期望为从事相关工作的建筑信息化科研人员提供有效参考。     

BIM与GIS数据集成:IFC与CityGML建筑几何语义信息互操作技术

近年来,建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)的集成应用越来越广泛且深入,不同专业领域通过简单模型转换实现信息交互的方法由于只保留了少量的语义信息从而导致了应用的分散和独立,局限性十分明显。IFC和CityGML分别为BIM和GIS领域内通用的数据模型标准,两者之间的几何和语义信息共享将为BIM和GIS的集成奠定基础。本文基于IFC和CityGML标准,提出IFC几何要素过滤方法以及IFC到CityGML的语义映射规则,为IFC与CityGML建筑模型的几何、语义信息互操作提供一种通用手段,并通过实例进行了验证。     

基于OGRE和BIM的建筑物运行维护可视化系统平台研发

本文通过把IFC实体的几何信息解析和转换为OGRE能够识别的表面三角形网格,同时实现非几何信息的关联,建立了基于OGRE的运维期BIM信息可视化平台。该平台能够对BIM对象的三维实体模型进行快速显示、读取通用BIM信息文件格式,能有效存储和管理三维实体模型数据和相关的集成信息,能实现图形与非图形信息间的交互查询。     

铁路站房建筑信息模型IFC数据扩展与验证

随着BIM技术广泛应用于铁路复杂项目的建设,为促进铁路工程全生命周期信息数据共享与交换的完整性与有效性,保证BIM数据得以有效的利用,本文在国际IFC标准的基础上提出对铁路站房建筑信息模型IFC标准的扩展方法。充分了解IFC实体间继承关系后,通过将新增实体类添加至IFC标准框架,利用转换工具获得新的实体类文件,最后在天磁BIM协同平台验证该IFC数据扩展方法的可行性。     

基于IFC4x1的桥梁信息模型转换研究

IFC标准是定义和描述建筑产品信息模型的国际通用标准,发展至今,IFC在建筑工程领域已经得到了广泛的应用,但由于标准还在逐步完善,其在道路、桥梁、隧道等线状工程中的应用仍相对较少,使得相关领域的数据共享受阻。本文介绍了基于IFC4x1 schema描述桥梁上部结构构件空间位置和几何形状的原则,提出了对IFC模型的相关信息进行提取、处理并最终映射到桥梁计算模型的方法,并基于开源库Xbim Essentials开发了IFC模型向桥梁计算软件MIDAS Civil模型进行转换的程序原型。     

面向运维阶段的多源异构BIM数据存储方法研究

基于通用数据标准IFC,提出一种基于对象层级的数模分离多源异构BIM数据存储方法,构建实体属性信息数据库实现属性信息的完整存储,通过ID号建立属性数据与OSG几何模型的双向链接。测试案例验证了该存储方法的可行性、可靠性和高效性。     

基于IFC标准的实体扩展研究

IFC标准是一套非常全面的数据交换和共享标准,通过定义实体类型及其属性,表达建筑信息。但由于工程项目信息的复杂性和多样性,IFC标准无法预定义所有的建筑实体类型,为解决上述问题,需要对尚未被定义的实体类型和实体属性进行增添和创建,对IFC标准进行扩展。通过对IFC标准扩展机制的研究,及对桥梁健康监测构件实体的成功扩展,验证了实体扩展的实际可行性。     

基于BIM和GIS的数据集成在水利工程中的应用框架

为促进BIM技术在水利工程的应用,解决BIM和GIS集成的数据转换问题,基于对BIM的数据特征、IFC格式数据的结构层次、GIS系统的City GML数据格式以及City GML中语义信息和几何信息的细节层次结构进行详细分析的基础上,总结了BIM和GIS集成时IFC和City GML数据转换中存在的几个障碍。基于此,提出了可以实现BIM和GIS集成的IFC和City GML数据转换框架。并探讨了BIM和GIS集成系统在水利工程全生命周期中的应用和前景,为水利工程各个阶段应用BIM和GIS集成系统提供有利的参考建议。     

基于IFC的桥梁病害信息可视化表达

基于建筑信息模型(BIM)技术的桥梁设计、施工和管养一体化,是未来桥梁工程发展的必然趋势。正确表达和不断更新运营中的桥梁病害,直观展示和基于动态病害信息的桥梁技术状况智能评价,是桥梁智能化管养追求的目标,亟待深入研究。本文提出一种依附构件几何特征的桥梁病害信息表达技术。该技术基于工业基础类(IFC)模式,遵循IFC语法和文件结构,描述构件几何特征信息的IFC表达。在此基础上,将桥梁病害信息几何化,进一步推演病害信息的IFC描述,最终得到普遍适用的桥梁病害信息IFC语句,实现对桥梁病害信息的可视化表达。该算法基于构件的几何特征,可确保病害的准确、直观表达,且可以实现病害信息的动态更新和展示发展历程。对于任意桥梁表观病害,只需依据具体病害信息生成IFC语句,并更新桥梁BIM模型的IFC文件,生成新的带病害信息IFC文件,即可实现病害信息在桥梁三维模型中的可视化表达。     

基于IFC的BIM火灾建模技术研究

为提高传统火灾模拟方法的信息化程度和数据管理能力,研究了如何将IFC标准描述的建筑构件几何形体和材料信息转换为火灾分析模型,并将火灾模拟结果存入IFC文件中。将IFC标准中的拉伸形体采用分层转化的方式转化为火灾模型,复杂的边界表达形体使用三角面片的转换方式;IFC标准中材料的转换可采用直接法或材料数据库的方式,以材料数据库作为参照库可使材料信息转换更为全面;火灾模拟结果可以组成属性集,通过反属性拓展方式与构件关联,最终存入IFC文件中。     

模型视图定义在结构分析模型中的研究

在建筑设计工作中,不同专业BIM软件间的模型交互障碍是影响当前BIM发展的掣肘。利用国际通用的BIM数据标准,即IFC(Industry Foundation Classes)标准,可为解决上述问题提供基础支持。在IFC标准应用过程中,IFC实体对象需要和具体信息进行绑定,因而标准化的模型视图定义(Model View Definition,MVD)被提了出来。本文介绍了MVD标准格式,包括三大构成模块Concept(概念)、Diagram(图表)和相应的Document(文档)描述,并尝试将这个标准与结构分析模型的标准化表达相结合,与IFC实体对象进行关联,对实现结构分析模型的数据共享与转换工作具有指导意义。     

钢筋混凝土剪力墙结构深化设计MVD研究与应用

工业基础类标准(IFC)是BIM的数据存储交换标准,其基于面向对象的思想定义了建筑领域全生命期的各种实体。模型视图定义(MVD)是面向某一信息交换需求的IFC子集,为满足特定信息交换场景的具有明确规定和语义的数据存储模式。本文基于IFC标准探究了钢筋混凝土构件数据定义和组织的方法,扩展了结构单元领域中的组实体,增加了结构元素组实体和结构体系实体,以满足混凝土结构体系信息交换需求。另外,在元素构件实体中扩展了结构元素实体,增加了结构构件和结构节点实体,以完善结构体系中结构元素的信息描述。为完整清晰地传递钢筋信息,丰富了钢筋实体和钢筋附属件实体。基于扩展的实体给出了钢筋混凝土剪力墙结构深化设计MVD的数据架构,并基于PKPM BIM System开发了结构深化设计工具。最终,通过本文提出的深化设计MVD实现了深化设计模型和结构模型之间的数据传递,验证了其合理性和有效性。     

基于IFC标准结构工程产品模型构造和扩展

根据结构分析所涵盖的信息,构造和设计了结构产品模型信息基本框架,并对结构几何信息模型、荷载信息模型、分析信息模型的基本组成进行定义和表达。在基于IFC的EXPRESS-G图表达规范基础上,分别从几何信息模型、荷载信息模型、分析信息模型三个方面对IFC标准的结构产品模型缺失信息进行扩展,从而全面完善IFC标准的结构信息模型基本框架,以促进建筑结构设计过程中信息的有效交换。     

基于实体单元需求的结构分析视图的扩展与应用

结构分析视图(MVD)定义了结构设计与分析工具之间信息交换的IFC数据模型,目前building SMART国际发布的是基于线、面宏观单元的结构分析视图定义,不能适应实体单元精细化结构分析模型的信息描述与传递。本文基于实体单元结构分析模型的交换需求,扩展了IFC结构分析模板中结构行为实体和结构项实体,增加了结构体元件、元件元素、结构体作用和结构体响应等实体,分析研究了面向实体单元需求的结构体元件之间的拓扑关系、结构元件网格划分信息等关键信息表达,在不改变现有结构分析MVD框架和应用的前提下扩展了满足实体单元需求的结构分析MVD,并通过扩展的结构分析MVD实现了结构平台软件和通用有限元分析软件之间基于IFC的精细化结构分析模型的信息交换。     

变电构架IFC数据交换研究

一个完整的BIM模型包括多个行业的内容。在电力行业的BIM设计中,不同专业在不同平台上进行设计,最后在公共平台进行模型装配,此时需要将不同平台的模型向公共平台转换。针对山西电力勘测设计院的要求,研究了结构模型向Revit平台的转换,通过将三维实体、塔段等信息经过IFC文件导入到Revit,实现了结构模型与其他专业模型的装配,最后指出了当前通过IFC进行数据交换的缺陷。     

基于BIM技术的结构设计中的数据转换问题分析

BIM技术在结构设计中应用的难点在于结构分析软件与BIM建模软件之间的数据转换。本文从IFC标准、Revit API以及基于Excel的数据转换等方面进行了数据转换测试,并对测试结果进行了理论分析。测试从构件和结构整体两个层面出发,讨论了不同转换方法对不同的截面类型和结构体系的支持程度。结果表明:针对结构专业,IFC标准仅适合结构物理模型的数据转换,后续的结构分析设计和实体配筋上受到很大的制约;基于Revit API和Excel的数据转换是可行的,但是存在诸如截面类型受限等问题。应当开发IFC结构模型转换器实现不同软件之间的模型转换。     

基于IFC标准的盾构隧道结构数据模型研究

为促进盾构隧道工程生命周期各阶段之间的信息共享,建立统一的盾构隧道信息管理标准,对IFC标准进行了盾构隧道结构相关的扩展,提出了基于IFC标准的盾构隧道数据模型。通过对现有的IFC标准中关于工程对象描述方法的分析,确定了扩展的方向和范围。选取盾构隧道管片结构为研究对象,结合盾构隧道结构的特点,在现有IFC标准关于空间结构定义的基础上,建立隧道整体、隧道分部、衬砌空间和管片环等逐级细化的空间结构表达;在现有IFC标准关于物理元素描述的基础上,重点建立管片块的物理元素表达;为空间和物理结构建立包含其常见属性的属性集合并通过关系实体将建立的各类描述实体、属性集合之间建立关联关系。通过上述针对盾构隧道的IFC扩展,实现了基于IFC的盾构隧道信息模型的数据表达,为建立盾构隧道信息模型提供了数据组织结构和存储标准,有助于实现岩土工程信息化。     

基于IFC标准的建筑施工信息模型

为了解决当前建筑施工中信息共享问题,基于IFC标准对建筑施工信息组织与表达方式进行研究。通过对建筑施工过程信息需求分析,建立起以B IM为载体的施工统一信息模型;按照IFC标准对建筑信息的定义,把施工统一信息模型分为过程信息模型、资源信息模型和成本信息模型;通过建立与IFC数据实体一致的类和结构体,对IFC标准对所需信息的表达方法进行研究,进而建立起各自的模型。提出的施工信息统一模型基于B IM技术,采用IFC标准为数据表示和交换规范,不依赖于具体的施工流程和信息管理系统,为促进建筑施工过程中不同专业和部门的信息共享和协作提供了支持。     

基于知识库的IFC模型存储技术研究

随着BIM技术的广泛应用,相关模型设计软件对于IFC标准的支持日渐完善,IFC模型的规模和语义信息更加丰富,如何高效存储IFC模型以促进模型的应用是学者们关心的热点问题。本文使用知识库的方法,阐述了如何将IFC数据模型和IFC实例文件存储在图数据库中,建立元数据知识库和实例知识库,分析两个知识库模型的关系,在实际的商业综合体模型中验证了知识库存储的时间效率和空间效率。在知识库建立的基础上,本文分析了IFC知识库上使用Cypher语言查询的案例,有效地解决了IFC版本对比、实体关系梳理、空间关系发掘相关的相关问题,对知识库与土木建筑行业的结合提供了重要参考。     

建设项目成本信息的IFC表达模型

为解决建设项目各阶段成本信息之间的交流与共享问题,根据成本信息共享需求,建立统一的建筑项目成本信息模型,研究建设项目成本信息的组织与表达方式.基于IFC标准,针对建设项目成本信息进行定义,将建设项目成本信息需求模型分为产品、资源、成本项、工作量、进度、分部分项等信息模型;通过IFC标准建立不同实体之间的关系模型,对基于...