基于Revit和3D3S的建筑信息模型的数据转换
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第 36 卷 第 29 期 20 10 年 1 0月
山西 建筑
SHA N XI AR CH ITECTU R E
V ol. 36 N o. 29
Oct. 2010 # 365 #
#计算机技术及应用#
文章编号: 1009-6825( 2010) 29-0365- 02
基于 Revit 和 3D3S 的建筑信息模型的数据转换*
# 366 #
第 36 卷 第 29 期 2 01 0 年1 0 月
ห้องสมุดไป่ตู้
山西建筑
空格。
2) 定义结构体系: ST RU N o。 3) 定义长度单位: U NIT No。 4) 生成节点: N 节点号 坐标 x 坐标 y 坐标 z。 5) 生成单元: E 单元号 节点 1 节点 2。 6) 定义节点约束: Con 节点号 X( 0 1) Y( 0 1) Z( 0 1)
针对以上问题, 不 外乎 两种解 决之 道: 各应用 软件 自行 开发 相互数据交换与共享的接 口, 如同济大 学的 3D3S 软 件 9. 0 版本 便提供了由 PKPM 软件 的 SAT W E 模 型 文 件 的 导入 接 口 和 至 A NSYS, SAP2000 模 型文件的导出接口。然而此解决方案 并未根 本解决建筑模型的数据交换与共享问题; 一个真 正的完全 开放的 建筑产品数 据表达与交换 国际 标准的 产生 才是 充分实 现数 据交 换与共享的基础。IAI( International A lliance for I nteroperability) 组 织定义的 IFC( Industry Foundatio n Classes) 标准 便是 一个 获 得建 筑领域专业人士广泛支 持的 ISO 标准。本 文研 究的内 容就 是介 绍如何应用 IF C 标准实 现建筑模型自动生成结构模型文件。
国际上三大 CAD 应用 软件开发 商 Autodesk 公 司、Bentley 公 司和 Graphisoft 公 司均已经接受 并支持 IFC 标准, 本文 就是 采用 Autodesk 公 司的 Revit ar chitecture 和 Revit structure 软件 导出 的 IFC 模型文件转换为结构模型文件。
/ / 楼层层高
A rraylist ElementsInFloor; }
/ / 楼层内单元索引号
4. 2 算例
本文用 VC# . N ET 在 V isual Stuido2005 编译环 境下编程, 开 发出数 据转换接口。图 1 显示的是 Autodesk 公司 的 Revit A rch-i tecture 软件下构建的 2 栋 22 层建筑模型, 图 2 显示的是该接口转 换后在 3D3S 软件下显示的结 构模型, 其结 构体系 为框 架剪 力墙 结构。当建筑师 完成建筑模型后, 导出建筑模型的 IFC 文件, 然后 通过本 文研究的 IFC 模型文件转换接口 , 自动提 取该建筑 模型中 结构构件 的几何 信息、截面信 息和材 料信息。本 例中, 结构 构件 包括混凝土柱、梁、墙( 带门窗洞口) 、板构件以 及型钢柱、梁构件 。 将 I FC 文件转换成 3D3S 数据文件后, 利用 3D3S 软件的数据导入 接口实现该建筑的结构模型的自动生成。
付后国 谢步瀛
摘 要: 针对目前建筑设计软件和结构分析设计 软件间 难以实 现数据 共享, 开发了 一个数 据转换 接口, 将 Revit 导 出的
IFC 模型文件转换为 3D3S 数据文件, 实现了建筑结构模型的自动生成。
关键词: 数据转换, Rev it, 3D3S, IFC
中图分类号: T P 391
/ / 单元索引号 / / 单元内节点链表
/ / 单元截面类型 / / 单元材性类型 / / 单元所在楼层
/ / 单元类型
}; 楼层的数据结构:
Calss Floor {
Int FloorI D; Double Elevation; Double F loorHeig ht;
/ / 楼层索引号 / / 楼层顶标高
文献标识码: A
1 概述
随着计算机硬件与 软件技术的迅猛发展 , 计算机 辅助设计在 建筑领域的应用也得到了长足的发展, 大量的计 算机建筑 辅助设 计软件相继涌入 市场, 尽 管 各个 软件 都 基于 唯一 的 建筑 实体 模 型, 却因为仅仅 支持自己的数据标 准, 因而本 专业软件间、相关专 业软件间的数据交换与共享成为建筑设计集成化技术的瓶颈。
3 3D3S 与结构模型文件
3D3S 的结构模 型文件的一般表达格式如下: 1) 注释: 以$ 或! 或 \ 或 / 开头的字符串表示是注释, 注意其中不能有
参考文献: [ 1] 李智广, 郭索彦. 人为水土流 失因素及 其防治 措施研究 [ J] .
水土保持通报, 1998, 18( 2) : 48- 52. [ 2] 刘卓英, 李亚 娟, 王远 杰. 大凌河 流域 水土 流失治 理探 索与
The data conversion of the building information model based on Revit and 3D3S
FU Hou- guo XIE Bu- ying Abstract: In the light of the issues o f the efficacious data co nversio n betw een the architectural design software and the structur al analysis and design software, introduces an inter face that data converts the I FC files derived from Rev it to the 3D3S files, enables the automat ic generation of the structur al model. Key words: data conv ersion, Revit, 3D3S, IFC
尽管 IFC 的文档是完全开放 的, 然 而其所采 用的 ST EP 文件 格式的复杂性以及 IF C 建筑模 型本身 的复杂 性都 使得 IFC 开发 并非易事。因此很多公 司开 发了 旨在为 IF C 开发 者提 供方 便的 IFC 工具包, 通过这种工具 包开发者就 不需要 将大量 的时间 花在 底层支 持平台的研发上。 目前常 用的 IF C 工具 包有 EPM T echnology AS 公司的 EDM modelConver ter , Eur ostep 公司的 IF C Classic T oolbo x, T N O Environment and Geosciences 公 司的 IF C engine DL L 等。本文就是基于 IF C engine DLL 工具包实 现 IFC 文 件的 建筑模型信息提取。
出版社, 1999.
The preliminary work of soil and water conservation on the Xiabandi water control project
LI Lei Abstract: T his paper introduces the g eneral situation, ecolog y environment, the task of eng ineering development on the Xiabandi water contr ol project. I t analyzes the current situation of soil and water loss, damage and cause. Pr esenting t he prevention measures of soil and water loss to g et t he ecolog ical benefit and social benefit. Key words: w ater control pr oject, soil and water loss, preliminar y work, measur e
筑结构模型的 发展 能够 有效 应用 在 IFC 项 目中。 1997 年 1 月 , IAI 发布 了 IF C 信 息 模 型的 第 一 个 完整 版 本 ( IFC 1. 0 版 本) , 2006 年 2 月发布了 IFC2x 版本 3( 简称 IF C2x3) , 本文就是基于该 版本实现数据转换。
IFC 标 准一直 在不 断的更 新和 扩展 中, 最新版 本 IFC2x 4 于 2010 年 5 月发布, 因此本文开发的转换接口仍需要做相应的改善。
本转换接口已可提取 建筑模型的几何信 息、截面信 息和材料 信息, 但完整的 结构模型仍需要荷载 、约束等 信息, 因此 如何从建 筑模型最大程度上提取荷载和约束信息将是很值得研究的课题。 参考文献: [ 1] 代一 帆, 董 靓. 关于建筑 数据表示 和交换的标 准 IF C[ J] .
实践[ J] . 山西建筑, 2009, 35( 25) : 353- 354.
[ 3] 赵永军. 开发 建设 项目水 土保 持[ M ] . 北 京: 黄河水 利出 版 社, 2007.
[ 4] 赵方莹. 水 土保持植物[ M ] . 北京: 中 国林业出版社, 2007. [ 5] 段巧甫. 水土 保持 的探索 与实 践[ M ] . 北 京: 中国水 利水 电
收稿日期: 2010- 06-28 * : 科技部/ 十一五0 国家科技支撑计划重大项目/ 农村住宅规划设计与建设标准研究0 的子课题/ 住宅结构与构造 选型设 计技术与软件开发0
作者简介: 付后国( 1984- ) , 男, 同济大学建筑工程系硕士研究生, 上海 200092 谢步瀛( 1950- ) , 男, 博士生导师, 教授, 同济大学建筑工程系, 上海 200092
建筑科学, 2008, 24( 8) : 11- 12.
[ 2] T homas Liebich. IFC 2x Edition 3 Model Implementation Guide [ EB/ OL ] . http: / / ww w. ia-i tech. or g. may, 2009.
本文所做工作不能完 全代替结构工程师 的经验与知识, 仅仅 是帮助工程师摆脱了繁乱复杂的重复建 模过程, 使得其集 中精力 于结构的优化设计中, 进而提高建筑结构设计的水平和质量。
5 结论和待续的工作
本文基于 T N O 公司的 IF C engine DLL 开发工 具包, 开 发了 IFC 建筑模型数据转 换接口, 将 Autodesk 公 司的 Rev it 软件 构建 的建筑模型自动生成 3D3S 软件的结构模型。
2 IFC 标准与 Revit
IFC 标准本质上是建筑物和 建筑工 程数据 的定义, 值得 注意 的是其建立在拥有大量成熟研究结 果的 ST EP 项目基 础上, 例如 ST EP 的几何 定义 和 建筑 工程 核 心模 型, 全 世 界基 于 EXPRESS 的领先研究成果都可以很容易地引入 I FC。尤其是 ST EP 中的建
RX( 0 1) RY( 0 1) RZ( 0 1) 。 ,, 因篇幅限制, 文件的表达格式 在此未 表示完全 , 可 查阅 3D3S 使用手册。
4 IFC 文件到 3D3S 文件的数据转换
4. 1 数据结构
主要采用的几种数据结构有节点、单元、楼层三种数据结构。
节点的数据结构:
Calss Node
{ Int NodeI D;
[ 3] 刘照球, 李云贵. 建筑结构信息模型的研究[ A ] . 第十 四届全 国工程设计计算机应用学术会议论 文集[ C] . 2008.
[ 4] 王 润兰. 钢结 构 信 息模 型 在建 筑 检 测企 业 中 的 应用 研 究 [ J] . 山西建筑, 2008, 34( 33) : 361-362.
/ / 节点的索引号
Double CoordinateX, CoordinateY , CoordinateZ;
/ / 节点的三维坐标值
Int ConstraintT ype;
/ / 节点的约束类型
A rraylist NodeInElements;
/ / 节点所属单元链表
}; 单元的数据结构:
Class Element { Int ElementI D; A rraylist NodesInElement; Int Sect ionT y pe; Int ProperT y pe; Int ContainedI nF loor; Int ElementT y pe;
山西 建筑
SHA N XI AR CH ITECTU R E
V ol. 36 N o. 29
Oct. 2010 # 365 #
#计算机技术及应用#
文章编号: 1009-6825( 2010) 29-0365- 02
基于 Revit 和 3D3S 的建筑信息模型的数据转换*
# 366 #
第 36 卷 第 29 期 2 01 0 年1 0 月
ห้องสมุดไป่ตู้
山西建筑
空格。
2) 定义结构体系: ST RU N o。 3) 定义长度单位: U NIT No。 4) 生成节点: N 节点号 坐标 x 坐标 y 坐标 z。 5) 生成单元: E 单元号 节点 1 节点 2。 6) 定义节点约束: Con 节点号 X( 0 1) Y( 0 1) Z( 0 1)
针对以上问题, 不 外乎 两种解 决之 道: 各应用 软件 自行 开发 相互数据交换与共享的接 口, 如同济大 学的 3D3S 软 件 9. 0 版本 便提供了由 PKPM 软件 的 SAT W E 模 型 文 件 的 导入 接 口 和 至 A NSYS, SAP2000 模 型文件的导出接口。然而此解决方案 并未根 本解决建筑模型的数据交换与共享问题; 一个真 正的完全 开放的 建筑产品数 据表达与交换 国际 标准的 产生 才是 充分实 现数 据交 换与共享的基础。IAI( International A lliance for I nteroperability) 组 织定义的 IFC( Industry Foundatio n Classes) 标准 便是 一个 获 得建 筑领域专业人士广泛支 持的 ISO 标准。本 文研 究的内 容就 是介 绍如何应用 IF C 标准实 现建筑模型自动生成结构模型文件。
国际上三大 CAD 应用 软件开发 商 Autodesk 公 司、Bentley 公 司和 Graphisoft 公 司均已经接受 并支持 IFC 标准, 本文 就是 采用 Autodesk 公 司的 Revit ar chitecture 和 Revit structure 软件 导出 的 IFC 模型文件转换为结构模型文件。
/ / 楼层层高
A rraylist ElementsInFloor; }
/ / 楼层内单元索引号
4. 2 算例
本文用 VC# . N ET 在 V isual Stuido2005 编译环 境下编程, 开 发出数 据转换接口。图 1 显示的是 Autodesk 公司 的 Revit A rch-i tecture 软件下构建的 2 栋 22 层建筑模型, 图 2 显示的是该接口转 换后在 3D3S 软件下显示的结 构模型, 其结 构体系 为框 架剪 力墙 结构。当建筑师 完成建筑模型后, 导出建筑模型的 IFC 文件, 然后 通过本 文研究的 IFC 模型文件转换接口 , 自动提 取该建筑 模型中 结构构件 的几何 信息、截面信 息和材 料信息。本 例中, 结构 构件 包括混凝土柱、梁、墙( 带门窗洞口) 、板构件以 及型钢柱、梁构件 。 将 I FC 文件转换成 3D3S 数据文件后, 利用 3D3S 软件的数据导入 接口实现该建筑的结构模型的自动生成。
付后国 谢步瀛
摘 要: 针对目前建筑设计软件和结构分析设计 软件间 难以实 现数据 共享, 开发了 一个数 据转换 接口, 将 Revit 导 出的
IFC 模型文件转换为 3D3S 数据文件, 实现了建筑结构模型的自动生成。
关键词: 数据转换, Rev it, 3D3S, IFC
中图分类号: T P 391
/ / 单元索引号 / / 单元内节点链表
/ / 单元截面类型 / / 单元材性类型 / / 单元所在楼层
/ / 单元类型
}; 楼层的数据结构:
Calss Floor {
Int FloorI D; Double Elevation; Double F loorHeig ht;
/ / 楼层索引号 / / 楼层顶标高
文献标识码: A
1 概述
随着计算机硬件与 软件技术的迅猛发展 , 计算机 辅助设计在 建筑领域的应用也得到了长足的发展, 大量的计 算机建筑 辅助设 计软件相继涌入 市场, 尽 管 各个 软件 都 基于 唯一 的 建筑 实体 模 型, 却因为仅仅 支持自己的数据标 准, 因而本 专业软件间、相关专 业软件间的数据交换与共享成为建筑设计集成化技术的瓶颈。
3 3D3S 与结构模型文件
3D3S 的结构模 型文件的一般表达格式如下: 1) 注释: 以$ 或! 或 \ 或 / 开头的字符串表示是注释, 注意其中不能有
参考文献: [ 1] 李智广, 郭索彦. 人为水土流 失因素及 其防治 措施研究 [ J] .
水土保持通报, 1998, 18( 2) : 48- 52. [ 2] 刘卓英, 李亚 娟, 王远 杰. 大凌河 流域 水土 流失治 理探 索与
The data conversion of the building information model based on Revit and 3D3S
FU Hou- guo XIE Bu- ying Abstract: In the light of the issues o f the efficacious data co nversio n betw een the architectural design software and the structur al analysis and design software, introduces an inter face that data converts the I FC files derived from Rev it to the 3D3S files, enables the automat ic generation of the structur al model. Key words: data conv ersion, Revit, 3D3S, IFC
尽管 IFC 的文档是完全开放 的, 然 而其所采 用的 ST EP 文件 格式的复杂性以及 IF C 建筑模 型本身 的复杂 性都 使得 IFC 开发 并非易事。因此很多公 司开 发了 旨在为 IF C 开发 者提 供方 便的 IFC 工具包, 通过这种工具 包开发者就 不需要 将大量 的时间 花在 底层支 持平台的研发上。 目前常 用的 IF C 工具 包有 EPM T echnology AS 公司的 EDM modelConver ter , Eur ostep 公司的 IF C Classic T oolbo x, T N O Environment and Geosciences 公 司的 IF C engine DL L 等。本文就是基于 IF C engine DLL 工具包实 现 IFC 文 件的 建筑模型信息提取。
出版社, 1999.
The preliminary work of soil and water conservation on the Xiabandi water control project
LI Lei Abstract: T his paper introduces the g eneral situation, ecolog y environment, the task of eng ineering development on the Xiabandi water contr ol project. I t analyzes the current situation of soil and water loss, damage and cause. Pr esenting t he prevention measures of soil and water loss to g et t he ecolog ical benefit and social benefit. Key words: w ater control pr oject, soil and water loss, preliminar y work, measur e
筑结构模型的 发展 能够 有效 应用 在 IFC 项 目中。 1997 年 1 月 , IAI 发布 了 IF C 信 息 模 型的 第 一 个 完整 版 本 ( IFC 1. 0 版 本) , 2006 年 2 月发布了 IFC2x 版本 3( 简称 IF C2x3) , 本文就是基于该 版本实现数据转换。
IFC 标 准一直 在不 断的更 新和 扩展 中, 最新版 本 IFC2x 4 于 2010 年 5 月发布, 因此本文开发的转换接口仍需要做相应的改善。
本转换接口已可提取 建筑模型的几何信 息、截面信 息和材料 信息, 但完整的 结构模型仍需要荷载 、约束等 信息, 因此 如何从建 筑模型最大程度上提取荷载和约束信息将是很值得研究的课题。 参考文献: [ 1] 代一 帆, 董 靓. 关于建筑 数据表示 和交换的标 准 IF C[ J] .
实践[ J] . 山西建筑, 2009, 35( 25) : 353- 354.
[ 3] 赵永军. 开发 建设 项目水 土保 持[ M ] . 北 京: 黄河水 利出 版 社, 2007.
[ 4] 赵方莹. 水 土保持植物[ M ] . 北京: 中 国林业出版社, 2007. [ 5] 段巧甫. 水土 保持 的探索 与实 践[ M ] . 北 京: 中国水 利水 电
收稿日期: 2010- 06-28 * : 科技部/ 十一五0 国家科技支撑计划重大项目/ 农村住宅规划设计与建设标准研究0 的子课题/ 住宅结构与构造 选型设 计技术与软件开发0
作者简介: 付后国( 1984- ) , 男, 同济大学建筑工程系硕士研究生, 上海 200092 谢步瀛( 1950- ) , 男, 博士生导师, 教授, 同济大学建筑工程系, 上海 200092
建筑科学, 2008, 24( 8) : 11- 12.
[ 2] T homas Liebich. IFC 2x Edition 3 Model Implementation Guide [ EB/ OL ] . http: / / ww w. ia-i tech. or g. may, 2009.
本文所做工作不能完 全代替结构工程师 的经验与知识, 仅仅 是帮助工程师摆脱了繁乱复杂的重复建 模过程, 使得其集 中精力 于结构的优化设计中, 进而提高建筑结构设计的水平和质量。
5 结论和待续的工作
本文基于 T N O 公司的 IF C engine DLL 开发工 具包, 开 发了 IFC 建筑模型数据转 换接口, 将 Autodesk 公 司的 Rev it 软件 构建 的建筑模型自动生成 3D3S 软件的结构模型。
2 IFC 标准与 Revit
IFC 标准本质上是建筑物和 建筑工 程数据 的定义, 值得 注意 的是其建立在拥有大量成熟研究结 果的 ST EP 项目基 础上, 例如 ST EP 的几何 定义 和 建筑 工程 核 心模 型, 全 世 界基 于 EXPRESS 的领先研究成果都可以很容易地引入 I FC。尤其是 ST EP 中的建
RX( 0 1) RY( 0 1) RZ( 0 1) 。 ,, 因篇幅限制, 文件的表达格式 在此未 表示完全 , 可 查阅 3D3S 使用手册。
4 IFC 文件到 3D3S 文件的数据转换
4. 1 数据结构
主要采用的几种数据结构有节点、单元、楼层三种数据结构。
节点的数据结构:
Calss Node
{ Int NodeI D;
[ 3] 刘照球, 李云贵. 建筑结构信息模型的研究[ A ] . 第十 四届全 国工程设计计算机应用学术会议论 文集[ C] . 2008.
[ 4] 王 润兰. 钢结 构 信 息模 型 在建 筑 检 测企 业 中 的 应用 研 究 [ J] . 山西建筑, 2008, 34( 33) : 361-362.
/ / 节点的索引号
Double CoordinateX, CoordinateY , CoordinateZ;
/ / 节点的三维坐标值
Int ConstraintT ype;
/ / 节点的约束类型
A rraylist NodeInElements;
/ / 节点所属单元链表
}; 单元的数据结构:
Class Element { Int ElementI D; A rraylist NodesInElement; Int Sect ionT y pe; Int ProperT y pe; Int ContainedI nF loor; Int ElementT y pe;