BIM如何实现信息交换和共享

工程建筑是一个复杂的过程，一般来说，具有涉及专业多，项目参与方多、建筑周期长，投资额高等特点，使得工程建设过程中，常出现两大问题： 1.BIM模型体量大，信息传递困难。BIM模型中的信息随着建筑全生命周期各阶段的开展，逐渐产生、积累和更新。BIM存储的信息不断增多， BIM模型体量不断增大，使得模型传递和共享困难。造成电脑端BIM模型加载缓慢，移动端无法加载显示，和BIM数据在工程现场的实地应用瓶颈，以及建筑运维阶段的管理难题。

工程建筑是一个复杂的过程，一般来说，具有涉及专业多，项目参与方多、建筑周期长，投资额高等特点，使得工程建设过程中，常出现两大问题：

1.BIM模型体量大，信息传递困难。BIM模型中的信息随着建筑全生命周期各阶段的开展，逐渐产生、积累和更新。BIM存储的信息不断增多， BIM模型体量不断增大，使得模型传递和共享困难。造成电脑端BIM模型加载缓慢，移动端无法加载显示，和BIM数据在工程现场的实地应用瓶颈，以及建筑运维阶段的管理难题。

2.项目参与方采用不同平台的软件，数据无法兼容。由于工程建设项目的复杂性，常需要很多单位的参与，这容易导致不同参与方采用不同的建模和分析软件，使得软件格式不同，数据不能兼容，导致数据丢失、功能无法使用、信息交换性不足，降低工作效率、项目协同的实时性与准确性不足等一系列问题。

为了解决上述问题，我们不仅需要一套公共语言体系，让数据信息就能够在不同系统之间交流运转，还需要对BIM模型进行轻量化，减轻硬件处理负担。

公共语言体系

为了能快速引用和应用BIM模型信息库中的信息，提高工程建设效率，解决BIM软件格式不统一带来的信息交换难题，我们需要一套公共语言体系。 IFC正是这样一套信息交换标准。

1.IFC标准

IFC（Industry Foundation Classes）工业基础类的缩写，是由IAI（互操作性行业联盟，Industry Alliance for Interoperability）提出的直接面向建筑对象的工业基础类数据模型标准，该标准的目的是促成建筑业中不同专业以及同一专业中的不同软件可以共享同一的数据源，从而达到数据的共享及交互。

IFC作为一种中立的开放文件格式规范，不受单个供应商或供应商组的控制。具有以下特点：

a. IFC标准是面向建筑工程领域，主要是工业与民用建筑；

b. IFC标准是公开的，开放的；

c. IFC是数据交换标准，用于异质系统交换和共享数据。

2.IFC标准对BIM的作用

IFC作为一个标准的公开的数据表达和存储方法，不同软件通过对接IFC标准接口，便可以与其他软件系统交换信息，畅通无阻。

通过IFC，可以在建筑项目的整个生命周期中提升沟通、生产力、时间、成本和质量，为全球的建筑专业与设备专业中的流程提升与信息共享建立一个普遍意义的基准。如今已经有越来越多的建筑行业相关产品提供了IFC标准的数据交换接口，使得多专业的设计、管理的一体化整合成为现实。

深圳《建筑信息模型数据存储标准》

作为应用于AEC/FM各个领域的数据模型标准，IFC模型不仅仅包括了那些看得见、摸得着的建筑元素（比如梁、柱、板、吊顶、家具等等），也包括了那些抽象的概念（比如计划、空间、组织、造价等等）。最新的IFC标准包含了以下9个建筑领域：

a 建筑领域；

b. 结构分析领域；

c. 结构构件领域；

d. 电气领域；

e. 施工管理领域；

f. 物业管理领域；

g. HVAC领域；

h. 建筑控制领域；

9. 管道以及消防领域。

除此之外，IFC下一代标准正扩充到施工图审批系统，GIS系统，等等。

BIM轻量化

1.什么是BIM轻量化

BIM轻量化就是在满足信息无损、模型精度、使用功能等要求的前提下, 利用模型实体面片化技术、信息云端化技术、逻辑简化技术等手段，实现模型在几何实体、承载信息、构建逻辑等方面的精简、转换、缩减的过程。

BIM轻量化要解决的核心问题就是：不断缩小BIM模型体量，让它加适应于电脑，手机等移动终端。与原建模软件的原始模型文件比较，如果做到1/4那是及格标准，做到1/10，乃至1/20之一是优秀。

2.BIM轻量化怎么实现

当前，市面上的BIM轻量化技术大多集中在压缩BIM模型体量上，在BIM模型的格式兼容能力、BIM模型数据的还原能力、Web端的BIM模型渲染流畅度和稳定性等上，存在一定的缺陷。

一款优秀的BIM轻量化引擎应当具有哪些功能？下面，我们一起来看下。

EIM轻量化展示引擎介绍

EIM是一个专注于解决建筑数据管理与复用问题的PaaS云平台。它对外提供三维建筑模型解析与Web可视化、建筑全寿期数据管理、建筑数据与地理信息数据融合等服务，作为专业级的建筑数据管理与应用的底层开发平台，实现将现实世界的物理建筑物映射到虚拟世界形成“数字孪生”，使建筑形成自包含、自展示、自服务能力，帮助用户快速应对复杂的业务场景需求。

EIM包括数据管理、三维管理、BIM+GIS管理三大板块：

EIM 功能架构图

数据管理板块：数据管理为BIM提供一个标准的数据管理方式，通过自定义业务数据模型及标准化的数据访问接口实现文档、项目、设计数据、进度、设备、沟通、组织、人员与权限等建筑数据全生命周期数据管理。

三维管理板块：三维管理包括EIM3D 三维处理引擎以及三维可视化引擎，提供从模型上传、解析到前端渲染的三维可视化一站式服务，具有IFC、Revit、iModel、OBJ、DAE、FBX等国际通用的BIM模型以及常见的DWG二维图纸的解析服务，形成一套完整的模型构件数据库，并支持在PC端和移动端的三维展示以及互动操作，同时提供服务层API和 API支持二次开发。

BIM+GIS管理板块： BIM+GIS管理作为面向BIM+GIS的数据管理和应用开发平台，集成GIS场景与BIM模型完整的数据，实现室内室外、地上地下的一体化浏览。

核心技术

1）EIM3D 三维引擎

EIM3D 三维引擎提供BIM模型后台处理计算服务和前端模型及数据展示服务，它一方面将各软件厂商封闭的BIM数据格式开放化，另一方面为建筑全过程信息、决策等系统的开发者和庞大的建筑标准体系之间建立桥梁，降低软件开发者进入建筑领域知识的门槛。

通过对国际、国内常见民用和工业建筑模型格式的支持，EIM3D将BIM中的几何数据转换为大多数软件支持的三角面格式，以构件为粒度融合属性数据，最终向开发者提供RESTful形式的数据接口API及三维模型浏览组件，降低了开发者对繁杂的建筑及各类模型格式等知识的理解，也降低了开发者对建筑三维可视化的要求。

三维数据解析图示

EIM3D通过构件互用、数据压缩、按需加载等方法，轻量化BIM，使得常规的计算机、手机、Pad等都能通过支持WebGL的浏览器在线查阅BIM，大大降低了对BIM使用的软、硬件需求。

基于Web的三维展示效果图

2）数据平台

EIM具有一个强大的数据平台，它由一个建筑数据库和一种可配置的数据模型所组成。

a.建筑数据库

由于三维图形的数据存储格式繁多、单组件数据量较小而整个图形数据量较大的特点，因此关系型数据库难以胜任。为了满足建筑数据库复杂、易变的数据结构存储要求，我们使用的建筑数据存储结构解决了不同种类建筑数据，如：三维几何数据、文档、结构化数据和关系型数据的存储和管理问题，能够较方便地实现个性化定制的需求。

EIM建筑数据库是自主研发的一款多模数据库，他支持灵活的数据结构存储方式，并可以混合使用。与传统的关系型数据库相比，EIM建筑数据库对三维几何数据的处理速度更快；与文档型数据库比较，他占用的存储空间更少。

EIM 建筑数据库多种数据存储方式

通过对数据知识图谱理论的应用，EIM建筑数据库实现了数字建筑物的数据、文档与模型之间的关联数据存储与管理。

EIM建筑数据库支持类似SQL的AQL查询语言，可实现对数据的快速查询，简单易用。同时，它还内置了可扩展的建筑工程领域数据模型及基础API。

b.可配置的数据模型

EIM已内嵌了一套建筑工程领域的通用数据模型及API，但是在不同的应用场景中，对数据模型的使用需求也不尽相同。因此，EIM允许用户对数据模型进行客户化定义，并提供了一套定义数据的方法。基于EIM定义数据的规则，用户可以任意扩展成符合自己需求的数据模型，包括：对象类、关系类、属性等的个性化配置，以满足不同类型应用程序的开发要求。

数据模型配置界面

在开放数据模型配置的基础上，EIM提供RESTful风格的微服务，充分利用HTTP协议本身语义，数据描述简单易懂，以JSON做数据交换，通过GET/PUT/POST/DELETE等方法实现对资源的访问，代码复用性高。

EIM目前包含两类服务，即数据接口服务、业务服务。数据接口服务主要负责对外提供各类结构化、非结构化数据存取的通用接口；业务服务主要对外提供EIM特定业务组件接口。主要核心接口与服务如下：

数据接口服务：

通用数据接口
用户授权验证接口
日志接口
事务控制接口

业务服务：

三维模型解析服务
三维模型可视化
工程图纸可视化
地理信息可视化
特定业务服务

在API基础上，EIM把BIM领域常用的一些功能或页面拆分成一个个小模块，基于jQuery、React等前端开发框架进行类似Web Components的封装形成EIM 功能组件，以帮助开发者快速满足类似业务场景的需求。每个EIM 功能组件会包含名称、属性、方法（API）和事件等信息。目前EIM开放的功能组件如下：

EIM3DViewer三维可视化引擎

Web端 EIM3DViewer三维可视化引擎

文档管理组件
人员管理组件
进度管理组件
树管理组件
系统管理组件
EIMGeo 3D Viewer BIM+GIS可视化引擎

EIMGeo 3D Viewer BIM+GIS可视化引擎

3）BIM与GIS融合

EIM的BIM+GIS融合技术能够构建智慧城市所需最基础最核心的城市基础数据库，作为城市各类智慧信息接入和承载平台。EIM提供多源二、三维GIS数据及BIM模型的上传、解析、数据集成、浏览交互和管理，通过空间位置将BIM精细数据与GIS大场景数据无缝集成，实现浏览器上室内室外、地上地下一体化的浏览和交互。EIM支持用户在线一站式的快速组织各类数据，搭建BIM+GIS基础应用。

BIM轻量化引擎作为拓宽BIM应用场景和范围的重要产品，是未来BIM使用的关键，其功能决定了BIM应用的深入和广度。一款好的BIM轻量化引擎能提高企业的三维协同能力、BIM集成程度、BIM+GIS的融合技术等。本文通过详细的说明，和举例论证，为大家选择BIM轻量化引擎提供了依据。