BIM模型轻量化能解决的两大难题

随着BIM技术在建筑行业的深入与广泛应用，基于BIM模型的应用分析，促进了建筑项目质量和效率的提升，推进了大型建筑项目与建筑群的发展。与此同时，BIM模型中的数量不断增加，BIM模型体量不断增大，模型使用、交付和维护的效率受到影响，BIM模型轻量化变得迫在眉睫。

随着BIM技术在建筑行业的深入与广泛应用，基于BIM模型的应用分析，促进了建筑项目质量和效率的提升，推进了大型建筑项目与建筑群的发展。

与此同时，BIM模型中的数量不断增加，BIM模型体量不断增大，模型使用、交付和维护的效率受到影响，BIM模型轻量化变得迫在眉睫。

轻量化是什么

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。

轻量化有什么用

1.增加了BIM的应用范围

BIM轻量化技术增加了BIM的应用范围，让BIM模型不但适用于设计阶段，还可以应用于施工阶段、运维阶段，覆盖整个建筑全生命周期。

2. 拓展了BIM的应用场景

BIM轻量化技术使得BIM模型可以脱离专业的BIM建模软件，应用于各种信息化系统、软件平台，拓展了BIM技术的应用场景。

3. 降低了BIM的应用难度

BIM轻量化技术可以实现多种不同格式BIM模型的融合应用，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，实现数据间的互用，降低BIM的应用难度。

轻量化如何实现

BIM模型数据总共包括两部分，几何信息与非几何信息，日常生活中可见的二维、三维模型即为几何信息，而属性、建模相关信息等就是非几何信息。一般来说，几何信息占绝大部分，也是轻量化要重点关注的部分。

一个模型从设计到成型，最后再被查看，实际经历了两个处理过程：几何转换和渲染处理，这也是影响轻量化的重要部分。

几何转换：就是对BIM模型进行参数化处理和压缩存储，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，达到缩小BIM模型体量的目的。

渲染处理：就是利用三维渲染引擎对大模型和大场景进行渲染优化，实现在硬件资源不足的条件，大体量、大场景流畅展示。

BIM轻量化处理的过程，就是几何转换和渲染处理的过程，应用 EIM轻量化展示引擎能快速解决BIM模型轻量化的问题。

EIM轻量化展示引擎在解决建筑数据管理和复用上，呈现了巨大的优势。能解决大体量 BIM模型加载、模型兼容、模型数据还原、 Web端BIM模型渲染流畅度和稳定性等问题。

功能版块

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

1.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。

2.三维管理板块：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。

3.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。

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。

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
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。