论文部分内容阅读
BIM(Building Information Modeling)作为建筑业信息化的核心技术,被“十三五”规划明确列为重点支持的技术领域。BIM可视化不仅是建筑信息化的技术基础,同时也决定了其他建筑管理技术的拓展空间。目前,BIM可视化系统大多数基于C/S(Client/Server)架构,该架构可视化系统存在依赖软件平台,运行期间占用计算资源非常大的缺陷,无法满足建筑行业频繁的数据交互、数据共享新需求,并且不能通过浏览器实现资源共享。随着Web、WebGL技术的成熟,BIM可视化系统从C/S架构走向B/S(Browser/Server)架构。B/S架构可视化系统很大程度上区别于C/S架构可视化系统,表现在不需要安装特定软件,直接使用浏览器访问指定网址即可,用户可以在不同的OS(操作系统)中使用BIM模型。此外,B/S架构可视化系统对数据组织方式的调整及轻量化处理,既确保了其在不同配置终端上使用的稳定性,也在保障模型数字化、信息化的前提下带来更流畅的用户体验。本文以实现建筑信息模型轻量级展示为目标,结合IFC数据交换标准和WebGL三维可视化技术对BIM可视化系统进行了理论研究和应用开发,并完成了以下工作:首先,讨论了不同架构可视化系统在渲染模型时的优缺点,提出了基于B/S架构的系统开发,并且分析了B/S架构可视化系统的总体需求与功能需求。然后,通过研究IFC标准及IFC文件数据结构,完成了IFC文件解析流程的设计。在解析IFC文件获取模型信息的同时,参数化重构模型构件几何体,并对几何体进行三角化处理,完成了系统文件转换模块的设计。对转换后的JSON格式数据以基本数据列表和类构件几何数据列表进行存储,完成了系统数据存储结构的设计。随后,基于文件转换和数据存储,通过使用Three.JS加载JSON格式中间文件实现模型重载,在Scene场景对象中引入光源、相机对象实现模型着色渲染,完成了系统数据渲染模块的设计。通过改变相机对象参数实现模型变换,通过创建ray()函数,建立关联机制实现模型拾取、属性查询,完成了系统模型交互功能模块的设计。通过以上设计实现了基于WebGL的开放BIM跨平台可视化系统的开发。最后,结合案例验证了该可视化系统模型展示的一致性、完整性、流畅性与高效性,模型交互功能的多样性与实用性,浏览器兼容的友好性。该系统解决了BIM数据的轻量化和跨平台问题,实现了模型和建筑图的在线浏览和信息交互。