BIM在线展示之应用实例

前言

　近年来兴起的「建筑信息模型」BIM(Building Information Model)新概念，以3D面向对象的计算机辅助设计工具软件，有别于传统CAD制图。数字模型包含的信息，除了空间几何性质外，亦具多种项目性的数据，其他程序能使用这些数据库，自动查询或分析计算，例如干涉检查、材料数量表、结构力学分析、自然采光照明、空气流通量、能源消耗、环境冲击模拟……等等，应用价值甚高，已成为建筑业之新趋势。
由于建构(或应用)数字模型所使用之软件并不便宜，且使用难度颇高，其范畴或许让人觉得难以亲近。但人类终属视觉感官动物，可视化3D模型数据库犹如「虚拟建筑」，比CAD图更贴近真实环境，容易建立专业工作者与使用需求者间的桥梁。如果这些数据模型能够透过因特网来呈现，让其他参予者也能够使用浏览器加以观视，那么所建造出来的实体建筑将更符合用户之期望。本文以下便展示几种实例来介绍使用方法。

室内漫游与导览 － Autodesk Navisworks ActiveX
　Autodesk Navisworks Freedom software (详http://usa.autodesk.com/navisworks/)是一套免费的BIM project viewer，内有NavisWorks ActiveX可用来附挂于HTML Object，让使用者使用浏览器(如Microsoft Internet Explorer，以下简称IE )观看NWD檔，client 端所见画面如图1、2所示。可观赏动画、球形旋转、立轴环转、平移、飞行、缩放、碰撞选择、漫步(重力效应选择)等等，此模型为中央研究院目前兴建中之大楼(详注1)，虚拟现实让使用者宛如亲临完工后之现场，在设计时间即可表达意见，使用需求将更明确。

图1 IE使用Navisworks ActiveX 之室内漫游操作画面(使用重力效应)

图2 IE使用Navisworks ActiveX 观察管线是否符合工作空间或法定净距

立体模型展示与量测 － Autodesk Design Review
利用免费的 Autodesk Design Review 组件DWFViewer可让用户审阅 DWF檔，具有3D检视、标记、打印、追踪、剖面与直觉式工具测量等功能，如图3、4、5所示，可强化沟通、管理、追踪等益处。（固定链接： http://uibim.com/1125.html）

图3 IE使用Design Review ActiveX 之3D模型展示)

图4 IE使用Design Review ActiveX 之3D模型横切剖面)

图5 IE使用Design Review ActiveX 之3D模型纵切剖面)

3D 动态模型电子书 － Adobe Acrobat 3D PDF
　利用普遍且免费的Adobe Reader(可在HTML内嵌 ActiveX plug-in)亦可观看3D 模型，唯操作功能较少，较适合下载脱机阅览。制作3D PDF 要使用Acrobat extended 或3D PDF Converter(详http://www.tetra4d.com/)等类似软件，完成后之PDF档如图6、7所示。

图6 使用Adobe Reader 之3D模型操作画面(1)

图7 使用Adobe Reader 之3D模型操作画面(2)

BIM 与 GIS 之整合 － Google Earth KML(KMZ)
　如要将数字模型发布于Google Earth(如图8)，可用Autodesk 之Globe Link for Autodesk Revit plug-in或 Navisworks或其他相关软件，要准确地与Google Earth结合，必须注意项目坐标(含正北夹角) 转换至Google Earth(WGS 84)经纬度的参数设定，且要考虑网络流量与计算机处理速度的问题，一般而言可优先选取建物外观对象(如外墙、门窗与屋顶等)，若许可再加建物内部对象，俾免档案过大。

图8 BIM与 Google Earth整合之画面

BIM 模型共享平台 － BIM Server)
　BIMserver (请详http://bimserver.org/)是用Java 语言编写的开放原始码程序(第三方IFC Engine DLL除外)，与Widnows，Apple，Unix，Linux 等操作系统兼容。可在IE，Safari，Firefox，Chrome，KMeleon等网络接口使用，目前仍在不断开发中。安装程序只有一个文件(jar或war)，安装甚为简单(详图9)，坐标系统可与GIS结合。可上传IFC(详注2)与输出IFC、ifcXML、WebGL(详注3)、KMZ 、CityGML(详注4)、Collada等等格式，其系统核心能解译与处理IFC，并可使用IFC Viewer程序在线查阅(详注5与图11)。有筛选及查询、自动碰撞检测、自动判断模型更动变化、整并不同版本……等功能(详图10)。

图9 使用eclipse 安装BIMServer之画面，(eclipse详www.eclipse.org)

图10 BIMServer 之操作画面

图11 使用IFC Viewer 操作3D模型之画面

图12 使用Firefox 观看 WebGL/O3D 3D模型

图13 使用IFC Viewer 操作3D模型之画面

结语
BIM模型数据之「创建」与「管理」无可讳言至为重要，而「发布」也是整体解决方案重要之一环，藉由无远弗届的因特网可达成跨地域性的协同作业模式。基于Internet的3D动态模型数据格式的发布，容易与客户更有效地沟通，便利的网络服务平台可适时满足客户需求，提高企业竞争力。
BIM模型数据之应用范围可涵盖建筑物规划、设计、施工、整修、营运管理到拆除之整个生命周期，而建筑物使用期达50年。很显然地，数字模型数据之主要用户不限设计施工之专业工程人员，要发挥更大效益就必须与使用者大众分享。如何实现将BIM模型数据与GIS整合，透过因特网营造虚拟地球村？也是从事BIM工作者的使命之一。

注：

1. 本文所使用之建筑物数字模型为「中央研究院跨领域大楼」，目前建模工作仍持续进行中。
2. 2.业界基础类别Industry Foundation Classes (IFC) 文件格式是由国际合作联盟 International Alliance for Interoperability (IAI) 开发的。IFC 提供了不同应用程序之间的互操作性解决方案。
3. 3.WebGL(Web Graphics Library) 是由 OpenGL 的管理组织 Khronos Group基于 OpenGL ES 2.0跨平台的3D网页标准(详http://www.khronos.org/webgl/)。
4. 4. CityGML 是基于Geography Markup Language 3 (GML3) Schema的开放标准，使用可扩展的Open Geospatial Consortium(OGC)、ISO TC211 作为空间数据交换，可用来呈现3D化城市信息模型(详http://www.citygml.org/index.php?id=1523) 。
5. 5.Free IFC Viewer 请见http://www.ifcwiki.org/index.php/Free_Software，本文所用之程序为IFC Engine Viewer(详 http://www.ifcbrowser.com/)。

来源：中央研究院计算中心

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