基于REVIT和3D3S的建筑信息模型的数据转换（一）

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。

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 SATWE 模型文件的导入接口和至ANSYS, 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 Alliance for I nteroperability)组织定义的 IFC( Industry Foundation 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 IFC标准实现建筑模型自动生成结构模型文件。

2.IFC标准与Revitaw5

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 STEP 项目基础上， 例如STEP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 IFC。尤其是 STEP 中的建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 IFC 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 IFC2x3) , 本文就是基于该版本实现数据转换。

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。

尽管 IFC 的文档是完全开放的,然而其所采用的 STEP 文件格式的复杂性以及 IFC 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 IFC 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 IFC 工具包有 EPM Tech 2nology AS 公司的 EDMmodelConver ter , Eur o step 公司的 IFC Clas 2sic Toolbox, TNO environment and Geo sciences 公司的 IFC engineDLL 等。本文就是基于 IFC engine DLL 工具包实现 IFC 文件的建筑模型信息提取。

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,注意其中不能有空格。

2)定义结构体系:

STRU No。

3)定义长度单位:

UNIT 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)

RX( 0 1) RY( 0 1) RZ( 0 1)。