基于鴻城軟件平臺的BIM 模型的集成展示應用

楊明熹

[上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092]

0 引言

2019 年，中共中央印發(fā)《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》。按照規(guī)劃綱要，粵港澳大灣區(qū)不僅要建成充滿活力的世界級城市群、國際科技創(chuàng)新中心、“一帶一路”建設的重要支撐、內(nèi)地與港澳深度合作示范區(qū)，還要打造成宜居宜業(yè)宜游的優(yōu)質(zhì)生活圈，成為高質(zhì)量發(fā)展的典范。隨著建設項目發(fā)展，該區(qū)域對設計服務的需求也隨之大增。由于國內(nèi)設計市場從增量改為存量，以往大開大合之風也向精細管理邁進。對于設計院而言，向外部業(yè)主、職能部門匯報尤為重要。原有PPT、動畫和BIM 模型等方式的匯報效果逐漸捉襟見肘[1]。針對現(xiàn)有的匯報模式存在的問題，筆者提出新的匯報方式供大家參考。

1 現(xiàn)有匯報方式存在問題

現(xiàn)有匯報通常采用PPT 模式，由于材料大部分以二維平面圖為主，這些圖只能以固定路徑或視角展示，很難清晰完整地表達項目方案及相關重難點，也容易造成信息遺漏，從而導致效果與預期不符。為了提升匯報效果，實力較強的設計院均引入BIM 模型及三維動畫[2]。但這類升級后的匯報模式仍存在下列問題。

1.1 三維模型展示效果不理想

毫無疑問，三維模型較二維平面展現(xiàn)效果已得到質(zhì)的提升，但現(xiàn)有的BIM 軟件僅允許參與者觀看模型，無法將各類標注與動態(tài)效果結合起來。若采用動畫形式，可克服上述問題，但又僅能從固定路徑或視角展示，無法做到信息展示全面。信息的深度與廣度以通常手段無法做到兩全。

1.2 準備時間長，投入大

以傳統(tǒng)匯報方式為例，拋開準備PPT 時間不談，大量時間需用在動畫準備上。以筆者參與過的多個項目為例，一部完整的三維動畫需經(jīng)歷航拍+建模+疊模+ 渲染+ 特效+ 成片等多個環(huán)節(jié)。需要的時間根據(jù)項目復雜程度有所改變，通常4 km 左右市政項目動畫公司開足馬力也需一周左右方出初稿。由于設計人員與動畫人員對項目整體理解程度的差別，在這段時間內(nèi)還需投入專人向動畫公司提供資料、反饋意見和把握進度。除此之外，動畫費用高昂，現(xiàn)狀三維動畫制作市場價通常為每秒600 元左右。以一條4 km 市政道路為例，僅動畫制作費用就高達8 萬元左右。對于更大型項目，費用達到50 萬元以上也屢見不鮮。由此可見，傳統(tǒng)PPT+ 三維動畫的匯報形式在時間、人力、成本上投入都十分巨大[3]。

1.3 成果可利用程度極低，無法進一步分析

由于現(xiàn)狀設計市場競爭激烈，大灣區(qū)多地項目主管部門通常會在正式委托前召集各大設計院分別提出設計方案，名為“方案競賽”。待各設計院方案確定后才擇其一家予以委托，對于未受委托單位則無補償。

設計院在前期投入大量成本與時間完成后的三維動畫若能接到委托固然是好事，但仍有淪為“陪跑者”的時候。對于已完成的三維動畫或模型，現(xiàn)有處理方式僅是束之高閣，無法對下次競爭其余項目產(chǎn)生幫助，也沒辦法對已中標項目更進一步提升效益。

2 軟件介紹

通過上述問題可發(fā)現(xiàn)，提升匯報深度與廣度、降低匯報資源與時間的投入、二次利用完成后的模型這三處難點困擾著現(xiàn)有設計人員。若能通過軟件結合PPT 與三維模型，匯報的深度與廣度問題可得以解決。同時整體投入需輕量化，可滿足隨時轉換方向的需求。

經(jīng)探索發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有廣聯(lián)達旗下的鴻城軟件可解決上述問題。該軟件通過集成現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、勘察資料和設計文件等多類數(shù)據(jù)形成數(shù)字資產(chǎn)庫，并可進行可視化設計優(yōu)化、比選和匯報。該軟件提供了基礎設施多專業(yè)綜合設計的數(shù)據(jù)可視化、大范圍多源數(shù)據(jù)集成和自主研發(fā)功能的接口等功能，具體如下：

（1）交互式匯報：“故事匯”交互式匯報通過視覺敘事方式進行項目匯報，讓聆聽者有更好的互動和代入感，以便設計人員直觀準確地傳達設計意圖。

（2）三維可視化：可以快速制作項目三維可視化Demo，直觀生動地展現(xiàn)設計方案，有助于向客戶傳達項目愿景，展示設計院綜合實力。

（3）全過程數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫：融合現(xiàn)狀、規(guī)劃、設計、竣工、測繪等五類數(shù)據(jù)形成設計院全過程數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫，為后續(xù)地區(qū)其余咨詢、設計項目的承接提供基礎并構成核心競爭力。

（4）數(shù)據(jù)集成：模型在三維場景可基于真實地理位置進行精準合模，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的三維場景編輯。

（5）數(shù)據(jù)打通：與設計軟件解綁，通過建立“輕量化、標準化、可擴展”的HIM 模型格式，實現(xiàn)不同專業(yè)和不同軟件的設計數(shù)據(jù)打通與共享。

3 新型匯報方式特性

3.1 可集成數(shù)據(jù)類型多

現(xiàn)有市政項目越來越復雜，通常的市政項目大致需要的3 類數(shù)據(jù)見表1。

表1 市政項目模型所需數(shù)據(jù)

對于正常的市政項目，矢量地形圖、地質(zhì)勘探情況和物探情況等，勘察測量單位均會提供。若有進一步展示需要，也可提供傾斜攝影、激光點云和正攝影像等數(shù)據(jù)（見圖1）。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，上述勘察測量數(shù)據(jù)均可整合在鴻城內(nèi)，部分整合效果如圖2、圖3 所示。

圖1 可導入標準模型

圖2 傾斜攝影整合

圖3 物探管線導入整合

除勘察測量數(shù)據(jù)外，常規(guī)的道橋隧、管線、特定構筑物模型均可根據(jù)需求不同采用不同軟件建模后整合。另外，該軟件還支持vissim 數(shù)據(jù)導入，可進行大范圍的交通模擬，也可宏觀查看方案效果，做到方案未動、交通先行。

3.2 展示效果滿足深度與廣度要求

通過加入各類標注與動態(tài)效果到三維模型上，信息展示全面，深度足夠，可幫助業(yè)主理解項目重難點及需詳細表述節(jié)點。通常做法有三維場景內(nèi)展現(xiàn)項目概況、區(qū)位分析、功能分析、配套分析、位置距離、交通狀況、給排水動畫和實時方案對比等內(nèi)容[4]。另外，也可導入CAD 二維圖紙（控規(guī)圖、路網(wǎng)圖、用地紅線等）與三維場景結合，提升匯報質(zhì)量（見圖4～圖6）。

圖4 三維場景標注

圖5 二維場景標注

圖6 方案實時對比

除了表面信息以外，還可使用軟件內(nèi)的剖切功能，對各類建筑、道路管線橫斷面實時剖切（見圖7、圖8），助力業(yè)主更好地理解復雜節(jié)點的方案。

圖7 建筑剖切截面

圖8 道路管線剖切截面

3.3 投入資源少

對比傳統(tǒng)PPT+ 動畫+BIM 匯報模式與此類匯報模式投入資源，具體見表2。

表2 不同匯報模式資源投入

從中可以看出，兩種匯報模式在前期資料準備（勘察測量、模型建立）階段投入均相同。傳統(tǒng)匯報方式需同時準備PPT 材料與動畫，其中動畫的各項資源投入巨大。而新型匯報方式通常僅需負責人以做PPT 方式將三維模型與二維材料糅合在一起。為保證整體制作效果，該制作材料通常需要一周制作時間。除此之外，新型匯報方式需提前購置軟件，費用大致等同一次動畫制作，后續(xù)則無其余費用。

3.4 模型可重復利用

以傳統(tǒng)匯報方式來看，每個項目在前期投入大量精力制作的三維模型在方案競賽后就束之高閣。而新型匯報方式卻能有效利用每次項目制作的模型。

從設計院角度來看，項目模型除方案展示外，還可進一步在鴻城內(nèi)進行碰撞檢查、導入vissim 數(shù)據(jù)檢查方案交通合理性，見圖9、圖10。

圖9 碰撞檢測

圖10 導入VIS S IM 交通仿真

從業(yè)主的角度來看，選擇一家設計院，除了具體項目因素外，其過往業(yè)績也值得考量。以珠海市場為例，當?shù)匾?guī)劃院由于制作了整個珠海市交通路網(wǎng)分析模型，通過參與的珠海每個項目均可進一步完善其網(wǎng)絡。在前期方案競賽交通分析章節(jié)，當?shù)刂鞴懿块T也更偏向于此類成長型的分析報告。借助新型匯報模式，設計院可將過去、現(xiàn)在或將來在珠海市做過動畫或BIM 模型的項目整合，通過每次的vissim 交通分析，建立起全市域三維模型與交通分析模型。此舉將會增加設計院在某個地區(qū)的競爭力與公信力。

3.5 云端分享

在整體模型展示過程中，通常使用PC 端登錄查看。除此之外，還可通過移動端（手機）登錄瀏覽。以筆者看來，這項功能有利于商務同事在小范圍向高層次領導講述方案時的匯報效果。同理可給部分主管部門賬號，使其可隨時通過手機查看具體項目情況，見圖11、圖12。

圖11 移動端登錄界面

圖12 移動端查看模型

3.6 思考與不足

通過上述對比，該類基于BIM 模型進行展示的匯報方式較傳統(tǒng)匯報方式有著諸多優(yōu)點，但相比三維動畫，也有下列短板：

（1）設計人員在實際操作過程中需投入更多精力編制整體匯報方案，且需導入各類模型，存在學習門檻。

（2）基于BIM 模型演示匯報時，需準備服務器給予支持。若網(wǎng)絡情況較差，該方式不如三維動畫匯報穩(wěn)定。

（3）軟件版權不屬于設計院，在該軟件基礎上構建區(qū)域BIM 模型和交通模型時，需考慮后續(xù)軟件版權購買或參照該軟件開發(fā)自有的BIM 集成匯報軟件。

4 結語

隨著大灣區(qū)市政項目日趨復雜化與市場競爭激烈化，傳統(tǒng)匯報方式在展示效果、資源投入、成果再利用方面顯得捉襟見肘。而新型匯報方式恰好在這些方面彌補了原有不足。前期投入保持輕裝上陣，能做到靈活組織，達到效果、投入、產(chǎn)出最優(yōu)點。除此之外，可借此契機構建各設計院在各區(qū)域市場的三維模型庫與交通路網(wǎng)分析庫，在后續(xù)項目競爭與承接中，這將是設計院核心競爭力的一部分。

基于上述研究，新型匯報方式利用了BIM 技術本身的數(shù)字化優(yōu)勢，同時結合云平臺，實現(xiàn)了BIM 應用上的突破。相信隨著技術的進步，未來會有更好的展現(xiàn)方式。設計院作為市政行業(yè)龍頭，也應站在信息化的前沿，構建新的信息護城河。