摘要：BIM是近年来在计算机辅助建筑设计领域出现的新技术，并逐渐得到世界建筑行业的普遍接受。如今，BIM的发展潮流已势不可挡，它的优越性越来越明显，主要表现在可视化、可操作性强、自动统计工程量、全生命周期控制和信息量大以及准确。本文以北京交通大学海滨学院天佑会堂为背景，使用软件Revit进行建模，熟悉建模过程并解决常见的问题。最后，在三维模型基础上优化并进行动画模拟。从本文整体上来看BIM技术将是未来工程建设行业一个大的潮流。
关键词：BIM技术；三维建模；动画模拟
1 概论
自从2002年建筑信息模型（BIM）进入工程建设业，到今天已有十多年的历史，目前在全球范围内被誉为建设业改革的革命力量，并得到广泛的认可。我国在现代化发展需求下，建筑业需求正以大约20%的增速成长，但是建筑业整体管理水平停留在较低水平，根据相关资料统计显示，国际建筑业信息化率的平均水平是0.3%，而我国仅为0.03%，差距高达10倍之多。近些年来经过软件生产商的努力推广，BIM在国内工程建设业逐渐形成一股潮流，在此推动下政府有关部门、高等院校、研究机构等也加入应用并且宣传BIM的行列。
2 BIM相关软件
BIM的核心其实就是信息，而信息的表达是需要通过建模来表达。所以说，BIM便应运而生一种核心建模软件。相反由于BIM软件的出现也促进了BIM技术快速的发展，从事BIM这个行业首先碰到的软件，这类软件称之为“BIM核心建模软件”，简称为“BIM建模软件。Revit软件就是一种技术成熟的“建模软件”，基于CAD对象系统以三维、智能化、参数化为特点。Navisworks、Lumion等软件能够将 Revit系列等应用创建的设计数据，与来自其它设计工具的几何图形和信息相结合，将其作为整体的三维项目，通过多种文件格式进行实时审阅，在建筑信息模型（BIM）工作流程中处于核心地位。
3 海滨学院天佑会堂应用BIM技术建模
3.1 设计建模过程
① 创建标高轴网，按照图纸，我们用Revit的轴网标高命令，做出图纸上所示的轴网标高，并且将会堂分为结构与建筑部分，把项目分楼层，这为以后的建模提供了大大的帮助。②结构部分的绘制，先地下基础（桩、承台、柱）后地上主体部分（柱、梁、板）的顺序绘制。③建筑部分的绘制，此项目由于存在剪力墙、幕墙，同样找出Revit的族布置。④族的创建，Revit中，族是项目的基本元素，（Revit族文件以“.rtf” 为后缀）。Revit提供的族编辑器可以让用户自定义各种类型的族，而根据需要灵活定义族是准确、高效完成项目的基础。Revit自身提供了一个很丰富的族库，用户可以直接载入使用。但在实际项目中，还须不断积累自定义族，形成适用于自身的族库，从而提高后继项目的设计效率。
3.2 建模分析总结
图 1 图2
以下提几点自己的心得体会：
1．结构建模前，首先要做好准备工作，收集好建模需要的全部资料（如：建筑、结构施工图纸，设计变更图纸，项目总进度计划，项目总体施工部署）。
2．Revit软件本身对电脑的要求配置很高，使用工作集以后能够将已建好的模型根据自己的需要在平、立、剖面视图或者三维视图里面任意的隐蔽，这样能够很大程度地减少电脑内存的占用，从而加速软件的使用速度。
3．结构建模时，墙、柱、梁、板等构件的命名要严格按照图纸上面的标注进行命名（构件编号、楼层号、尺寸），这样命名可以让三维模型和二位图纸一一对应。
4 海滨学院天佑会堂的3D动画模拟
4.1 Lumion软件
4.1.1 模型导入及渲染
首先打开lumion后，首界面会提供数个空白场景，有平原，山脉，白板，河流岛屿等，对于地形，大家可以各取所需。由于本次动画模拟的场景是天佑会堂，因此选择平原场景，然后导入在Revit软件中完成的模型。
4.1.2 场地布置
基本位移和比例确定好之后，接下来进入调节材质阶段。打开第三个选项板，可以发现Lumion材质库十分丰富，自然，室内，户外以及自定义选项都包含其中，在使用之时，可以细致查看与选择，如图2。在材质编辑器中，室内室外以及自定义都包含有玻璃材质调节，其基本属性有着色光泽，反射率，视察缩放等。直接点击一个材质球，便可为模型赋予所需材质，十分方便快捷。
4.1.3 景观布置
结束上述操作之后之后，返回到第二个选项板，该选项板下包含了地形水系以及草地的系统，勾选草地调节草的高度。由于项目中包含有大片的水域，因此在材质系统中自然选项勾选水的图标。之后，点击最后一个大选项卡添加配景，配景种类点击单机小图标即可选择或更改，比如，想选择树形，题主只需点击工具栏上的树木图标即进入相应选项。添加的配景里面有多种植物，软件会根据叶片大小以及植物性质进行分类。在实际操作过程中，一般使用中叶树种就可以。完成了树木的栽植之后，便可进入人物系统，为案例场景增加人物。场景库包含了各类人物角色，既有静止也有活动，同时包含不同年龄性别的人物。
4.1.4 动画模拟
单击右侧进入照相模式，软件一共只能输出四种固定尺寸的图。越高级的画质，细节和光影效果越好。特效需单击左上角的大按钮来进行添加，一切就绪后，就可以单击最下面的四个按钮获得想要的图像了。
4.2 3D动画模拟结语
以下提几点在Lumion渲染时需要注意的事项：
1.导入模型之前，需要对文件进行预处理，包括清理模型，分开材质等方面。文件过大时，可以把模型分成景观和建筑两部分，只要保证他们和原点之间的绝对坐标是一致的，导入后就可以对齐。
2. 使用文件导入渲染，导入前需要的注意事项：1）Lumion通过材质来区分材料，同一种材质的不同物体，在Lumion中会被统一识别为一个整体。比如说，墙体和地面不是一个组件，但是是同一种材质，那么Lumion会认为他们是一个整体。因此建模时，材质一定要分开。2）从建模开始就要保持模型处于Revit中的原点，这会是接下来导入模型的插入点。如果离得远会出现距离限制和移动问题。
5 总结
本次建模本着理论与实践结合的思想，以相关的规范指导，进行天佑会堂的建模，然后，对于最后建模成果使用软件Lmuion进行动画模拟。从整体来说，本次建模到动画模拟能够满足要求。但由于个人能力有限，建模过程也只能浅层次、了解不深的情况下完成。此次建模过程中，由于涉及工程量很少部分的统计主要以建立信息模型为主，也就是说没有知道实际施工的操作性。
当前我们所处的是一个技术与改革并进的信息时代。往往新的技术会在原来的基础上有但一定程度上改进和突破，这也是社会发展的规律。我们要想在这个竞争异常激烈的经济社会不被淘汰，必须学会与时俱进。虽然国内的设计行业还是以CAD软件为主，但是未来发展的潮流最终是BIM成为设计行业的主流。BIM信息模型相关软件十分先进，代表着设计软件的发展方向，建筑信息模型目前正被越来越多的设计机构采用。
作者简介：
陈良伟（1996年4月），男，汉族，广东省深圳市人，北京交通大学海滨学院本科生，建筑工程方向。
资助项目：北京交通大学海滨学院大学生创新创业训练计划项目资助“基于BIM天佑会堂三维模型及模拟动画”，项目编号：2017142020006
论文作者:陈良伟,孟煊,刘畅,朱长春
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签：建模论文; 天佑论文; 模型论文; 软件论文; 会堂论文; 材质论文; 项目论文; 《基层建设》2018年第1期论文;