Опубликовано: December 1, 2020

Создание и валидация IFC на базе облаков точек E57

views
1190 просмотров
Специально для вас мы собрали уникальную подборку из международных проектов и расскажем, как openBIM работает на практике. В этой статье мы расскажем об облачных решениях для автоматизации процессов создания и валидации BIM-моделей.
Создание и валидация IFC на базе облаков точек E57

Автоматизации процессов создания и валидации BIM-моделей

Ирландская компания BIM & Scan Ltd предлагает облачные решения для автоматизации процессов создания и валидации BIM-моделей, использующие алгоритмы больших данных и достижения в сфере 3D лазерного сканирования.  Компания разработала приложение AutoGen, позволяющее автоматически создавать  MVD-файлы, отвечающие IFC CV 2.0, на базе облаков точек из открытого формата обмена данными Е57. Второе разработанное облачное решение, AutoCorr, служит для проверки автоматически сгенерированных IFC-моделей. Оба продукта предлагают множество вариантов использования, и на оба уже заявлен патент. Приложение AutoGen генерирует модели с уровнем детализации LOD 200, значительно ускоряя процесс преобразования отсканированного объекта в BIM-модель (Scan-to-BIM). AutoCorr, в свою очередь, является Scan-vs-BIM решением, которое позволяет сверять не только модели, сгенерированные с помощью AutoGen, но и те, которые были созданы вручную, а также проверять информацию по эксплуатации фактической BIM-модели при передаче и осуществлять надзор над процессом строительства; алгоритм автоматически создаёт BCF-сообщения обо всех обнаруженных ошибках и видеозапись. 

OpenBIM в проекте

Важную роль в разработанных решениях играют открытые стандарты, среди прочего, в приложениях реализованы новаторский подход к использованию BCF (BIM Collaboration Format), открытого формата для совместной работы с IFC-моделью, автоматическое создание IFC-модели на базе облаков точек, автоматическое распознавание объектов с использованием IFC и облаков точек.

Таким образом, разработчики непосредственно использовали следующие составляющие практики OpenBIM: отраслевые базовые классы (IFC 2x3), открытый XML-формат файлов, позволяющий пользователям добавлять комментарии к модели (BIM Collaboration Format, BCF), определение модельного вида (Model View Definition, MVD) — набор элементов и данных, которые должна содержать IFC-модель в зависимости от её назначения, необходимые для удовлетворения требований по обмену информацией в строительстве. 

AutoGen и AutoCorr — инструменты для автоматизированной валидации модели на базе открытых стандартов

Программные продукты AutoGen и AutoCorr разрабатывались с опорой на стандарт  ISO 16739 международной организации по стандартизации, они создают и обрабатывают соответственно IFC-SPF файлы, структура которых описана в ISO 10303-21.

AutoGen

По ряду причин, связанных с рабочим процессом и производителями профессионального ПО для отрасли, было выбрано определение модельного вида (MVD), соответствующее IFC Coordination View 2.0. Несмотря на отсутствие замечаний в работе с ним, компанией намечен переход к использованию IFC4 DTV (Design Transfer View), созданного с целью предоставления информации о здании с поддержкой редактирования взаимосвязанных элементов, так как во вариантах использования предлагаемых программных продуктов AutoGen и AutoCorr пользователю предоставляются возможности по редактированию модели.

Но разработчики из BIM & Scan Ltd намерены отложить сериализацию DTV MVD файлов до тех пор, пока  Graphisoft, Autodesk и другие производители не подтвердят полную поддержку DTV формата в своих продуктах. После получения официального подтверждения планируется сериализовать DTV MVD файлы и графы, например, среду описания ресурса (Resource Description Framework, RDF) для их применения на практике.

Использование IFC легло в основу AutoGen и AutoCorr и дало приложениям ряд ключевых преимуществ, которые оказались бы недоступны, если бы их разработчики предпочли развивать свои продукты в моновендорной среде. Предлагаемые решения уже были опробованы на многочисленных проектах и продемонстрировали кардинальные улучшения с точки зрения скорости, эффективности, качества и ценности выполняемых работ. Уникальной функцией разработанных BIM & Scan приложений является автоматическое создание BCF-отчётов и видеозаписи всех объектов заданного типа. Расхождения между  спроектированными объектами на плане и на строительной площадке автоматически сериализуются в новое семантическое облако точек, которое выделяется соответствующим цветом, применяемым для всего заданного типа отраслевых базовых классов. На сегодняшний день  AutoCorr является единственным решением, предлагающим пользователю такой функционал, наряду с автоматическими BCF-комментариями, позволяющими контролировать соответствие размеров. Так приложения позволяют использовать автоматически создаваемые из облаков точек IFC модели в реальных проектах.

AutoCorr от BIM & Scan — это инструмент для автоматизированной валидации модели или сооружения на базе открытых стандартов с использованием IFC CV 2.0 SPF, данных облаков точек в формате E57 и автоматически генерируемых BCF-комментариев об обнаруженных ошибках для всех объектов заданного типа отраслевых базовых классов, стремящийся обеспечить 100% объективность и безупречную отчётность. Приложение автоматически выделяет все расхождения между облаком точек и загруженной моделью с учётом задаваемой пользователем погрешности. Программное решение опирается на открытые стандарты IFC, BCF и E57 для передачи и сравнения спроектированных BIM-моделей с соответствующими облаками точек в рамках заданной погрешности. Оно автоматически создаёт семантические облака точек и BCF-видеозаписи с комментариями, позволяющие профессионалам строительной отрасли  быстро принимать информированные решения о соответствии качества выполненных работ и выбирать между внесением изменений в имеющуюся BIM-модель и изменениями на объекте. 

Что касается AutoGen, то данный продукт создает IFC-модели прямо из облаков точек, отформатированные согласно стандарту ISO 10303 ч. 21, то есть, в формате STEP Physical File Format (SPFF). STEP — это стандарт обмена данными модели изделия, позволяющий описать весь его жизненный цикл, включая технологию изготовления и контроль качества. Вдаваясь в детали, приложение генерирует файлы определения модельного вида (Coordination View 2.0 MVD)  IFC2X3TC1.

Применение  AutoGen не ограничивается созданием IFC модели в формате SPFF, определенной схемой или версией MVD. Например, вместо IFC2X3TC1 могут быть использованы IFC4 (IFC4.3 RC1 и др.), IFC5 (e.g. IFC5.0.1 или IFC5.1.0 и др.) и будущие модели данных на базе ISO 16739.

Использовать AutoGen можно будет и в том случае, если понятие MVD исчезнет или будет заменено на альтернативное определение схемы подмножества и альтернативные механизмы обмена данными, поскольку алгоритмы приложения не привязаны к данному определению модельного вида (MVD). Программное решение позволит использовать любой формат, отвечающий спецификации стандарта модели данных отраслевых базовых классов ISO 16739. 

Примерами могут служить ISO 10303 ч. 26 и 28, а вне STEP-семейства ISO 10303 можно назвать такие форматы как ifcXML, ifcJSON, Turtle, RDF и ifcOWL. Приведённые альтернативные IFC-форматы могут использоваться для веб-обмена данными IFC - моделей, благодаря чему AutoGen не будет ограничиваться обменом файлами, где на сегодняшний день преобладает ISO 10303 ч. 21 в связи с широкой адаптацией вендорами приведённых стандартов. Применение AutoGen также не ограничивается форматом IFC2X3 CV 2.0 MVD, используемым на сегодняшний день только в связи с широкой поддержкой схемы IFC2X3 производителями САПР. По сути, AutoGen может работать с любой IFC схемой, в том числе, и с моделью IFC4 Design Transfer View MVD, которое обещает стать следующим наиболее широко поддерживаемым вендорами определением модельного вида и позволит редактировать параметрические модели в IFC-формате, а также наилучшим образом подойдет для следующей версии AutoGen.

Результаты

Построение разработанных инструментов на базе IFC даёт ряд преимуществ: во-первых, пользователям не придется покупать новое приложение для проектирования или просмотрщик, они смогут продолжать пользоваться уже  имеющимися ПО. Во-вторых, без предложенного в AutoCorr BCF-компонента для автоматического создания сообщений об ошибках не удалось бы решить ряд проблем на крупных объектах. В частности, при строительстве инфраструктуры аэропорта невозможно было бы отследить и зафиксировать тысячи ошибок вручную из-за слишком большого количества объектов на плане и на строительной площадке. 

Практика openBIM позволяет разрабатывать автоматизированные решения там, где раньше откровенно приходилось решать проблемы. AutoGen автоматически создаёт IFC модели для незамедлительного использования как основы при модернизации старых и проектировании новых объектов. Созданные модели можно при необходимости перенести в нативную САПР-среду, поскольку они автоматически связаны с API приложения для проектирования через модель данных IFC. 

На практике благодаря применению AutoGen на треть сократилось время реализации пилотных проектов, и удалось сэкономить часть ресурсов. AutoCorr, в свою очередь, позволил автоматизировать обеспечение и контроль качества. С помощью данных приложений были, например, автоматически сгенерированы бетонные колонны для шестиэтажного здания с уникальными отклонениями. С помощью AutoCorr все колонны были проверены на точность, а также была получена BCF-видеозапись, подтвердившая их 100% соответствие спроектированным объектам в рамках заданной пользователем погрешности.

Нравится
0
Не нравится
0