Разбираемся в переносе данных между CAD и BIM

С 1987 года развитие рынка САПР пошло двумя путям. До этого момента широко известные программы типа AutoCAD только имитировали действия, принятые в чертежных работах на кульмане. При этом линии и дуги представляли стены зданий или механизмы точно так же, как это делалось на кальке.

В 1987 году одна венгерская фирма [Graphisoft – прим. ред.] ввела понятие виртуальной модели здания – в наши дни этот подход известен как BIM. Год спустя программисты из России [основатель PTC – Семен Гейнзберг] ввели понятие параметрического моделирования. С тех пор прошло более двадцати лет, и мы все еще живем в раздвоенном мире: одни проектировщики продолжают представлять мир с помощью прямых и дуг, другие – оперируют объектами со встроенной интеллектуальностью.

Довольно странно, что и сегодня инженеры продолжают пользоваться программными инструментами, с помощью которых контур стены представляется с помощью четырех независимых отрезков. Возможно, такие проектировщики избирают именно такой способ потому, что он имитирует наши повседневные действия с карандашом на бумаге.

Кажется очевидным, что такой вариант явно неэффективен по сравнению с такими средствами черчения, которое позволяют оперировать непосредственно трехмерными стенами как объектами со встроенной информацией, например, о том, содержит ли стена изоляционный материал, покрыта ли она оболочкой и т.п. Подобные сведения не могут быть ассоциированы с четырьмя независимыми отрезками.

Системы 3D-моделирования поставляются компаниями Autodesk (Revit), Graphisoft (ArchiCAD) и Nemetschek (AllPlan). Все они работаю приблизительно одинаково: проект здания в 3D сохраняется в едином файле, который содержит всю информацию, которая известна о здании: от его базовой структуры до схемы электрических цепей, цвета ковровых покрытий и списка необходимых материалов. В случае необходимости, из трехмерной модели можно извлечь двумерный чертеж.

С другой стороны, программы типа AutoCAD или IntelliCAD хранят проектные данные совершенно по иному: как правило, используя в каждом проекте десятки и сотни чертежей в сочетании с множеством вспомогательных файлов. В Autodesk частично преодолели эту проблему с помощью приемов типа разделение проекта на поле модели и поле чертежа.

Как бы там ни было, сегодня мы имеем дело с двумя совершенно различными способами создания чертежей, которые практически несовместимы между собой. Это плохо. Но хорошо то, что, оставаясь не интегрированными между собой, эти системы неплохо работают в своих собственных областях. Что же касается обмена данными между различными 2D-системами, такой обмен проблемы не представляет, поскольку между подобными системами нет концептуальной разницы.

Однако проблема обмена возникает в тех случаях, когда пользователи AutoCAD хотят получить доступ к 3D моделям, построенным в Revit или ArchiCAD – и наоборот. AutoCAD не понимает, что говорят BIM-проектировщики, поэтому обмен данными становится нелегкой задачей: несистемно построенные 2D чертежи требуется каким-то образом встроить в обстановку системного моделирования; с другой стороны, сложные BIM-модели необходимо транслировать в двумерные примитивы. И как же прикажете переплести два таких подхода?

Autodesk и Graphisoft осознали проблему и продвигаются к ее решению, используя трансляторы и организуя обучение. В частности, Graphisoft попросил меня проанализировать качество работы их трансляторов и на этой основе написать статью, пригодную для обучения. (Начиная с середины 90-х годов, когда Bentley Systems пригласило меня поработать с DWG-транслятором Nexus, мне пришлось заниматься аналогичной тематикой по просьбе нескольких САПР-вендоров.) Настоящая заметка представляет собой выжимку из статьи, написанной для Graphisoft.

Оказывается, указанная проблема сочетания подходов имеет два основных решения. Одно состоит в том, чтобы построить системную интеграцию объектов, другое – в создании визуальной точности. Оттранслированные чертежи могут корректно функционировать или выглядеть адекватно, но эти условия не обязаны выполняться одновременно. Причина в том, что два типа систем имеют концептуальные различия – оговорим, что речь не идет о различиях на уровне бинарного формата файлов. Рассмотрим оба типа трансляции.

Вариант трансляции #1: функциональная корректность

В подобных случаях вам необходимо преобразовать линии и прочую информацию из файлов AutoCAD в формат, который понимается вашей системой 3D-моделирования. Поскольку эти взаимодействующие системы обрабатывают данные в совершенно разной манере, трансляция требует изощренных решений. Соответствуют ли друг другу цвета и стили линий? Как должны обрабатываться уникальные элементы чертежа? Как быть с именами слоев? Должна ли разметка включаться в проект? Одинаковы ли наборы шрифтов в обеих системах? Соответствуют ли друг другу масштабы чертежей?

Вопрос о масштабе может оказаться для вас сюрпризом, так как в САПР мы всегда работаем в полноразмерной шкале 1:1. Проблема заключается в том, что AutoCAD измеряет расстояния в «общих» единицах, которые не являются ни метрическими, ни имперскими. В результате, на каждом этап трансляции необходимо указывать, как должны быть интерпретированы линейные единицы: как дюймы, футы, миллиметры, метры, или, возможно, как какие-то экзотические единицы. (К счастью, измерения углов в AutoCAD не страдают этой проблемой.) После того как вы потратите несколько минут на настройку параметров для оптимального перевода, вы можете просто использовать те же настройки повторно для последующего перевода. В результате вы получите чертеж, который можно изменять с помощью инструментов программного обеспечения для 3D моделирования.

Вариант трансляции #2: Визуальная точность

В этом случае лучшим решением является визуально-точный перевод. Этот перевод отображает образ чертежа AutoCAD точно так же, как он выглядел исходно. Он может быть помещен в 3D-модели в справочных целях; оригинал остается без изменений.

Условия раскрытия информации: Graphisoft заплатил мне, чтобы я проанализировал качество трансляторов DWG в ArchiCAD и написал исследовательскую работу под названием «САПР и BIM: Возможен ли между ними свободный обмен?

Другие публикации Ральфа Грабовски