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交互式构件建模研究

申报人:邓雪原 申报日期:2022-03-14

基本情况

第二十五期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
交互式构件建模研究
创新训练项目
工学
计算机类
创新类
船舶海洋与建筑工程学院
邓雪原
指导教师
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1、大型BIM设计施工软件(工信部127项目 上海交大负责人,2019-2021

2、基于IFC标准的装配式建筑BIM数据准化及通用化研究(十三五国家重点研发计划子课题上海交大负责人,2016-2019

3、中小型站房建筑信息模型的IFC数据扩展与验证技术方案研究-以安江站BIM模型为例(中铁第四勘察设计院集团有限公司科研项目,2017-2018

4、基于IFC的轨道交通BIM模型数据校验研究(上海轨道交通五号线南延伸工程科研项目,2016-2017

1、培训讲解土木工程BIM相关专业背景知识,天磁NMBIM系统研究基础

2、指导项目组同学分析项目需求,提炼关键技术问题,制定研究方案和计划

3、每周与学生组会讨论项目进展并分析存在的问题,给出相应的指导意见

(一) 项目简介(200字以内)

三维几何模型是描述三维空间内物体的表面或内部的数学表达,如何在数字系统中准确、高效地表达出几何模型是实现CADBIM领域的重要问题。几何复杂的构件建模能力是目前建筑领域的国产软件所欠缺的,或是建模能力弱,或是与现有行业软件的关联度不高,是国产软件当前的一项短板,实际应用过程中极度依赖国外产品。

本课题将在交大BIM研究中心的研究成果NMBIM软件的基础上,探索实现构件的交互式建模功能。课题成员将运用曲线曲面表示与控制、曲面离散化等几何处理的方法,实现参数化、拉伸体、布尔运算等多种建模方式,并将建模结果转换成易用的数据格式,保存至构件库中,与研究中心的现有成果对接。

NMBIM是上海交大BIM(建筑信息模型)研究中心将建筑业符合国际最新IFC数据标准的3D模型进行三维展示和运维管理的软件,可导入建筑全生命周期中各专业的三维建筑信息模型,统一协调各专业模型,可支持数据存储、查询、显示、分析与管理等功能。研究中心在相关课题的研究中已有丰富的技术积累。

 

(二) 研究目的

在天磁NMBIM系统的基础上探索实现构件的交互式建模功能,从而扩展国产自主BIM系统的建模表达能力。

 

(三) 研究内容

探究参数式建模、将图元交互式拼装成预制件的方法

设计合适的数据结构,可与符合IFC标准的BIM数据兼容

探索如何将建模功能与现有的BIM系统结合

 

(四) 国、内外研究现状和发展动态

目前土木专业的BIM 建模软件,应用较多的仍然是Autodesk公司的Revit 软件。对于不同专业的常用构件,Revit内置了丰富的族以供组装建模使用。若Revit用户需要较好的造型能力,从图元开始建模,一般需要用到参数化设计工具 Dynamo,虽然表达能力强大,但对用户有较高的编程能力要求,存在一定门槛。


(五) 创新点与项目特色

本项目调查与分析国外BIM系统中交互式建模的方法与存储格式,在天磁NMBIM系统的基础上进一步实现构件的交互式建模功能,从而扩展BIM系统的建模表达能力。


(六) 技术路线、拟解决的问题及预期成果

基于NMBIM这一交大自研BIM系统,借由数据结构以及程序设计等相关手段,开发构件的交互式建模功能,能够将参数化建成的图元拼装成预制件,并格式兼容地保存至构件库中。


(七) 项目研究进度安排

2022.04-2022.06RevitRebroYJKBIM软件的建模功能进行研究,整理交互式建模的需求,并加以分析

2022.07-2022.08 学习NMBIM现有的项目结构,了解模型与构件存储的数据结构

2022.09-2022.10 NMBIM的现有基础上,进行模块的架构、关键的数据结构设计,能支持参数式生成图元、将图元组装成预制件,并格式兼容地保存预制件

2022.11-2022.12分组开发各个功能,不断完善

2023.01-2023.03 对成果进行测试,整理研究开发文档,撰写课题结题报告

 

(八) 已有基础

1.    与本项目有关的研究积累和已取得的成绩

上海交大科研院成果转化重点项目——天磁NMBIM协同软件,已经搭建的构件库等

 

2.    已具备的条件,尚缺少的条件及解决方法

已具有开发BIM平台的丰富经验。

组员具有编程、数据结构基础知识,具有土木工程或计算机专业知识储备,并能稳定地投入时间推进研究工作。 

选题成员

0

指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 邓雪原 登录状态下查看 船舶海洋与建筑工程学院 第一指导教师

选题附件

结束