“當前應加快研發BIM自主引擎在中國建筑產業中的推廣應用。”7月16日,在蘇州舉辦的中國建筑產業數字化轉型發展研究20人論壇上,廣聯達科技股份有限公司(以下簡稱“廣聯達”)董事、總裁袁正剛就“研發BIM自主引擎,加快推廣應用”進行了主題演講。
建筑業BIM圖形引擎研發難度大
“BIM圖形平臺和技術是建筑行業的核心引擎,沒有BIM,建筑行業數字化轉型就缺少了最重要的魂。”袁正剛同時表示,建筑行業的BIM圖形引擎相比其他行業復雜度高、難度高。
圖形學最早用于制造業,而建筑業的圖形技術與制造業差別巨大,國外的圖形軟件卻未將制造業和建筑業區分開來。首先,技術復雜度不一樣。機器的零件體量相對較少,而建筑的體量非常大,普遍都是幾十層的建筑,復雜度自然就高。其次,建筑領域是多個環節融合貫通,各個環節差異性很大,而制造業非常精準,表達非常統一。對建筑這種超大規模的圖形,更需要在各種差異性非常大的軟硬件間進行快速處理。再次,建筑業不斷變化,要快速建模支持這種變化。最后,建筑業面臨上下游各參與方、各種軟硬件之間數據怎樣互聯互通和數據精度問題。這些都是對建筑行業來說獨特的技術挑戰。
總體來說,建筑類似一個局部簡單、整體復雜、體量龐大、個性化定制的大型產品,算法、顯示、建模和數據是建筑業三維圖形技術的四大挑戰。
廣聯達從2002年開始做第一代圖形技術,主要是算量圖形應用,解決多面體幾何算法、模型渲染基本能力等難點。第二代是圖形算量+施工應用,復雜度更高,對BIM進行深度的表達,期間基于新的平臺推出算量軟件、BIM5D等軟件。2015年廣聯達開始打造第三代圖形引擎,立足設計平臺應用,研發自主知識產權的設計軟件,并對底層的圖形軟件、圖形引擎和平臺進行更大的升級。
底層開發解決研發難題
“要從底層開發解決BIM圖形引擎研發的難題。”袁正剛表示。
一是解決布爾運算的穩定性難題。從算法角度,布爾運算并不難,最難的是它的穩定性。如果沒有經過多年的應用,這個算法是很難穩定的。廣聯達的布爾運算算法最早應用于算量軟件中,經過20年的打磨,目前已經實現百萬構件級匯總計算成功率大于99.99%,算法非常穩定。
二是解決引擎的渲染處理速度難題。大規模大體量建筑的BIM應用,需要做到非常快的瀏覽拖動,否則無法良好運行。面向建筑業的高性能、高擴展圖形系統,廣聯達目前的三維渲染效率、多端擴展性已超越國外相關軟件,可實現桌面、Web端、移動端的多端支持和多種操作系統。
三是解決快速創建建筑和快速修改難題。快速創建、快速修改以及拓展性對于BIM圖形引擎來說非常重要。目前,廣聯達的BIM圖形引擎具有豐富的通用造型功能,具有二維草圖、三維剛體、動態拖動約束解算功能,構件參數支持豐富的表達式運算,操作速度快,基于自主約束解算技術的參數化構件創建能力與國外軟件持平,在提供快速形體造型工具等功能方面還有所超越。
BIM發展要提供自主可控的整體解決方案
“只有單個技術、單個產品,沒有整個體系,BIM圖形引擎是難以發展的,需要提供自主可控的BIM整體解決方案。”袁正剛表示。
廣聯達從2015年開始打造BIM的整個生態鏈條,涉及從設計到招投標到施工的全系列BIM軟件,現在推出的BIM設計軟件有BIM建筑設計、結構設計、機電設計、市政設計,BIM的算量軟件包括土建、安裝、裝飾,BIM施工階段的深化設計包括BIMMAKE、鋼筋、模板腳手架,在施工階段可以深度模擬。以上這些都基于底層很重要的BIM技術平臺及開發環境。只有這樣的方式才能滿足業主需要的正向設計,廣聯達可以提供自主可控BIM的整體解決方案,而不是單個的軟件。
其中,廣聯達的BIM算量在行業內應用廣泛,BIM施工方面,廣聯達發布了BIMMAKE,目前已經有上萬個項目在使用。在7月21日即將啟幕的中國數字建筑峰會·城市峰會開幕式上,廣聯達將發布多款BIM設計軟件,形成數維設計產品集。其中,建筑設計軟件,可保證設計效率,提升設計品質;結構設計軟件,簡單易學、高效設計,專業出圖、快速校審,實現全過程、全專業一體化,支持二次開發;機電設計軟件,項目級資源內容可協同共享;道路設計軟件,進行流暢快速設計,設計方案高度孿生。
為真正充分發揮BIM的價值,打通正向設計,廣聯達將設計模型和算量模型結合,實現設計算量一體化;將數維設計平臺與施工深化設計平臺結合,實現設計施工一體化,從“快建模”到基于模型“場景化設計”。
“BIM國產化之路屬實不易,需要積累和時間,非常期待國產軟件實現全方位、全專業、全過程的BIM應用。”袁正剛表示,國產化的BIM軟件會更安全、更好用,更符合中國的應用習慣和應用場景。