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BIM与可视化发表于 2012-11-21 05:59:57|只看该作者 本白皮书将向您介绍如何借助Revit平台和Autodesk® 3ds Max®，利用建筑信息模型来探索、验证和表现建筑设计。 预测居民、访客或邻居对建筑的反应以及与建筑的相互影响是设计流程中的重要工作。“这栋建筑的阴影会投射到附近的公园内吗？”“这种红砖外墙与周围的建筑协调吗？”“大厅会不会太拥挤？”“这种光线监控器能够为下面的走廊提供足够的日光吗？”只有“看到”设计，即在建成前体验设计才能圆满地回答这些常见问题。 可计算的建筑信息模型平台，如Revit平台，可以在动工前预测建筑的性能。在建筑的性能中，人对于建筑的体验是其中一个方面。准确实现设计的可视化对于预测建筑未来的效果非常重要。本白皮书重点介绍BIM如何改进设计的可视化流程。建筑设计的可视化 建筑设计的可视化通常需要根据平面图、小型的物理模型、艺术家的素描或水彩画展开丰富的想像。观众理解二维图纸的能力、呆板的媒介，制作模型的成本或艺术家渲染画作的成本，都会影响这些可视化方式的效果。CAD和三维建模技术的出现实现了基于计算机的可视化，弥补了上述传统可视化方式的不足。带阴影的三维视图、照片级真实感的渲染图、动画漫游，这些设计可视化方式可以非常有效地表现三维设计，目前已广泛用于探索、验证和表现建筑设计理念。 大多数建筑设计工具（包括基于Revit的应用）都具有内置或在线的可视化功能，以便在设计流程中快速得到反馈。然后可以使用专门的可视化工具（如Autodesk 3ds Max软件）来制作高度逼真的效果及特殊的动画效果。这就是当前可视化的特点：可与美术作品相媲美的渲染图，与影片效果不相上下的漫游和飞行。对于商业项目（甚至高端的住宅项目），这些都是常用的可视化手法扩展设计方案的视觉环境，以便进行更有效的验证和沟通。 如果设计人员已经使用了BIM解决方案来设计建筑，那么最有效的可视化工作流就是重复利用这些数据，省却在可视化应用中重新创建模型的时间和成本。此外，同时保留冗余模型（建筑设计模型和可视化模型）也浪费时间和成本，增加了出错的几率。 在设计同一建筑时，还会用到类似的建筑应用，如结构分析或能耗分析应用；但是有些应用利用建筑信息模型来进行相关的建筑分析，避免了使用冗余模型。同样，先进的设计可视化工具（如 3ds Max）也利用建筑信息模型进行视觉效果分析。建筑信息模型的可视化 BIM生成的建筑模型在精确度和详细程度上令人惊叹。因此人们自然而然地会期望将这些模型用于高级的可视化，如耸立在现有建筑群中的城市建筑项目的渲染图，精确显示新灯架设计在全天及四季对室内光线影响的光照分析，等等。 基于计算机的渲染图扩展了设计方案的视觉环境，有助于更有效的验证和沟通。如下面两张图片所示：利用Revit平台制作的三维渲染图，带边框着色（左）以及利用3ds Max制作的照片级真实感渲染图（右）。 如何将所有细节都导入可视化应用中，而不用重新创建模型？Revit平台用户可以将其建筑信息模型以三维DWG格式保存，然后将这种格式的文件直接链入3ds Max。3ds Max可以与Revit模型保持实时的数据链接。当Revit建筑模型发生变化时，Revit用户再次将此模型保存到三维DWG文件中， 3ds Max用户只需更新该文件就可以更新可视化模型。 Revit平台和3ds Max软件中都具有的DWG导出和导入功能，支持在两种应用间无缝传输模型数据并实现互操作。DWG格式还能支持最复杂的建筑图形，如许多新的高层项目中采用的曲线形式。除图形外，材质、摄像头位置等关键的视觉信息也都包含在DWG文件中。甚至地理坐标信息也可以在Revit平台和3ds Max间共享，以便根据建筑的实际位置进行日照研究。将DWG文件链入3ds Max后，只需更新该文件，即可保存材质、摄像头位置等所有预设的Revit信息，以及所有的3ds Max可视化设置。 3ds Max软件中的建模功能可以用来改进原有的建筑信息模型，例如创建周围的建筑、草地、树木等景观，或添加家具、花草、窗帘等细节，增加设计的真实感和生活气息。3ds Max也可以用来快速修改设计并评估视觉上的影响。例如，3ds Max可以自动识别并选择所有具有类似属性的导入建筑对象，如所有砖砌外墙。用户可以快速将这些墙体的材料改为抹灰，然后创建新的渲染图，以便在为业主举办的设计评审会上使用。此外，3ds Max还可以充当“聚合中心”，收集GIS和景观数据、现场照片以及其它预先制作的图形，为建筑信息模型营造环境。 注：如果在早期的概念设计阶段已经使用了3ds Max软件中的三维建模功能，就可以用三维DWG文件从3ds Max向Revit平台传输数据，然后可以使用Building Maker将实体模型（massing model）转换为墙体、地板、天花等建筑元素。 Revit平台中包含几种自动的可视化模式。注意，当建筑信息模型被传输到3ds Max时，顶视图中的摄像头角度和位置包含在了三维DWG格式文件中。将建筑信息模型扩展到高级可视化环节 为了进一步了解如何使用3ds Max软件实现基于Revit的建筑信息模型的可视化，我们来看一下设计可视化的步骤。 1. Revit平台中包含几种自动的可视化模式，包括隐藏线（Hidden Line）和带边框着色（Shaded with Edges），如图2和图3中所示的屏幕截图和最终效果图（close-up）。基于Revit的应用中，隐藏线模式（左）和带边框着色模式（下）的最终效果图。Revit平台中包含一个内部渲染器，用于快速实现可视化。2.Revit平台中包含一个内部渲染器，用于快速实现可视化，如图4所示。3.要制作更高质量的图片，Revit平台用户可以先将建筑信息模型导入三维DWG格式文件中，然后传输到3ds Max。先将Revit平台建筑信息模型导入三维DWG格式文件中，然后传输到3ds Max。4.随后，3dsMax用户导入并链接该三维DWG格式文件，如下图所示。通过链接该文件，发生在Revit平台中的设计变更可以反映到3ds Max中。先将Revit平台模型导到一个三维DWG格式文件中，然后将其导入并链接至3ds Max。5.除图形外，三维DWG格式文件中还包含摄像头位置、材质等信息，如需要可在3ds Max中调整这些信息。通过三维DWG格式文件将摄像头位置从基于Revit的应用传输到3ds Max中。6.然后便可以在3ds Max中创建照片级真实感的渲染图（如下图所示）。在Revit平台中创建的建筑信息模型可以在3ds Max中进行渲染，生成照片级真实感的图片。 下面我们要介绍Ayers/Saint/Gross公司和RTKL公司，这两家公司配套使用3ds Max和Revit平台建筑信息模型，在动工前体验自己的建筑设计。Revit和3ds Max实践： RTKL公司 创建于1946年的RTKL公司（）是一家全球性的建筑设计、工程设计和规划设计公司，在美国及全球拥有1,000多名专业人员。几年前，为了建造更出色的建筑，RTKL公司做出了迁移至BIM的战略决策。目前，他们正在使用基于Revit的应用为来自学术、商业、文化、政府机构的客户设计各种大型项目。该公司于2003年底开始部署Revit® Architecture软件，之后又相继采用了Revit® Structure和Revit® MEP软件。 早在部署基于Revit的应用之前，RTKL公司达拉斯（Dallas）办事处就一直使用3ds Max软件实现可视化。该办事处室内可视化工作室的一位资深三维艺术家Colin Davis回忆说：“在原来的可视化流程中，我们通常需要先根据二维图纸，用AutoCAD®为建筑师的设计创建三维模型。建筑师开始使用Revit Architecture后，这个步骤就省掉了，我们可以使用三维DWG格式文件从Revit平台中导出模型。”现在，他们只需将这些三维DWG格式文件导入3ds Max，就可以制作效果图了。 Davis解释道：“由于无需再制作建筑模型，我们可以抽出更多时间来提高效果图的真实感。比如，我们可以仔细调整材质、纹理、灯光，添加家具和配件、周围的建筑和景观，甚至可以添加栩栩如生的三维人物和车辆。” 此外，RTKL公司的建筑师正在充分利用Revit Architecture中的可视化功能快速制作渲染图、“质朴”的隐藏线视图及彩色剖面图特别是在设计初期。这样一来，可视化工作室就可以集中精力创作用于设计评审、审批和营销的高品质演示资料。事实上，Davis感觉，在3ds Max中使用Revit平台建筑模型的一个最大优势是，设计人员可以有更多时间在建筑信息模型中丰富自己的设计。“由于无需创建、开发或协调模型，这样便节约了大量时间，也意味着我们可以制作更出色的效果图来精确表现建筑师的设计。”RTKL公司使用3ds Max制作高品质的效果图，如下图中的医院室内设计图片。RTKL在最近一个医疗中心项目中配套使用基于Revit的应用和3ds Max。心脏病医院位于德克萨斯州普莱诺市，面积为198,000平方英尺的专科医院。Revit与3ds Max实践：Ayers/Saint/Gross公司 Ayers/Saint/Gross公司（简称ASG，）非常擅长非营利机构，特别是大学的设计和规划。公司在巴尔的摩、菲尼克斯和华盛顿设有办事处，拥有包括建筑师、规划师、城市设计师、景观设计师、室内设计师、图形设计时以及三维可视化专家的125名工作人员。 ASG公司从2003年起开始使用3ds Max软件。当时，他们通过收购一家建筑可视化公司成立了自己内部的图像工作室，这家公司已经采用3ds Max处理可视化工作。最开始的时候，这个新成立的部门仍然使用3ds Max来为建筑师的设计重新创建模型（通常是根据二维的AutoCAD图纸）。三维DWG格式出现后，由于这种格式的文件可以作为传输模型数据的高保真工具，该图像工作室购买了具有建模功能的Revit Architecture软件，开始使用Revit Architecture，而不是 3ds Max来创建可视化模型。 与此同时，公司也开始研究BIM和BIM解决方案，希望在整个设计流程（从概念设计到施工管理）中使用一个通用的三维建筑模型来实现建筑设计方案的可视化并进行沟通。看到Revit Architecture在图像工作室的成功应用，公司决定试着用这种软件来满足建筑设计的需求并在2004年初启动了一个试点项目。结果大获成功，一年后公司决定在所有新项目中采用Revit Architecture软件。 ASG公司视觉图像工作室集成实践经理Brian Russell说：“现在建筑师可以将从Revit Architecture建筑信息模型中导出的三维DWG文件发给我们，我们再将这些文件导入并链接至3ds Max。过去几年，可视化技术已经得到显著改进，大大缩短了渲染时间，提高了效果图的质量。现在，由于无需重新创建模型，我们可以节约更多时间。”这样一来，在设计流程中就可以制作更多、质量更出色的效果图。例如，之前他们通常在建筑设计完成后，即将施工前才能为项目制作一两张渲染图。现在，对于大多数项目而言，他们在每个设计阶段都可以制作至少一张效果图，通常是许多张。 此外，效果图原来一般用于市场推广或客户演示、审批等重大活动。但现在他们也可以用于进行设计研究。Russell说：“建筑师可以和我坐在一起，试验不同的饰面或改变灯光布置。进行日照研究或灯光模拟，创建渲染图或动画以满足设计团队的任何需求。” 3ds Max也帮助ASG公司提高了制作动画的数量和质量。利用其中的人物动画和人群动画等先进的可视化功能，他们可以研究建筑信息模型与人的相互关系，使设计更为人性化，在演示中吸引观众的眼球。他们还使用基于Revit的应用和3ds Max来制作周围景观和建筑的模型，这也是令人心动的效果图中不可缺少的元素。事实上，通过配套使用Revit应用、AutoCAD、3ds Max和SketchUp软件，该公司最近为巴尔的摩市中心的许多建筑制作了模型，并以此为内容创作一段长达30分钟，与滨河地区重新开发项目有关的动画片。Russell解释说：“为了优化建筑细节，我们利用基于Revit应用制作了筹建建筑以及附近（原有）建筑的模型。这样一来，当我们把摄像头放在街道上的时候，出来的效果非常逼真。”他们最初的任务只是制作一系列静态的图片，但这部动画片深深地打动了房地产开发商的心，他希望用这部动画片来“销售”该项目。Ayers/Saint/Gross使用基于Revit的应用和3ds Max来创建与下图类似的图片，以便对巴尔的摩市泰晤士街码头（Thames Street Wharf）项目（建设中）进行设计方案对比。Ayers/Saint/Gross利用这些图片来展现水景设计（如图片前景所示）的微小变化。总结 如果您在网上搜索自由塔（Freedom Tower），肯定会查到成千上万份照片级真实感的图片虽然这是尚未建成的建筑。这充分证明了当前设计可视化应用的强大性能以及其准确表现、深入研究、有效沟通建筑设计方案的能力。无论是创建用于设计评审的图片，模拟照明效果，还是制作精美的市场宣传材料，3ds Max等设计可视化工具都可以利用现有的建筑信息模型，以此扩大BIM的价值，同时提高效果图的制作效率。 将Revit平台建筑信息模型以高保真度轻松传输至3ds Max中，这样可以显著节约制作效果图的时间和成本。将Revit平台建筑信息模型与3d