针对交通领域线性工程特点,建造大师CivilStation Construction(简称CSC)BIM翼功能可通过BIM轻量化在BIM翼云端平台一键上传模型并自动转换、加载至GIS环境;支持超大体量的BIM模型的应用和展现,通过BIM翼将设计模型转换为施工模型,大幅提高模型转化效率和质量。BIM翼解决了模型体量大、种类多、由设计模型转化到施工模型效率低下、转化后属性丢失等问题。
概念BIM模型轻量化就是将几G、几十G甚至上百G的模型转码成几M、几十M、几百M的模型,在不改变模型文件结构属性的基础上,将模型文件压缩。使用BIM轻量化引擎,不仅可以将模型文件结构进行压缩,同时能够流畅的对模型文件进行三维展示,并进行各项功能操作。
几何转换模型几何信息主要指日常生活中可见的二维、三维模型,可以通过参数化方式描述单个构件的几何信息可以对其轻量化。除此之外还可以通过三角面片、相似性算法减少图元等方式对模型进行几何优化转换。
微观层面的优化
△ 减面前后对比
两个接触网模型的柱子,除了位置以外,几何上是完全一样的。
渲染处理渲染处理过程可使用八叉树快速剔除不可见图元,减少进入渲染区域的绘制对象,这部分技术在桌面端的三维显示引擎已非常成熟。此外还可以使用多重LOD(Levels of Detail),加速单图元渲染速度。
微观层面的优化
多重LOD(Levels of Detail),加速单图元渲染速度:多重LOD用不同级别的几何体来表示物体,距离越远加载的模型越粗糙,距离越近加载的模型越精细,从而在不影响视觉效果的前提下提高显示效率并降低存储。
单次渲染体量 = 图元数量 * 图元精度。
视点距离远的情况下,图元数量虽然多,但是图元精度比较低,所以体量可控。
视点距离近的情况下,图元精度虽然高,但是图元数量比较少,体量依然可控。
△ 视点距离对比
宏观层面的优化
遮挡剔除,减少渲染图元数量:对图元做八叉树空间索引,然后根据视点计算场景中要剔除掉的图元,只绘制可见的图元。
被隧道遮挡的接触网部分不会绘制。
批量绘制,提升渲染流畅度:绘制调用非常耗费CPU、并且通常会造成GPU时间闲置。为了优化性能、平衡CPU和GPU负载,可以将具有相同状态(例如相同材质)的物体合并到一次绘制调用中,这叫做批次绘制调用。
柱子基础部分,螺栓和固定板都是一个材质,可以进行合并。
应用几何转换、渲染处理是BIM模型轻量化的核心技术具有一定的技术门槛,要求开发者需要掌握一定的图形技术。即使你不具备扎实的图形开发等基础,直接基于建造大师CSC—BIM翼功能可快速实现模型轻量化。
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