За последние несколько лет наблюдается значительный рост использования методов трехмерного моделирования и семантического описания для целей архитектурных исследований.
В этом материале я опишу возникновение методов 3D моделирования в сфере строительства зданий.
Написание истории строительства
Как правило, большой объем информации собирается и обрабатывается в рамках исследовательских проектов по истории строительства.
Собранная информация добавляется к знаниям исследователя по конкретному проекту и применяется к конкретному вопросу или проблеме. Когда исследователь будет доволен результатами, он передаст эти знания аудитории.
Затем на основе информации, полученной от аудитории, дается определенное толкование.
С учетом большого объема информации, который часто собирается вместе, важно рассмотреть наилучшие методы коммуникации не только для пользователей, но и для информационных систем, которые обрабатывают и повторно используют эту информацию.
Следует тщательно подбирать используемые методы описания и коммуникации, с тем чтобы обеспечить наиболее эффективные и безошибочные результаты коммуникации.
На протяжении всей истории человечества методы описания и коммуникации при изучении истории строительства обычно основываются на физических носителях, таких как книги, текстовые источники, изображения, планы зданий и т. д.
Однако последние исследования в этой области все чаще обращаются к цифровым технологиям.
Одним из наиболее ярких примеров такого развития является использование трехмерных цифровых чертежей исторических сооружений. В одной трехмерной модели вся конструкция может быть построена виртуально и использована для дальнейшей документации.
Благодаря использованию цифровых технологий значительная часть результатов исследований становится доступной для чтения информационными системами. Это, в свою очередь, открывает возможности для проведения исследований с помощью автоматизированных методов.
Семантическое описание и методы трехмерного моделирования в строительстве
Современная архитектура, машиностроение и строительство демонстрируют улучшенные возможности автоматизации в основном за счет использования семантического описания в сочетании с методами трехмерного моделирования.
После того, как здание перестроено на трехмерную, семантически описанную модель, можно обрабатывать информацию, заложенную в модель, и автоматически рассчитывать стоимость строительства, уровень энергоэффективности, общий график строительства и т. д.
99Компьютерное проектирование
Проектирование зданий в трехмерных координатах началось с использования программы AutoCAD. Конструкторы пытались приложить как можно больше информации к модели, с тем чтобы сделать ее более доступной для дальнейших исследований.
Основным недостатком использования приложения CAD для истории построения стало то, что оно позволяет рисовать только примитивные объекты.
Вместе эти примитивы создают геометрическое представление, которое может быть полезным в сочетании с текстовой или другой графической информацией. Однако более прямой доступ к этой информации, в частности с помощью самой 3D-модели, будет полезен для изучения истории строительства этого здания.
Поэтому моделирование должно позволять прямое прикрепление конкретной информации к этим примитивам, например, аннотации архитектурного элемента.
Невозможность добавления информации к геометрическому чертежу также порождает существенные ограничения в проектировании.
Современные разработчики приложений, ориентированные на дизайн, стремятся решить эту проблему путем предоставления проектировщику новых приложений для информационного моделирования зданий.
Одним из наиболее важных отличий от программы AutoCAD является наличие информационной структуры, построенной за геометрическим представлением.
Это означает, что при построении BIM-модели используется семантический подход.
Кроме того, к этим семантически богатым элементам прилагается дополнительная информация (например, физические параметры материала, геометрические параметры, информация о затратах).
Одним из основных преимуществ данного подхода является возможность использования информации о зданиях для расчетов, моделирования и анализа в более специализированных программных приложениях.
Информация, добавляемая к модели, в основном касается явных и материальных особенностей, таких как конкретные геометрические параметры, характеристики материала и ссылки на документацию внешних исследований (например, фотографии, отсканированные документы и т. д.).
Однако туда не включены более косвенные и нематериальные виды информации об истории здания, такие как сходства с соответствующими сооружениями, типологическая и топологическая информация, аннотации и комментарии участвующих исследователей, экологические ограничения, применяемые на региональном уровне строительные нормы и правила и т. д.
А ведь такая информация зачастую имеет решающее значение для достижения исследовательских целей.
Надеюсь, моя статья была интересной, и вы стали лучше понимать, как развивалась сфера трехмерного моделирования в строительстве!
До скорых встреч!
