模型图元是整个3D建筑信息模型的物质基础,所有构配件对象及其属性和操作都定义于此。换言之，模型核心数据都集中于模型图元，模型图元是3D建筑信息模型数据的最终载体。为此要研究3D建筑信息模型的数据结构也就归结为研究模型图元的数据结构。

BIM建筑信息模型中，模型图元的数据结构包括基本数据和扩展数据两种。基本数据包括几何数据、物理数据、功能数据等，此类数据描述了模型构件的自身特征和属性。它是构件本身所固有的，随着时间和环境的变化，基本数据不会发生变化。扩展数据包括技术数据、经济数据、管理数据等等，此类数据多是项目管理过程中所产生的与模型图元关联的信息或资料。它受制于项目特定阶段和特定环境，并不描述模型图元本身特征，具有一定的独立性。BIM模型能够集成扩展数据使得BIM技术和功能扩展成为可能。将大量的、非直接的、与模型元素相关联的各种数据整合到信息模型中，形成完整的、唯一的建筑信息模型，才能大大扩展BIM功能与应用，实现BIM技术价值最大化。将时间数据整合到建筑信息模型中，实现基于BIM技术的进度管理亦是如此。

通过对基于BIM技术的三维模型结构分析，可以得出:模型图元扩展数据是建筑信息模型功能实现的根本，若使建筑信息模型整合其他扩展功能，例如:进度模拟，费用计算等，必须将相应扩展数据整合到模型图元中。4D模型的建立仍使用3D模型的体系结构，两者间的主要区别在于模型图元数据结构的差异。在3D建筑信息模型的基础上，将施工计划数据与模型图元的3D几何数据及关联数据进行整合，即可建立4D建筑信息模型，实现4D模拟等功能。

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