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BIM和GIS数据结构有什么差异?BIM和GIS数据结构的主要差异

发布于:2022-08-03
首页/BIM百科
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BIM模型和3DGIS模型转换难点最明显的就是它们的数据结构不同。

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(1)几何结构存在差异

三维模型按结构的不同,可以分为三类:线框类模型、曲面类模型和实体类模型。BIM模型的主要表达方式即为实体类模型,主要方法包括构造实体几何法(其缩写为CSG)、扫描建模法(即sweep)以及边界表达法(其缩写为B-rep)等。CSG建模是复杂空间实体的抽象表示。复杂的空间实体一般是由简单的实体元素如圆锥、圆柱、三角锥、长方体、立方体、球体等通过一系列的布尔运算、交集和差分来构造的。扫描建模方法是拉伸二维模型符号的对应路径,并根据轴线进行选择,形成三维模型实体。由此可知,各BIM模型实际上为一个独立的实体。因此,我们可以查询BIM模型中的每个内部构件实体。

与BIM实体模型不同,大多数的GIS模型都属于表面模型。它们主要表现为边界表示。边界表示法B-rep是指三维GIS模型建模时通过三角剖分形成一个三角形的曲面或曲面,然后将这些曲面粘在一起形成一个封闭的空间区域,该曲面记录了大量的点、线、曲面的几何信息和属性信息。例如Esri公司的Multipatch多面体格式,反映了我们的墙在BIM下是一个实体一个实体的,而在ArcGIS中,这些实体墙被集成到一个层Multipatch管理使这些墙的表面自动绑定到一个封闭的空间中,原来的多个墙变成了一个完整的墙,不仅造成几何信息变形,也会带来属性信息丢失的现象。但其优点是曲面模型提高了模型的运行效率,减少了查看模型的刷新时间。曲面模型还使得火灾分析、照明分析等空间分析更加方便。

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(2)表述语义的方法不同

BIM模型它具有构建实体的大量有价值的语义表示,因为BIM模型所涉及建筑与结构设计。以Revit为例,它包含结构、建筑、电气、暖通、给排水多个模块。每个构件都具有丰富的语义信息来表达其材料、结构体系、使用功能、大小尺寸等,每个构建实体都有一个对应的模型映射,使其能全面的对建筑构件进行描述。

BIM模型使用各个组件之间的丰富语义信息来表达实体模型之间的动态关系。例如,门窗只能放在墙上,而屋顶应建在墙上。在描述3DGIS时,使用一个表面模型就能较好的表现出拓扑结构,因此它只能记录点,线和区域等信息,难以获取组件之间关联的语义信息。同时,3DGIS使用更抽象化的形式表现构件,尽管不像BIM模型中存在的丰富的构件模型信息,但该模型在转换过程中也会产生丢失的现象。3DGIS主要通过Levels of Detail(以下简称LOD)技术来表示模型,其含义是指多层不同精度的表面对同一模型文件的不同准确度的展示,它表示从简单到复杂的GIS处理模型的过程。LOD技术是指场景模型的多尺度表示,以便在数据减少和模型失真之间取得平衡。如果模型靠近视点,则使用精细的大语义模型来表达;如果模型离视点较远,则使用粗糙的小语义模型来表达。

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