相信吗?!经过几年如一日的努力,我们实现了BIM平台运行效率与加载BIM模型数量无关。截止2019年的春天,蓝色星球攻克了BIM平台无限量加载BIM模型、无限量加载3DMAX模型、无限量加载倾斜摄影数据…,这个信息不是神话、不是忽悠,是最新的技术研发成果、是蓝色星球平台已经具备的能力。同时,也是我们执着的追求和实力的体现。
图1. CIM平台(城市级应用)
以BIM模型加载为例。
一、BIM模型加载的核心问题
(1)BIM模型数据量庞大:一个完整的园区竣工BIM模型,可能具备有50万+的BIM构件,上亿的三角面,10亿条以上关联数据。如此庞大的数据,对于后台的服务器管理,前端的客户端渲染提出巨大的考验。
(2)支持城市级应用:BIM的应用逐步走向成熟,应用场景也从一栋建筑变成一个园区,从一个园区变成一座城市,比如地铁站及其区间的BIM模型;比如变电站及其输变电线路的BIM模型;这对BIM模型应用提出了新的要求,支持城市级应用。
(3)支持移动端应用:移动端本身的三维显示能力比PC要弱很多,不能对移动端提出苛刻的性能要求,如何提升移动端的BIM模型使用效率和降低应用门槛?
二、BIM模型加载常见解决方案
(1)BIM模型轻量化技术方案。
优点:在尽量小的影响模型外观的情况下,对模型的几何描述信息进行简化,从而达到模型效率提升的效果,通俗易懂,技术门槛低。
缺点:轻量化在一定程度降低了三角面图形的数量,但并没有解决根本的渲染问题,比如在BIM模型构件数量超过5万个以后,渲染效率开始直线降低。对于城市级BIM模型加载无能为力。
(2)游戏引擎类解决方案。
优点:借助游戏引擎,三维场景的显示效果较传统三维引擎有非常大的提升,模型美观具有表现力。
缺点:游戏引擎注重渲染的特点注定了其对于加载模型数据的结构要求和BIM模型截然不同,为了能够在游戏引擎中具有更佳的表现力和效率,通常会放弃BIM数据的一些要素来匹配游戏引擎,比如会进行合并BIM构件的操作,这样虽然保证了渲染效率,模型看起来也和设计软件中一样,但是部分模型的单体化及其关联信息则丢失了。
(3)离屏渲染类解决方案
通过GPU屏幕外渲染,从而达到海量BIM数据绘制不阻塞主线程的目的。比如Autodesk Forge等。
优点:通过离屏渲染的技术应用,可以在保证了模型单体化不丢失的情况下,极大的保障了三维界面的流畅性。
缺点:离屏渲染的代价很高,在主线程之外还要开启一个渲染线程,渲染过程中存在频繁的数据交换,非常的消耗性能,这导致只要进行任何视点移动操作,模型就会重新绘制,部分BIM模型会消失,模型数量越大,模型消失和加载的现象越明显。从而降低用户体验,也使一些应用受限(比如虚拟建造、城市级BIM应用)。
三、蓝色星球BIM模型加载方案
【……此处省略800字】
BIM平台加载实验记录1:
1. 测试设备:
• CPU: I7-6820HK
• 内存:16G
• 硬盘:256G 固态
• 显卡:GTX980M
2. 测试数据:
• BIM模型:15万个构件、超过3000万个面;
3. 测试结果:
• 加载速度:秒级加载;
• 运行帧率:≥30帧。
图2. BIM加载实验1
BIM平台加载实验记录2:
1. 测试设备:(同上)
2. 测试数据:
将测试1的数据复制100份(通过数据复制而非实例引用)。
•BIM模型:15万×100个构件、超过3000万×100个面;
3. 测试结果:
• 加载速度:秒级加载,保留了构件单体化和属性信息,模型材质不丢失;
(导出时可选择真实或着色)
• 运行帧率:≥30帧。
图3. 实验1复制100份BIM模型加载实验
移动端加载模型测试:
1. 测试设备:
• iPhone 8
2. 测试数据:
• 某地铁站BIM模型,超过2万构件和400万三角面;
3. 测试结果:
• 秒级加载;
• 运行帧率:≥30帧。
结束语:
蓝色星球技术研发的脚步从未停止。
由BIM平台无限量数据加载技术突破带来的应用场景,充满想象;为BIM的大场景应用、为CIM平台的城市级应用奠定了坚实的基础。
欢迎致电蓝色星球,开展合作。


