作者：徐蕾

一、 應(yīng)用需求

基于Autodesk Revit制作的BIM模型數(shù)據(jù)，如何在GIS項(xiàng)目中使用。本文將以RVT模型數(shù)據(jù)為例，通過(guò)SuperMap iDesktop桌面軟件、SuperMap iServer服務(wù)管理平臺(tái)以及SuperMap iClient3D for WebGL二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，梳理BIM+GIS項(xiàng)目建設(shè)的全流程，詳細(xì)介紹Revit模型從接入到Web端應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)匯總分享大家在此過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題。

二、 主要流程

1. 將Revit模型轉(zhuǎn)入SuperMap；

2. 根據(jù)項(xiàng)目需要或數(shù)據(jù)特點(diǎn)深入處理模型數(shù)據(jù)；

3. 通過(guò)SuperMap iServer 發(fā)布三維服務(wù)；

4. 通過(guò)SuperMap iClient3D for WebGL開(kāi)發(fā)WebGIS項(xiàng)目。

三、 涉及軟件

1. Autodesk Revit軟件；

2. SuperMap iDesktop、SuperMap iServer和SuperMap iClient 3D for WebGL；

3. 超圖Revit插件：通過(guò)百度網(wǎng)盤(pán)（鏈接：https://eyun.baidu.com/s/3dzbgVO，密碼：8SsM）下載。

注意事項(xiàng)：
a)目前超圖Revit插件支持的Revit版本為Revit2016~2020；
b)插件經(jīng)常更新，建議大家下載使用網(wǎng)盤(pán)上的最新版本；
c)網(wǎng)盤(pán)中提供了Revit插件配置的說(shuō)明文檔，請(qǐng)參考該文檔進(jìn)行配置。

四、 實(shí)現(xiàn)步驟

第一步 將Revit模型轉(zhuǎn)入SuperMap

1. 如果使用的是低于10i版本的iDesktop，請(qǐng)安裝導(dǎo)出插件到Revit，然后借助該插件導(dǎo)出模型到SuperMap數(shù)據(jù)源文件中。
   具體操作是：?jiǎn)?dòng)Revit軟件，打開(kāi)RVT模型數(shù)據(jù)，在“項(xiàng)目瀏覽器”中選擇三維視圖模式，RVT模型數(shù)據(jù)需要在該模式下導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

2. 在Revit軟件的“附加模塊”中，點(diǎn)擊Revit插件，如下圖。
   

3. 設(shè)置導(dǎo)出參數(shù)后，點(diǎn)擊“確定”按鈕，將Revit的模型的幾何信息和屬性信息，一次性批量導(dǎo)出到SuperMap的數(shù)據(jù)源文件中。

提示：
如果使用的是10i及以上版本的iDesktop，可以直接使用“導(dǎo)入BIM數(shù)據(jù)-Revit”功能，將模型導(dǎo)入到SuperMap數(shù)據(jù)源文件中，需要設(shè)置的參數(shù)與使用插件導(dǎo)出類(lèi)似。
這種方式不要求安裝插件到Revit，但計(jì)算機(jī)上要安裝與iDesktop位數(shù)一致的Revit軟件。

常見(jiàn)問(wèn)題：
a）設(shè)置導(dǎo)出參數(shù)時(shí)需要注意什么？選擇輸入“模型定位點(diǎn)”還是“導(dǎo)入投影文件”？
場(chǎng)景投影信息：通過(guò)插入點(diǎn)或者投影信息文件來(lái)確定RVT模型在超圖三維場(chǎng)景中的位置。若已知測(cè)量點(diǎn)在球面/投影坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，輸入該坐標(biāo)值作為模型定位點(diǎn)；若Revit建模是基于坐標(biāo)系的值進(jìn)行的，則選擇“導(dǎo)入投影文件”（*.xml）。
導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集：若RVT模型中存在管線(xiàn)、風(fēng)管、電纜架橋等數(shù)據(jù)，在GIS應(yīng)用中需要使用三維網(wǎng)絡(luò)分析功能，建議勾選“導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集”，該參數(shù)會(huì)將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為相應(yīng)的三維點(diǎn)、線(xiàn)數(shù)據(jù)集。后續(xù)可以通過(guò)桌面軟件基于該三維點(diǎn)、線(xiàn)構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集。
新建數(shù)據(jù)源：插件會(huì)將RVT模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SuperMap數(shù)據(jù)源文件中，因此該參數(shù)用于設(shè)置數(shù)據(jù)源存放路徑。

b）如果原始RVT模型是基于地方坐標(biāo)系制作的，具體操作方法如下：
首先，Revit軟件中，利用插件導(dǎo)出模型數(shù)據(jù)，選擇輸入“平面坐標(biāo)”，并以測(cè)量點(diǎn)在地方坐標(biāo)系中的值作為插入點(diǎn)。

其次，使用SuperMap iDesktop打開(kāi)上一步導(dǎo)出的數(shù)據(jù)源，打開(kāi)模型數(shù)據(jù)集的“屬性”視窗，在“坐標(biāo)系”選項(xiàng)卡中，重新設(shè)定其坐標(biāo)系為地方坐標(biāo)系。

提示：如果RVT模型需要用于WebGL開(kāi)發(fā)，可以使用SuperMap iDesktop的投影轉(zhuǎn)換功能（開(kāi)始菜單-投影轉(zhuǎn)換-數(shù)據(jù)集投影轉(zhuǎn)換），將地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成China2000或WGS1984坐標(biāo)系。

c）如果RVT模型使用了過(guò)濾器添加顏色，導(dǎo)出時(shí)顏色缺失，可能是因?yàn)槟Ｐ蛯?dǎo)出時(shí)未勾選“著色顏色”而使用了“真實(shí)顏色”，建議使用“著色顏色”導(dǎo)出并查看效果；此外，目前僅支持貼圖和過(guò)濾器顏色，其他材質(zhì)效果暫時(shí)導(dǎo)不出來(lái)。

第二步 據(jù)項(xiàng)目需要或數(shù)據(jù)特點(diǎn)深入處理模型數(shù)據(jù)

1. RVT的模型是否需要單體化處理？
   將RVT模型導(dǎo)出之后，不需要對(duì)其進(jìn)行單體化操作，模型數(shù)據(jù)集中的構(gòu)件對(duì)象與Revit軟件中是一樣的，構(gòu)件已經(jīng)是單體了。

2. RVT模型在SuperMap中是否可以編輯？
   RVT模型導(dǎo)出之后，如果需要手動(dòng)修改幾何信息（例如位置、貼圖等）和屬性信息，都可以直接在SuperMap iDesktop中進(jìn)行操作，不需要重新導(dǎo)出。
   操作方法：編輯模型的位置和貼圖時(shí)，先選中模型，在右鍵菜單選擇“編輯模型”。其中，只有帶uv坐標(biāo)的貼圖文件，才能用于對(duì)RVT模型進(jìn)行貼圖。
   
   
   

3. 制作和導(dǎo)出模型的時(shí)候隨意設(shè)置的模型插入點(diǎn)坐標(biāo)，如何校正模型的坐標(biāo)？
   模型導(dǎo)入到SuperMap數(shù)據(jù)源中，如果坐標(biāo)不正確，可以通過(guò)配準(zhǔn)的功能（開(kāi)始菜單-新建三維配準(zhǔn)）來(lái)糾正模型數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。在三維配準(zhǔn)時(shí)可以使用二三維線(xiàn)面，柵格或者影像數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)集。

1. RVT模型與傾斜攝影模型數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)如何精確匹配？
   如果RVT模型與傾斜攝影模型數(shù)據(jù)相互遮蓋，一般是通過(guò)“三維地理設(shè)計(jì)-截面與投影-提取邊界”獲得RVT模型的范圍面，再使用“三維地理設(shè)計(jì)-傾斜攝影操作-鑲嵌/挖洞”功能，把傾斜攝影模型進(jìn)行平整處理；如果RVT模型與地形數(shù)據(jù)相互遮蓋，可以基于RVT模型的范圍面，使用“三維地理設(shè)計(jì)-TIN地形操作-鑲嵌/挖洞”功能修改地形表面，使之與模型精確匹配起來(lái)。
   
   提示：
   如果是高速路及隧道模型，存在地形完全覆蓋路面和邊溝的情況，需要與TIN地形進(jìn)行精確匹配，首先準(zhǔn)備隧道路段三維線(xiàn)數(shù)據(jù)，使用“三維地理設(shè)計(jì)-放樣”功能生成隧道實(shí)體模型，再通過(guò)“三維地理設(shè)計(jì)-TIN地形操作-布爾運(yùn)算”功能從TIN地形中挖出一條隧道。整個(gè)過(guò)程都是手動(dòng)操作完成，如果會(huì).NET組件，可以自行開(kāi)發(fā)批處理工具。
   

2. RVT模型構(gòu)件多且精細(xì)，數(shù)據(jù)量大，加載速度慢，如何優(yōu)化？
   對(duì)RVT模型進(jìn)行優(yōu)化的主要方式包括實(shí)例化、BIM輕量化處理和生成三維切片緩存等，下面列舉3個(gè)最常用的功能進(jìn)行說(shuō)明。
   a）實(shí)例化
   添加RVT模型到球面三維場(chǎng)景，使用“實(shí)例化處理”工具（三維數(shù)據(jù)-模型工具-實(shí)例化處理）能夠?qū)崿F(xiàn)相同的幾何模型只保存繪制一個(gè)，降低顯卡和內(nèi)存的壓力，適用于重復(fù)模型較多的情況。
   
   b）三角網(wǎng)簡(jiǎn)化
   很多RVT模型存在大量冗余的三角面，通過(guò)三角網(wǎng)簡(jiǎn)化（三維地理設(shè)計(jì)-模型編輯-三角網(wǎng)簡(jiǎn)化）功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些模型進(jìn)行批量簡(jiǎn)化，降低內(nèi)存的占用。
   
   
   c）操作子對(duì)象
   添加數(shù)據(jù)后，找到“三維地理設(shè)計(jì)-模型編輯-操作子對(duì)象”功能，可以對(duì)單個(gè)的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化、或者直接刪除在GIS中無(wú)用的子對(duì)象，如建筑物里面的門(mén)把手、鎖芯等。

3. 模型數(shù)據(jù)如何生成三維切片緩存？
   將模型數(shù)據(jù)生成緩存可分為兩種方式，一種是多個(gè)模型數(shù)據(jù)集批量生成到一個(gè)緩存圖層中，另一種是每個(gè)數(shù)據(jù)集分別生成一個(gè)緩存圖層。對(duì)于RVT模型來(lái)說(shuō)，一般采用批量生成緩存的方式，它的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠減少圖層數(shù)量，加強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)度。
   操作方法：打開(kāi)數(shù)據(jù)源文件，使用“批量生成緩存”功能（三維數(shù)據(jù)-生成緩存-批量生成緩存-模型），添加多個(gè)模型數(shù)據(jù)集，批量生成S3M緩存，以提升模型瀏覽性能。
   
   a）設(shè)置緩存參數(shù)
   設(shè)置“緩存用途”參數(shù)，主要包括普通PC設(shè)備和iOS系列設(shè)備、Android系列設(shè)備和不壓縮，對(duì)于不同用途的緩存，應(yīng)用程序?qū)⒉捎貌煌募y理壓縮方式，以減少紋理圖像所使用的顯存數(shù)量。
   若需要將模型添加到平面場(chǎng)景中，可以將“場(chǎng)景類(lèi)型”改為“平面”。
   設(shè)置“LOD層數(shù)”以及每層數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化率，當(dāng)三維場(chǎng)景拉近看的時(shí)候，模型呈現(xiàn)最精細(xì)的一層，當(dāng)瀏覽整個(gè)場(chǎng)景的時(shí)候，模型只需要以較粗糙的方式顯示即可，這樣最大程度的優(yōu)化資源的占用，提高整個(gè)三維場(chǎng)景的性能。

b）緩存加載到場(chǎng)景中，保存場(chǎng)景和工作空間
新建一個(gè)球面場(chǎng)景，通過(guò)“添加三維切片緩存”功能，將生成的緩存添加到場(chǎng)景中，保存場(chǎng)景命名為“BIMScene”，并保存工作空間命名為“BIM”。

第三步 通過(guò)SuperMap iServer發(fā)布三維服務(wù)

1. 啟動(dòng)iServer服務(wù)，打開(kāi)iServer服務(wù)管理頁(yè)面，使用“快速發(fā)布一個(gè)或一組服務(wù)”功能，選擇發(fā)布“工作空間”，遠(yuǎn)程瀏覽添加“BIM.smwu”工作空間文件。
   
   提示：發(fā)布服務(wù)時(shí)，也可以選擇“數(shù)據(jù)來(lái)源”為“三維切片緩存”，直接發(fā)布三維切片緩存，然后在Web端訪(fǎng)問(wèn)時(shí)使用scene.addS3MTilesLayerByScp方法添加三維切片緩存圖層到三維場(chǎng)景中。

1. 選擇發(fā)布的服務(wù)類(lèi)型為“REST-三維服務(wù)”。
   提示：iServer會(huì)對(duì)選擇發(fā)布的工作空間進(jìn)行分析判斷，如果“REST-三維服務(wù)”的復(fù)選框?yàn)榛疑?，?qǐng)檢查工作空間中是否沒(méi)有成功保存三維場(chǎng)景；如果需要在Web客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)SQL查詢(xún)，還需要勾選“REST-數(shù)據(jù)服務(wù)”。
   

2. 完成服務(wù)配置后，將獲得訪(fǎng)問(wèn)該服務(wù)的超鏈接：
   http://localhost:8090/iserver/services/3D-BIM/rest
   
   常見(jiàn)問(wèn)題：
   服務(wù)發(fā)布完成后，如果對(duì)發(fā)布的工作空間進(jìn)行了修改，例如使用SuperMap iDesktop在三維場(chǎng)景中增加了一個(gè)圖層，或者修改了圖層風(fēng)格，不需要重新發(fā)布服務(wù)。SuperMap iServer會(huì)對(duì)發(fā)布的工作空間進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有變化，會(huì)自動(dòng)更新服務(wù)。

第四步 通過(guò)SuperMap iClient3D for WebGL開(kāi)發(fā)WebGIS項(xiàng)目

SurerMap iServer三維服務(wù)支持客戶(hù)端進(jìn)行一系列的操作，例如加載圖層、自定義 Action等。本文以打開(kāi)加載了S3M緩存圖層的三維場(chǎng)景為例，演示RVT模型在Web客戶(hù)端上的訪(fǎng)問(wèn)與瀏覽。

1. 獲取三維服務(wù)地址
   在三維服務(wù)根目錄下，點(diǎn)擊“Realspace”進(jìn)入3D資源，即三維服務(wù)根節(jié)點(diǎn)地址：
   （http://localhost:8090/iserver/services/3D-BIM/rest/realspace），用于在Web端訪(fǎng)問(wèn)發(fā)布的三維場(chǎng)景。
   

2. 創(chuàng)建WebGIS工程
   本文直接使用SuperMap iServer自帶的Tomcat進(jìn)行工程發(fā)布。在SuperMap iServer安裝目錄下的webapps文件夾中，創(chuàng)建工程目錄“HelloWorld”，將SuperMap iClient 3D for WebGL中的Build文件夾復(fù)制到工程目錄中。其中最重要的是Build\Cesium文件夾，它包含了Cesium.js及所有需要的依賴(lài)文件。
   

3. 實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景加載
   在工程目錄中創(chuàng)建HTML文件—HelloWorld.html，添加對(duì)Cesium.js文件的引用，添加對(duì)widgets.css樣式文件的引用，然后在窗體加載響應(yīng)函數(shù)中，實(shí)例化Viewer，并通過(guò)viewer對(duì)象獲取到場(chǎng)景對(duì)象scene，再獲取到在線(xiàn)三維場(chǎng)景服務(wù)地址，最后通過(guò)scene對(duì)象提供的open方法，打開(kāi)在線(xiàn)三維場(chǎng)景。具體代碼如下：
   
   常見(jiàn)問(wèn)題：
   a）三維場(chǎng)景中，除了加載S3M緩存,還可以同時(shí)加載在線(xiàn)地圖疊加顯示，如果看不到在線(xiàn)地圖，檢查模型的坐標(biāo)系或坐標(biāo)值是否正確。
   b）如果把多種數(shù)據(jù)都放在了同一個(gè)場(chǎng)景中，那么在WebGL開(kāi)發(fā)中直接用 scene.open方法打開(kāi)就可以了；如果數(shù)據(jù)是在不同的場(chǎng)景或者不同的工作空間中，那么可以使用scene.addS3MTilesLayerByScp方法依次添加圖層到同一個(gè)場(chǎng)景中。
   c）在Web端瀏覽時(shí)，如果需要控制各圖層的顯隱狀態(tài)，可以通過(guò)layer.setOnlyObjsVisible(ids,true)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體代碼可以參考范例。
   http://support.:8090/webgl/examples/editor.html#S3MTiles

4. 通過(guò)瀏覽器瀏覽三維場(chǎng)景
   使用Chrome瀏覽器，訪(fǎng)問(wèn)http://localhost:8090/HelloWorld/HelloWorld.html，即可瀏覽三維場(chǎng)景中的RVT模型數(shù)據(jù)。