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項目中使用。本文將以RVT模型數(shù)據(jù)為例，通過SuperMap iDesktop桌面軟件、SuperMap iServer服務(wù)管理平臺以及SuperMap iClient3D for WebGL二次開發(fā)平臺，梳理BIM+GIS項目建設(shè)的全流程，詳細介紹Revit模型從接入到Web端應(yīng)用的技術(shù)要點，同時匯總分享大家在此過程中常見的問題。

二、 主要流程

1. 將Revit模型轉(zhuǎn)入SuperMap；

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

3. 通過SuperMap iServer 發(fā)布三維服務(wù)；

4. 通過SuperMap iClient3D for WebGL開發(fā)WebGIS項目。

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：通過百度網(wǎng)盤（鏈接：https://eyun.baidu.com/s/3dzbgVO，密碼：8SsM）下載。

注意事項：
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)盤上的最新版本；
c)網(wǎng)盤中提供了Revit插件配置的說明文檔，請參考該文檔進行配置。

四、 實現(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：啟動Revit軟件，打開RVT模型數(shù)據(jù)，在“項目瀏覽器”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，點擊Revit插件，如下圖。

   
   
   
   

3. 設(shè)置導(dǎo)出參數(shù)后，點擊“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)出類似。
這種方式不要求安裝插件到Revit，但計算機上要安裝與iDesktop位數(shù)一致的Revit軟件。

常見問題：
a）設(shè)置導(dǎo)出參數(shù)時需要注意什么？選擇輸入“模型定位點”還是“導(dǎo)入投影文件”？
場景投影信息：通過插入點或者投影信息文件來確定RVT模型在超圖三維場景中的位置。若已知測量點在球面/投影坐標系的坐標值，輸入該坐標值作為模型定位點；若Revit建模是基于坐標系的值進行的，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、風管、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)會將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為相應(yīng)的三維點、線數(shù)據(jù)集。后續(xù)可以通過桌面軟件基于該三維點、線構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集。
新建數(shù)據(jù)源：插件會將RVT模型數(shù)據(jù)存儲在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”，并以測量點在地方坐標系中的值作為插入點。

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

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

c）如果RVT模型使用了過濾器添加顏色，導(dǎo)出時顏色缺失，可能是因為模型導(dǎo)出時未勾選“著色顏色”而使用了“真實顏色”，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濾器顏色，其他材質(zhì)效果暫時導(dǎo)不出來。

第二步 據(jù)項目需要或數(shù)據(jù)特點深入處理模型數(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，不需要對其進行單體化操作，模型數(shù)據(jù)集中的構(gòu)件對象與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，先選中模型，在右鍵菜單選擇“編輯模型”。其中，只有帶uv坐標的貼圖文件，才能用于對RVT模型進行貼圖。
   

   
   
   
   
   
   
   

3. 制作和導(dǎo)出模型的時候隨意設(shè)置的模型插入點坐標，如何校正模型的坐標？
   模型導(dǎo)入到SuperMap數(shù)據(jù)源中，如果坐標不正確，可以通過配準的功能（開始菜單-新建三維配準）來糾正模型數(shù)據(jù)的坐標。在三維配準時可以使用二三維線面，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“三維地理設(shè)計-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-傾斜攝影操作-鑲嵌/挖洞”功能，把傾斜攝影模型進行平整處理；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-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。
   

   
   
   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地形進行精確匹配，首先準備隧道路段三維線數(shù)據(jù)，使用“三維地理設(shè)計-放樣”功能生成隧道實體模型，再通過“三維地理設(shè)計-TIN地形操作-布爾運算”功能從TIN地形中挖出一條隧道。整個過程都是手動操作完成，如果會.NET組件，可以自行開發(fā)批處理工具。
   
   

2. RVT模型構(gòu)件多且精細，數(shù)據(jù)量大，加載速度慢，如何優(yōu)化？
   對RVT模型進行優(yōu)化的主要方式包括實例化、BIM輕量化處理和生成三維切片緩存等，下面列舉3個最常用的功能進行說明。
   a）實例化
   添加RVT模型到球面三維場景，使用“實例化處理”工具（三維數(shù)據(jù)-模型工具-實例化處理）能夠?qū)崿F(xiàn)相同的幾何模型只保存繪制一個，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)簡化
   很多RVT模型存在大量冗余的三角面，通過三角網(wǎng)簡化（三維地理設(shè)計-模型編輯-三角網(wǎng)簡化）功能，可以實現(xiàn)對這些模型進行批量簡化，降低內(nèi)存的占用。
   
   
   
   
   
   
   c）操作子對象
   添加數(shù)據(jù)后，找到“三維地理設(shè)計-模型編輯-操作子對象”功能，可以對單個的模型進行簡化、或者直接刪除在GIS中無用的子對象，如建筑物里面的門把手、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，一種是多個模型數(shù)據(jù)集批量生成到一個緩存圖層中，另一種是每個數(shù)據(jù)集分別生成一個緩存圖層。對于RVT模型來說，一般采用批量生成緩存的方式，它的主要優(yōu)勢在于能夠減少圖層數(shù)量，加強系統(tǒng)調(diào)度。
   操作方法：打開數(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景中，可以將“場景類型”改為“平面”。
   設(shè)置“LOD層數(shù)”以及每層數(shù)據(jù)的簡化率，當三維場景拉近看的時候，模型呈現(xiàn)最精細的一層，當瀏覽整個場景的時候，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，提高整個三維場景的性能。

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

第三步 通過SuperMap iServer發(fā)布三維服務(wù)

1. 啟動iServer服務(wù)，打開iServer服務(wù)管理頁面，使用“快速發(fā)布一個或一組服務(wù)”功能，選擇發(fā)布“工作空間”，遠程瀏覽添加“BIM.smwu”工作空間文件。
   

   
   
   
   提示：發(fā)布服務(wù)時，也可以選擇“數(shù)據(jù)來源”為“三維切片緩存”，直接發(fā)布三維切片緩存，然后在Web端訪問時使用scene.addS3MTilesLayerByScp方法添加三維切片緩存圖層到三維場景中。

1. 選擇發(fā)布的服務(wù)類型為“REST-三維服務(wù)”。
   提示：iServer會對選擇發(fā)布的工作空間進行分析判斷，如果“REST-三維服務(wù)”的復(fù)選框為灰色，請檢查工作空間中是否沒有成功保存三維場景；如果需要在Web客戶端實現(xiàn)SQL查詢，還需要勾選“REST-數(shù)據(jù)服務(wù)”。
   

   

2. 完成服務(wù)配置后，將獲得訪問該服務(wù)的超鏈接：
   http://localhost:8090/iserver/services/3D-BIM/rest
   

   
   
   常見問題：
   服務(wù)發(fā)布完成后，如果對發(fā)布的工作空間進行了修改，例如使用SuperMap iDesktop在三維場景中增加了一個圖層，或者修改了圖層風格，不需要重新發(fā)布服務(wù)。SuperMap iServer會對發(fā)布的工作空間進行實時的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有變化，會自動更新服務(wù)。

第四步 通過SuperMap iClient3D for WebGL開發(fā)WebGIS項目

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

1. 獲取三維服務(wù)地址
   在三維服務(wù)根目錄下，點擊“Realspace”進入3D資源，即三維服務(wù)根節(jié)點地址：
   （http://localhost:8090/iserver/services/3D-BIM/rest/realspace），用于在Web端訪問發(fā)布的三維場景。
   

   

2. 創(chuàng)建WebGIS工程
   本文直接使用SuperMap iServer自帶的Tomcat進行工程發(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及所有需要的依賴文件。
   

   

3. 實現(xiàn)場景加載
   在工程目錄中創(chuàng)建HTML文件—HelloWorld.html，添加對Cesium.js文件的引用，添加對widgets.css樣式文件的引用，然后在窗體加載響應(yīng)函數(shù)中，實例化Viewer，并通過viewer對象獲取到場景對象scene，再獲取到在線三維場景服務(wù)地址，最后通過scene對象提供的open方法，打開在線三維場景。具體代碼如下：
   

   
   
   常見問題：
   a）三維場景中，除了加載S3M緩存,還可以同時加載在線地圖疊加顯示，如果看不到在線地圖，檢查模型的坐標系或坐標值是否正確。
   b）如果把多種數(shù)據(jù)都放在了同一個場景中，那么在WebGL開發(fā)中直接用 scene.open方法打開就可以了；如果數(shù)據(jù)是在不同的場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場景中。
   c）在Web端瀏覽時，如果需要控制各圖層的顯隱狀態(tài)，可以通過layer.setOnlyObjsVisible(ids,true)來實現(xiàn)，具體代碼可以參考范例。
   http://support.supermap.com.cn:8090/webgl/examples/editor.html#S3MTiles

4. 通過瀏覽器瀏覽三維場景
   使用Chrome瀏覽器，訪問http://localhost:8090/HelloWorld/HelloWorld.html，即可瀏覽三維場景中的RVT模型數(shù)據(jù)。