随着BIM技术应用的不断推进，快速简便的建模过程及对BIM模型更为丰富和深入的应用逐渐变成施工企业的现实需求。本文对BIM建模软件Revit和Catia的参数化及二次开发的应用进行探讨，提出了开发方式的选择及应用方向，并对BIM与其他管理软件的交互方式进行初步探讨。
BIM建模软件参数化及二次开发的应用点选择
吕剡祺
BIM模型完整过程是由建设单位牵头，勘察单位勘察建立地貌地层模型，设计单位设计建筑模型，施工单位实施修改并移交运营单位以进行建筑维护。BIM系统的最终目的并不仅仅是为了将传统二维图纸转换为三维模型，也不只是将建筑几何信息与材质信息相结合，而是为了提高建筑全寿命周期内参与各方的工作效率，降低相关人员的简单、机械、重复性的劳动，减少工程中的错误，使得过程中减少不必要的设计修改、因为错误和失误导致的变更以及由此带来的等待消耗，可以将精力更多用于优化设计加强施工管理优化生产流程等更重要的工作，从而降低工程造价，合理缩短工期，同时也可以选用更安全的施工组织方案，降低安全事故风险。BIM参数化建模和二次开发也必须围绕提高效率进行。
由于现在信息分割，且由于BIM发展还处于分散阶段，各单位之间并没有依靠BIM模型传递信息，仍然使用CAD图纸和蓝图作为建筑信息传递的方式，特别是蓝图仍然具有最终的法律效力，而工程内业资料则是以纸质加手写签字的资料为最终归档资料。现阶段仍以各方根据自身需要实施BIM技术应用为主，模型即使能够流转，也只是起辅助沟通作用。鉴于目前BIM技术应用现状，本文仅就建筑施工企业部分BIM建模软件的参数化及二次开发的应用方向进行探讨，并对未来BIM模型与企业其他软件进行信息对接进行初步探讨。
一、BIM参数化建模概念及实施方法
1.Revit软件参数化建模。
Revit软件是Autodesk公司专为BIM构件的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。
Revit建模基本方式是建立几何模型，然后对模型需要建立参数化边的位置做出平行参考线。之后将参考线与模型边线对齐并锁死。后使用标注-对齐命令，将参考线对齐，再用对齐命令标注出需要修改的参数。最后选定标注尺寸，创建参数。这样建立的参数化模型，以后可以调用参数界面修改参数，即可实现模型的修改，大大提高了工作效率。
2.Catia参数化建模。
在不进位加法和进位加法的口算测试中，各年级被测所用时间的平均值和标准差如表1所示．为了便于分．析，分别以add11、add12、jadd11、jadd12表示“一位数加一位数”、“一位数加两位数不进位加法”、“一位数加一位数进位加法”和“一位数加两位数进位加法”．
企业生存发展的基础性资源，就是施工技术管理，在公路工程施工技术管理中占有不可替代的重要作用。但是，因为我国国内工程竞争的激烈性，通常都是处于一哄而上的尴尬局面，使得我国市场竞争模式没有秩序性，而施工企业之间的竞争最为激烈，只有强化我国公路工程施工技术管理的工作，才能够让企业处于不败的地位。
1998年Coonrad等[14]根据对脊柱正位全长X线片上顶椎的具体位置及数目、侧弯之间的柔韧性差异分析了2000例特发性脊柱侧凸，分为21类，虽然分型比King分型丰富了，提供了足够的数据库，但也只是从脊柱侧凸的冠状面进行了考虑，并且针对各型没有具体的手术方法和合适融合范围。
CATIA是法国DassaultSystem公司的CAD/CAE/CAM一体化软件，居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子\电器、消费品行业。
Revit由于最早是基于建筑物的建模需求进行开发，且需要考虑到建筑行业的设计环境更多是基于PC平台开发，功能限制较多，开始时即基于较规则空间形体的建模工作，主要功能仅有拉伸、放样融合等五项基本功能以及对应的空心操作，缺乏对异型构件建模的支持，开始时甚至建筑、结构、系统分别为独立软件，以减少非急需功能降低硬件资源需求以换取更大范围应用。因此，面对大量异型曲线构筑物修建的道路施工企业，如果选择使用Revit构件模型，迫切需要高效功能强大的开发工具，而二次开发是较为理想的选择。
Catia最早为达索公司为自己的飞机设计而开发的，后来也主要应用于航天航空、汽车机械等需要复杂曲面设计的行业和领域，故其曲面设计功能极为强大。强大的功能需要强大的计算能力，Catia最早一直是在大型主机上运行的，随着PC计算能力的不断提高，已经可以在PC上独立运行，但V6版仍然必须依赖服务器。Catia具有极强的异形模型开发能力，但是操作较为复杂繁琐，由于功能强大，模型制作往往可以有多种方式实现，但不同方式的复杂程度及对计算机资源占用均不尽相同，选择合理的建模方式，对模型的后期修改及运行效率有很大影响。
二、BIM建模软件二次开发方式
与参数化建模类似，Revit与Catia软件的二次开发思路与过程也不尽相同，侧重点也相差很大。
1.Revit二次开发。
对于以上建模软件来说，参数化不仅是可以将模型参数在单独界面根据需要进行手动更改，降低每次变化必须进入模型进行修改的工作。也可以将部分参数与其他参数关联，跟随其他参数变化而改变，甚至可以增加逻辑判断，确定参数在什么情况下需要改变。设定参数之间的公式，除了便于模型不同参数之间同步关联变换，也可以将设计要求与参数相关联，使得建立的模型能够自然符合设计规范的要求，减少人为失误带来的设计风险。
“国际汽车技术年会”由德国弗戈汽车媒体集团、德国亚琛工业大学汽车工程学院、中国机械国际合作股份有限公司、法兰克福展览（上海）有限公司共同主办，由清华大学、吉林大学、同济大学、北京理工大学和合肥工业大学协办，自2008年至今，已在中国连续成功举办十一届，一直备受业界专业人士关注和好评。
根据建模软件的工作特点，为了保证建模工作效率和统一性，并考虑到模型构件重复利用，可以采取基础模型使用参数化建模开发，异形构建使用建模软件进行部分参数化建模部分尺寸不需要参数化约束，特别复杂需要大量重复操作建立的模型使用批量化命令建模的方式。
论英译中陶诗意蕴的最佳关联性的传递 ………………………………………………… 周英莉 许卉艳（5.74）
相对于二开的编译运行，Dynamo的PythonScript提供了一种使用解释方式运行API的框架。在这个框架下，我们可以直接调用Revit的API，不需要编译代码就能直接运行。Dynamo本身是可视化的编程方式，将函数及值以及变量以可视化的方式赋值及连接，比传统的编程语言更为简洁，也基本杜绝了编写错误的发生，但是使用Dynamo开发时必须设计好流程，否则容易出现程序混乱情况，在进行复杂的二次开发时，必须按照自顶向下的方法分析需求，并绘制流程图，按照流程图实施开发。
Catia软件建立参数化模型的过程，在V5与V6版本中具体操作方式略有不同，但都是建立参数后再将参数与模型约束关联。
2.Catia二次开发。
合理设置参数以及参数之间关系，可以提高工作效率，降低修改参数带来的模型变换失真等问题，也减少了因为错误设置参数带来的模型及图纸错误风险。除了开始设置参数工作较为繁琐，后期修改非常便利，好的参数化模型，可以做到根据少数关键参数变化而对整个模型进行调整，并因此特别适用于需要重复利用、可能需要变更的模型。
Catia二次开发也有两种方式。包括使用宏对CATIA进行二次开发和使用组件应用架构（CAA-RADE）对CATIA进行二次开发。
使用宏进行二次开发，可用于自动化（Automation）组件，记录用户的操作过程，自动生成代码。CATIA提供了AutomationAPI用于 VBScript对 CATIA的二次开发，AutomationAPI具备了与任何OLE所兼容的平台进行通讯能力。使用宏进行开发，依赖于API对CATIA功能的调用，但可以将CATIA功能手动反复调用改为自动根据条件选择批量重复执行的过程，适合于大量的模型操作，同时可以自己定义条件和规则，能够提高工作效率。同时，因为宏命令是使用相同或相似的步骤操作，建立的模型规格、目录树也清晰一致，提高可读性和规范性。
CAA-RADE全称是ComponentApplicationArchitectureRapidApplication DevelopmentEnvironment，是达索系统公司组件应用架构的快速应用开发环境，它提供了完全集成在VC++中的开发环境，开发过程可以视作对组件对象的组合和扩展，甚至可以开发Catia所不具备的功能。
三、参数化建模与二次开发方法的选择
它的二次开发方式主要有Dynamo和RevitAPI两种，Revit二次开发的优点之一是可以将概念体量中繁琐重复的操作进行合并与简化，便于构建非标准构件和族。Dynamo是在Revit2017版及以后已经嵌入软件中，在之前版本中是需要单独安装，安装后在Revit软件中也可调用。Revit系列的所有产品都提供API，高级用户及第三方开发者可以使用API将他们的应用程序集成到Revit中，现在市面流行的一些开发助手工具基本是通过这样的二次开发实现的。API可以做到（1）访问模型的图形数据；（2）访问模型的参数数据；（3）创建、修改、删除模型元素；（4）创建插件完成对UI的增强；（5）创建插件完成一些对重复工作的自动化；（6）.集成第三方应用来完成诸如连接到外部数据库、转换数据到分析应用等；（7）执行一切种类的BIM分析；（8）自动创建项目文档。
二是大局意识。作为一名中层管理干部，必须做到胸怀大局，时刻围绕大局来开展工作。学校的发展，师生的利益就是每一位管理者的大局，领导者与管理者要树立强烈的大局意识，增强在全局下定位，在大局下行动的自觉性，从大局考虑问题，以大局衡量各自的工作。如果没有高瞻远瞩的大局意识，上级的精神和要求听不进去，不过脑子，没有落到实际行动上，落实到具体工作中去，就会延误时机，阻碍发展。
1.基础建筑构件适宜使用参数化建模方式。
鉴于各建筑施工企业的工程类技术人才均以建筑工程及交通工程专业人员为主，考虑实际情况，施工企业的基础建模工作应以基于软件本身的工作环境为主，对于需要重复使用的基础模型可以建立参数化模型，以构建企业模型库，减少建模工作量，亦方便以后建模使用。
2.对于特殊结构的构件，不应强求参数化建模。
对于类似特殊结构桥梁等特殊构筑物，可以减少参数化程度，以减少不必要的工作量，对于施工企业，能够重复利用的特殊构筑物非常少，即使有一些，其结构也往往发生较大变化，即使将原来参数化构筑物加以利用，也面临着大规模修改，工作量甚至不亚于重新构建新模型。对于这种模型，不必为了参数化而参数化，以构建模型几何特征和添加材质等部分必要参数为主。
3..建模软件二次开发应用点。
对于建模..软件的二次开发，应以通用模型开发为主，以可视化编程和使用宏开发为主。Dynamo和AutomationAPI便于掌握，生成的模型可以做到统一规范，同时对于异形复杂构件也有很好的支持。可以将软件中需要繁琐调用功能的一个建模过程简化为输入参数后交由计算机批处理运行功能函数的过程。通过二次开发形成的模型，也可以在参数化施工模型中使用。
对于过于复杂的模型及在BIM基础上进行施工管理工作扩展，如施工现场管理等，可以交由合作软件商进行RevitAPI或CAA开发。这两种开发方式功能强大，且不局限于建模软件本身功能，可以将施工管理的一些信息加入模型信息中，也可以BIM模型为基础进行施工管理功能开发。
随着现代媒体的不断发展，声乐演唱的形式更加多样化，人们对声乐演唱的要求也越来越高，尤其更加注重在演唱过程中的表演因素，如何能够更有情感地将一首歌曲“演”出来，这成为当代声乐演员追求的一个更高境界。演唱过程中，加入手势、眼神、面部表情等，可以更真挚地表达出作品的情感与内涵，也是对唱功的一个提升。“演”与“唱”的相辅相成，可以更加展现出音乐的魅力。
四、BIM二次开发与其他工程软件的交互
首先，BIM模型除了自身应用外，关系最密切的就是结构检算了。Revit软件本身与Midas软件的数据交互很好，两者的模型可以互相转换。这方面Catia与Midas的兼容便不那么友好，但是Catia本身具有创成式零件有限元分析，可以满足相应需要。模型进行受力分析，因软件必须了解模型几何构件尺寸、材质等数据，需要参数化模型。因为这方面属于基本需求，已经不需要进行二次开发。
但是对于其他工程管理软件，如工程进度管理、工程量清单、造价管理等，目前与BIM模型的信息传递还有欠缺，需要BIM软件进行二次开发，将数据导出成其他软件能够读取的格式。如果有对接需求，可以与其他软件的厂家联系或查阅资料，按照对方软件能够导入的文件类型和文件格式，使用二次开发将BIM模型信息按照格式导出。虽然较为繁琐，但在目前环境下，由于其他开发较早的工程管理软件极少能够支持IFC格式，对BIM软件进行二次开发，使其导出数据可与本企业应用的管理软件数据对接，不失为一种可行的方式。
五、总结
BIM系统本身即为提高建筑工程全寿命周期的管理效率，减少不同阶段之间及同一阶段信息人工重复输入的问题。BIM建模参数化是为了减少相同或类似模型重复的构建工作，而二次开发一是可以减少模型的复杂及重复人工操作，二是根据施工企业现实情况，与其他管理软件进行自动化信息对接。根据这个出发点进行的参数化建模及二次开发工作，能做到有的放矢，减少建模及应用过程中的人工重复劳动，提高生产效率。
（作者单位： 中铁四局集团第四工程有限公司）
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