基于Revit平臺的CAD數(shù)據(jù)快速錄入研究與應(yīng)用

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，建筑領(lǐng)域圖紙逐步由二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S圖紙，建筑行業(yè)中越來越多的人員投入到BIM技術(shù)中，推動著BIM技術(shù)的發(fā)展，使其更加成熟。在二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維圖紙過程中，由于數(shù)據(jù)量過大，人工進(jìn)行轉(zhuǎn)化與錄入將會提高工程成本，且錄入過程中也容易導(dǎo)致人為錯(cuò)誤，人工處理將會是一件事倍功半的方式。如何省時(shí)省力地將二維圖紙中的數(shù)據(jù)快速地轉(zhuǎn)化到三維模型中，成為需要解決的問題?？梢酝ㄟ^將CAD數(shù)據(jù)信息快速錄入Revit平臺中為基礎(chǔ)的方式，深入研究CAD數(shù)據(jù)信息到Revit數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)化。1、Revit二次開發(fā)工具Revit與CAD軟件均為Autodesk公司的產(chǎn)品，Revit中也有對于CAD數(shù)據(jù)的讀取接口，但是Revit提供的數(shù)據(jù)讀取接口只局限與CAD圖層信息，對于CAD圖層中的數(shù)據(jù)未提供相應(yīng)的讀取接口與方法。通過對行業(yè)中CAD數(shù)據(jù)格式的研究，選擇第三方提供的Teigha開發(fā)包，Teigha開發(fā)包是OpenDesignAlliance（簡稱ODA）研發(fā)的核心圖形技術(shù)庫，支持多數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)的交互轉(zhuǎn)化。同時(shí)，在Revit二次開發(fā)中，可以采用Java、C#以及Python等語言，本次研究采用比較常用的C#語言，采用MicrosoftVisualStudio2017開發(fā)工具與Revit2016軟件，開發(fā)采用C#語言。2、Revit二次開發(fā)2.1

Revit二次開發(fā)特點(diǎn)Revit模型文件其本質(zhì)是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，Revit二次開發(fā)主要解決模型數(shù)據(jù)量大，人工操作費(fèi)時(shí)費(fèi)工的問題，實(shí)現(xiàn)對模型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理操作：增加、刪除、修改以及查詢，簡稱增刪改查。增是在模型中創(chuàng)建新的看得見的實(shí)體模型，或者對模型中的圖元添加看不見的類型或配置。刪是批量刪除不需要的元素，改是修改模型中元素的空間位置、狀態(tài)和各種屬性。查是獲取數(shù)據(jù)庫中存在的信息。通過二次開發(fā)也能夠完善Revit使用過程中的不足，能夠個(gè)性化去定制，滿足客戶的個(gè)性需要，其主要特點(diǎn)如下：（1）軟件功能集成化Revit二次開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)Revit軟件沒有自帶按鈕工具的功能，通過二次開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)Revit軟件操作步驟的合并，將多余步驟省略一步到位。在沒有Revit二次開發(fā)的情況下，對于Revit的操作與控制，只能用自帶的按鈕工具來進(jìn)行，超出軟件功能使用范圍無法操作，但通過二次開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)。（2）數(shù)據(jù)處理批量化Revit二次開發(fā)能夠進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)批量處理。人工對于重復(fù)操作，長時(shí)間都會出現(xiàn)疲勞，厭煩的情緒，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，利用計(jì)算機(jī)最擅長的快速重復(fù)操作的優(yōu)勢，Revit二次開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)批量改族，批量布置族，批量提取信息，批量添加信息等，項(xiàng)目越大、批量操作越多，對于Revit二次開發(fā)就越有必要，越能凸顯開發(fā)的重要性。（3）流程自動化Revit二次開發(fā)可以按不同的需求，選擇合適的執(zhí)行流程：順序執(zhí)行、條件執(zhí)行以及循環(huán)執(zhí)行，自動化完成按照設(shè)定的流程。確定的工作流通過編譯，人工可以簡單操作按鈕就可實(shí)現(xiàn)。（4）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化盡管Revit有許多格式可以導(dǎo)出，但是數(shù)據(jù)的丟失、適用性一直是個(gè)問題。想要導(dǎo)入或?qū)С鯡xcel，不能按照仔細(xì)需求進(jìn)行導(dǎo)出，或者導(dǎo)出的數(shù)據(jù)并不是自己想要的，或者不夠全；想要導(dǎo)出到其他軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，出現(xiàn)構(gòu)件屬性的丟失，數(shù)據(jù)不能夠滿足計(jì)算要求；想要與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，無法進(jìn)行操作；想要做VR展示，模型數(shù)據(jù)可選擇性較低，展示效果差。而通過Revit二次開發(fā)，可以將信息通道打穿，杜絕信息孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，滿足所有數(shù)據(jù)交互的需求。2.2

數(shù)據(jù)獲取與轉(zhuǎn)化基于Revit軟件的二次開發(fā)可以根據(jù)特定的需求進(jìn)行定制，Revit提供了基礎(chǔ)的開發(fā)接口（API），通過對鏈接到Revit模型中的CAD文件進(jìn)行訪問，獲取CAD文件中的圖層，此時(shí)獲得的CAD圖層，只是CAD圖層名稱，而沒有CAD圖層中所包含的文字?jǐn)?shù)據(jù)。通過調(diào)用Teigha開發(fā)包，對CAD文件的圖層信息進(jìn)行解析，獲取帶有定位信息的CAD文字?jǐn)?shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的算法，按照需要進(jìn)行篩選處理，獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，再導(dǎo)入到模型中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與標(biāo)準(zhǔn)化。2.3

功能二次開發(fā)（1）開發(fā)環(huán)境配置Revit二次開發(fā)需要進(jìn)行開發(fā)環(huán)境的安裝及配置文件。1）Revit2016作為開發(fā)的基礎(chǔ)支持軟件與環(huán)境，使用最新版本交底的Revit軟件，便于后期二次開發(fā)代碼的維護(hù)與更新，可以向后兼容。2）VisualStudio2017VisualStudio2017作為微軟提供的軟件開發(fā)工具，使用于多語言開發(fā)，提供了很多框架及內(nèi)置安裝包，可以按照需求調(diào)整，減少開發(fā)難度。3）RevitSDK2016RevitSDK是由Autodesk公司專門為Revit二次開發(fā)人員提供的工具，運(yùn)用SDK可以開發(fā)各種形式的插件。同時(shí)，SDK文件中提供了Add—InManager插件、程序加載工具、示例代碼、RevitAPI使用說明等。4）配置AddinManagerAddinManager將編譯完成的代碼加載到Revit軟件中執(zhí)行。安裝完成RevitSDK后，需要對AddinManager進(jìn)行配置，以便的編譯后的代碼可以在Revit平臺環(huán)境中能夠測試與運(yùn)行。5）RevitLookupRevitLookup為Revit中模型對象的查看工具，也是基于Revit開發(fā)的插件，在開發(fā)時(shí)使用Lookup工具，可以提高程序的編寫效率。6）NSIS2.5.1NSIS是一款非常好用的編程工具，軟件的功能非常強(qiáng)大，集成了網(wǎng)絡(luò)上能夠收集到的大部分插件。用戶可以通過軟件來進(jìn)行一些編程設(shè)計(jì)，支持大多數(shù)的編程語言。NSIS是“Nullsoft腳本安裝系統(tǒng)”(NullsoftScriptableInstallationSystem)的縮寫，它是一個(gè)OpenSource的Windows系統(tǒng)下安裝制作程序。它提供了安裝、卸載、系統(tǒng)設(shè)置、文件解壓縮等功能。NSIS通過它的腳本語言來描述安裝程序的行為和邏輯的，因?yàn)樗谀_本文件，所以可以完全控制安裝程序的每個(gè)部分。它的腳本語言支持變量、函數(shù)、字串處理，就像是一個(gè)普通的程序語言——但它是為安裝程序這類應(yīng)用所設(shè)計(jì)的，根據(jù)需要進(jìn)行腳本語言進(jìn)行軟件包制作。（2）功能實(shí)現(xiàn)通過RevitAPI提供的PickObject方法提取鏈接文件中CAD文件中的圖層信息，獲得CAD圖紙中的所有文字信息，通過類型篩選，將文字類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾提取，提取CAD文件中的房間名稱到Revit。

1）獲得CAD鏈接文件在Revit中新建模型，按照CAD圖紙建立包含功能房間的BIM模型，并利用Revit軟件自帶功能批量對功能房間統(tǒng)一命名為“房間”。將帶有房間名稱的CAD圖紙鏈接到Revit模型中，按照軸線定位一致，為實(shí)現(xiàn)從CAD文件中批量修改房間名稱做準(zhǔn)備。2）獲得CAD圖層中文字信息根據(jù)獲得的CAD文件，引用Teigha的.dll文件對圖層進(jìn)行解析分析，篩選出屬于屬性為文本的圖層，并對其中的文本進(jìn)行讀取。3）篩選與屬于房間名稱的文字關(guān)鍵代碼獲取CAD圖層中的文本信息后，不能直接賦值給Revit模型構(gòu)件，因?yàn)槲谋拘畔⒅写嬖谥罅康臒o關(guān)信息，通過篩選甄別后才是正確的信息。通過對大量的民用建筑圖紙的研究，功能房間存在著很多相同的關(guān)鍵字，可以通過這些關(guān)鍵字建立算法，實(shí)現(xiàn)對文本信息的篩選。4）錄入Revit模型在獲取鏈接CAD文本信息時(shí)，將文本信息的位置也一起提取，便于將文字位置與Revit模型中的功能房間的位置進(jìn)行匹配。根據(jù)文字信息與功能房間位置相近的原理，建立位置算法，將文字信息與功能房間距離最近的兩者進(jìn)行匹配，完成對功能房間的改名。5）按鈕的功能從事BIM工作的人員一般均為Revit軟件使用者，不會編程語言，可對于開發(fā)的插件代碼看不懂或者不會使用。因此很有必要將開發(fā)的功能轉(zhuǎn)化為按鈕，從業(yè)人員不用懂開發(fā)直接使用按鈕就可以達(dá)到使用的目的。2.4

插件測試Revit二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)的功能只是在開發(fā)階段中所用的項(xiàng)目完全適用，在改變使用環(huán)境因素的條件下，測試是否也同樣具有適用性。Bug測試按照問題等級分為崩潰、嚴(yán)重、一般以及建議四類，作為主要功能類主要重點(diǎn)測試，對Bug進(jìn)行排除，實(shí)現(xiàn)插件無問題運(yùn)行。2.5

安裝包制作利用Nsis軟件對所有開發(fā)文件進(jìn)行整合打包，形成.nsis文件，使用腳本對.nsis進(jìn)行編譯轉(zhuǎn)化，形成最終的插件安裝包。3

總結(jié)自BIM引入國內(nèi)以來，