基于BIM工作流的Lumion可视化应用

吴建明

（湖北工业大学土木建筑与环境学院）

1 BIM及可视化应用概述

1.1 BIM可视化应用现状

随着BIM工作方式的不断完善，以BIM工作流为主导的全生命周期工程管理技术逐渐变得成熟。然而，目前BIM的可视化应用现状，还存在很大的局限性，大多数BIM软件以满足单项应用为主，集成性高的BIM应用系统比较少。而且，在一个完整的BIM工作流程中，一个完善的信息模型能够连接建设项目生命周期不同阶段的数据、过程和资源，为建设项目参与各方提供一个集成管理与协同工作的环境是必不可少的。对此，本文将结合具体的实际案例来探讨BIM工作流中可视化的应用，连接建筑项目生命周期中不同阶段的数据、过程和资源，以提高建设项目全生命周期内的工作效率和质量。

1.2 BIM工作流

BIM工作流是指把BIM技术运用在整个工程管理的流程中，在项目设计、施工以及运维阶段提供所需要的信息。BIM全程可视协同设计在整个项目生命周期中，为各阶段各部门提供协同工作平台，使各方各取所需，减少重复工作量，保证整个项目周期中建筑不同侧面的信息一致性，完整反映实景建筑。在整个BIM实施的流程中，成果是动态的、多维的，必须借助电脑和软件来承载和传递，在这个过程中，更多的表现为团体运动，越多的项目成员使用价值越高，它改变了生成的工具，又改变了生产的内容。

1.3 多源数据融合

多源数据融合技术是指利用相关手段将调查、分析获取到的所有信息全部综合到一起对信息进行统一的评价，最后得到统一的地质体信息。该技术研发出来的目的是将各种不同的数据信息进行综合吸取不同数据源的特点，然后从中提取出统一的，比单一数据更好、更丰富的信息[1]。由于空间数据来源、数据格式、数据结构的不同，需要采用一定的技术方法才能将它们合并在一起使用，这就产生了数据融合问题。本文将利用Lumion软件把多种文件格式的数据源融合到统一的数据处理系统中，并且对不同来源的建筑信息模型进行整合处理。

1.4 BIM可视化应用

利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查，直观解决空间关系冲突，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工，而且优化净空，优化管线排布方案。三维可视化功能再加上时间维度，可以进行进度模拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同。通过虚拟现实让客户有代入感，给人以真实感和直接的视觉冲击，配合投标演示及施工阶段调整实施方案。通过Lumion软件在实际项目中的可视化应用，来解决大多数BIM软件的单一性（如Revit、SketchUp等），充分发挥Lumion软件对多源数据集成的处理能力，将其可视化应用到整个BIM工作流程中[2]。

2 基于BIM工作流的可视化应用实践

2.1 项目简介

本例项目是中南设计院委托的关于海南大学体育馆三维动画的制作，总占地面积11869.4m2，总建筑面积78321.3m2，首层层高4.8m，有地下停车场。业主方提供了主体的建筑、结构以及机电的Revit模型，场地模型需要我们利用SketchUp软件进行制作，其中包括周围的环境信息模型，场地内的停车位以及景观模型；室内装修环境的模型需要我们利用3dmax软件制作。

根据业主的需求对其进行各专业协同设计，并且根据建立的模型进行工程施工进展模拟，对后期的施工建设进行指导。

2.2 模型数据处理流程

对于本次大型综合体项目的体量模型来说，建模工作通常由多个部门合作完成，这增加了后期做可视化过程的难度。而Lumion是众多BIM软件(Revit、SketchUP等）中的一种，其强大的三维可视化功能为项目制作效果图、施工视频以及传递现场情景提供了便捷的方式，更有利于施工的进行。Lumion的强大在于它能够提供优秀的图像，并对多源数据进行整合处理，快速的与高效工作流程结合在一起，为整个工程节省了大量的人力、物力资源。

2.3 三维模型转换

Revit模型可以导出Dwg、Ifc等格式文件，但是却不能直接导出支持Lumion的Dae格式。因此，需要通过下载一个Lumion for Revit插件，我们可以直接利用这个插件将Revit模型导出为Dae文件，而且这个方法模型和材质都不会有丢失[3]。

对于本次大型项目的体量模型来说，由于电脑的内存是一定的，为了使运行流畅，我们通常将建筑、机电、结构模型分别导出Dae文件，然后在Lumion软件中进行合成，通常情况下，场地模型由SketchUp来完成，这就导致在模型整合的过程中，无法将其与建筑模型完美的契合，这就是模型错位的问题，此时需要借助Lumion软件中的坐标调整的功能，通过设置坐标值，将模型进行整合。在导入Lumion时，记住第一个导入模型的坐标值，将之后导入的模型的坐标值设置成此值，即可使模型完美的契合。

将场地模型以及室内装修模型与主体模型结合的时候，运用上述所提到的方式，将场地的坐标值改为与主体模型的坐标值一致，这样使得场地与建筑主体模型能够完美的契合。

2.4 模型材质赋予

在将整个项目不同来源的模型导入到Lumion中的时候，往往会碰到材质丢失的问题。通常情况下，室内装修模型是由3dmax制作的，通过FBX文件格式与Lumion结合，而FBX文件导入Lumion中会出现材质丢失的问题。因此，在将FBX文件导入Lumion后，需要单独附加材质，并且将材质的相关信息进行保存，以便在模型修改更新后，保持材质与原模型的统一性。

Lumion自带了一个庞大而丰富的内容库，里面有建筑、植物、水体、人物、交通工具以及各类地表石材的材质[4]。我们将Revit模型导入Lumion中后，选择相应的材质进行贴图。然后根据实际的需要，对材质的光泽度以及反光率进行微调，以达到真实的效果。

2.5 模型更新处理

当整个项目模型导入Lumion软件中结合后，我们需要借助Lumion软件强大的渲染功能，渲染出整个工程项目三维动画的小样，以此来与业主方沟通。在沟通的过程中，模型往往会有相应的修改。

在本例项目中，将模型进行整合、贴材质处理后，我们通过制定相应的路径来完成我们的三维动画设计，然后渲染出小样，进而与业主沟通。在沟通的过程中，业主方针对动画中的每一个细节进行评审，对于不符合实际需求的地方，提出了相应的更改意见。

对于模型修改变动的部分，本例项目有两种修改情况：1、对于主体（建筑、结构、机电、场地）模型的修改，在处理这个问题时，我们对Revit模型进行修改，然后导出覆盖之前的Dae文件，在Lumion软件中进行一键更新模型的操作，使在不变更其他模型的前提下，快速的修改Lumion中所需要修改主体的模型。2、场地模型的修改，由于场地模型是由SketchUp软件绘制，其模型与Lumion软件通过Dae文件格式进行转换，为了防止前后材质的参数不一致，我们需要对材质的参数进行记录，以便达到最接近真实的效果。

3 结语

在实际项目中，通常会遇到多源数据的融合问题。针对这些问题，Lumion软件为我们提供了很好的解决办法，它能够将多源数据进行融合处理，其渲染生成的超高清仿真动画可以帮助设计师对整个方案进行不断的推敲，及时发现其中的不足并进行优化，同时使业主可以全方位多角度体验自己的投资项目，提高方案的说服力及项目视觉展示效果。Lumion软件可视化的运用，将会使设计师能够更快速的对方案进行智能的迭代，增加多方合作的沟通效率，增加了模型更新迭代的速度，对BIM技术的发展将起到很好的推动作用。