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《BIM的LOD管理》

来源:彩云之南的BLOG

美国建筑师协会(AIA)的E202号文件中,以LOD(Level ofDevelopment)来指代BIM模型中各个元件,在不同阶段中的“完整度”。但就个人理解,务必把“Model ElementAuthor”这种角色定位也分层级,形成Level of Duty才更好。

在软件业,1976年,由James H.Clark最早提出LOD理论,目前在三维游戏中以及GIS(地理信息系统,例如各类电子地图)中应用最广,其逻辑如下:

大的模型,构造其的几何节点相对也就要多,而相应的空间数据及物理参数组成的数据量也就非常大,在显示的时候,限于CPU、内存和显卡能力有限,总是有些力不从心。

如何解决这个问题呢?首先,人的肉眼分辨率是一定的,也就是说无论在细致的模型,在一定的角度和位置看过去,和一个粗略的模型并无二致;其次,一个屏幕再大,它也是有限的,也就是需要显示的数据量可以根据屏幕的分辨率设定成一个常量。由此,衍生出一个理论----LOD,即Level ofDetail(细节层次),其基本思想是当观察者逐渐远离三维模型时,该模型的细节层级可以逐步降低,但理论上,观察者并不会觉察到该模型的视觉质量有什么变化。而其采用的基本方法,就是通过减少构建模型的多边形数目,提高渲染(Rending)效率。

方法1:DLOD---Discrete LOD

针对同一物体,提供不同模型。

方法2:HLOD---Hierarchical LOD

将一物体分解成不同层次的模型。

由此而来BIM的LOD,其实应该是“HLOD”才对——这才能实现“流程中信息传递”地价值,逐层次丰富!可国内诸多标准编制(地方标准还是企业标准都算上,国标还未定稿)中,大多仅在狭小区段划圈圈,导致最贴切各项LOD的条目的,其实是“DLOD”模型——设计与施工割裂,施工与运维割裂,三维造型与系统计算割裂,厂家信息与建模造型割裂。

个人理解,一个合适的LOD标准其实应该明确三个方面:

1、Level of Details 信息深度

2、Level of Development  过程关系

3、Level of Duty  责任控制

这三个方面都完整,才是合理的LOD。

而台湾的谢尚贤,谢教授其实在2013年,对于LOD的定制和管理已有一些文字供参考:

“加以在實務上,LOD 常被簡化地誤用於指稱整個建築資訊模型的發展程度,及LOD 字眼在「發展程度」與「詳細程度」(LevelofDetails)上之混用,造成許多人誤以為一個BIM模型中所有元件之LOD必然需要隨著工程生命週期之演進而更加完整與詳細,因而造成在BIM模型建置不必要的複雜度與資源人力之耗費,及模型交付時不必要之紛爭。”——《建築資訊模型該如何準備與交付?》

在这段文字中,Development 与Details的关系混淆,被描述为引发不必要复杂、资源耗费、交付纷争的根源;我看到的,却是在其中完全没有谈到责任划分这一现象。如果不是所有模型元件的细节程度(Details)并不是“一定要随工程完整而详细”,那么一定也会有些元件是需要细节逐渐详细下去的——而细化到何种程度,其过程(Development),实是对应了不同阶段责任主体——详细元件的责任,也应分发展阶段,而非混同一员的“Model ElementAuthor”代称。

基于责任分级,并关联对应模型内容和过程动作,这种相互影响关系完全可以吻合上工程管理的要素,这样的LOD也才是能够被落实和接入工作的基础文档。

提到管理,尤其是BIM的管理,VDC这个缩写就更为人所熟知。斯坦福的设施工程整合中心(CIFE,Centerfor Integrated FacilityEngineering)作为VDC的最前沿研究机构,它所定义和推崇的管理方法,是工程管理界关注和努力学习吸收的。同济的王广斌,以及天大的张金月,两位教授都在各自的课程与对外讲座中提及“POP模型”这一概念,由来正是该中心对于VDC管理的理解。

 VDC选取了建设项目的三个核心项来建立VDC项目模型:

1、Product 产品:也就是项目要建设的设施,如房子、工厂等;

2、Organization组织:开发、设计、施工、运营上述产品的一组人,至少要包括业主、主设计,主施工和用户四个方面;

3、Process 流程:组织遵守用来制造上述产品的活动和程序。

这正是“POP”缩写的由来。而“POP模型”中三项之间的相互关联性,使得改变了其中一个子项,该管理模型中相应关联的其他项也需要联动变化——我注意到,这正是Development、Details、Duty之间的关系,而且恰可一一对应上!三项之间,随着项目工作的开展与深入,适宜的设定节点以便控制——这一点也对应LOD100、200、300等程度!

或者我再这样来说:Development的各项细节关系,其实就是阶段化了的Process;Duty对应到角色,务必需要Organization中的某个具体人来承担;Details在不同阶段数目渐增,正是对不同阶段的Product进行产品描述。

以上关系的发现与总结,我认为BIM的LOD管理,务必以工程管理逻辑为核心,除了强调“细节”与“过程”,更应包括“责任”。单纯使用“设计模型LOD”、“施工模型LOD”、“运营模型LOD”分段,或者“三维信息LOD”、“非三维信息LOD”分类,又或者“工程模型LOD”、“管理模型LOD”拆解,等方式开展LOD工作的,都是不完整,也不便于在工程中落实管理的。想要有效地在BIM过程中定制LOD并落实,可以借鉴VDC项目模型的管理方法,针对不同阶段展开各项,相应定义。

杨之楠


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