(1)建筑设计信息化技术的发展
CAAD(Computer-Aided Architectural Design,计算机辅助建筑设计)在建筑设计业中的应用自20世纪60年代至今经历了几个发展阶段(图2-4[6])。但是传统的CAD技术并不能实现真正意义上的“计算机辅助设计”,其实现的只是“计算机辅助制图”,是一种纯图形设计,设计数据彼此无法建立关联,并最终使建筑信息出现割裂和缺损。因此,对建设工程生命周期各个阶段信息集成的需求越来越迫切。20世纪90年代出现的面向对象技术给建筑设计软件的开发开辟了开阔的空间。在建立建筑对象的基础上,软件普遍采用智能化建筑构件技术,实现二维图形和三维图形的关联显示,以及构件之间的智能化联动,并逐渐出现了BIM。
图2-4 建筑设计信息化技术的发展历史和发展趋势
1975年,“BIM之父”的Chuck Eastman教授提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统(Building Description System),他认为这样的系统可以作为整个建筑生产过程唯一的信息源,保证所有的图纸保持一致关联,拥有可视化、定量分析功能及自动进行法规检查的功能,并可以为造价计算和物料统计提供更加便捷的途径。这些思想已经具备了BIM的基本特征,为今后BIM的研究奠定了理论基础。(www.xing528.com)
(2)CAD与BIM的比较
事实上,工程制图的发展有其历史因素和演化背景。最早期以手绘的方式来绘制工程图纸,所需投注的人力和时间成本极高,精确度和质量有很大的改善空间。此后,由于计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)技术兴起,利用计算机以数位化的方式进行工程制图,生产力因此大幅提升,使工程图纸的修正和重绘也变得更容易,甚至能在三维虚拟空间中仿真物体的量体外观。然而CAD图的组成要素仍以点、线、面等几何性质来描述,并不具有对象识别的概念,且CAD图纸之间和其组成元素之间的相关性无法交互参照,变更设计时仍需将所有关联的工程图纸进行重绘,经常发生图纸不一致的情形,更重要的是建筑产业涉及许多不同的专业领域(如建筑、结构、机电等),以2D为主要沟通模式的CAD工程图中时常会发生对象冲突或碰撞的情形。鉴于此,人们逐渐发展新技术、应用新方法来解决所面临的问题,BIM相关技术的发展便是此演化过程的结果,然而以对象的角度来描述建筑或设施的构件则可算是一项重大的变革,使得构件和其相关信息可在三维虚拟空间中模拟出更加真实的作为和应用情境,所有工程图纸的产出皆源自于BIM模型中的对象,来源于参数化设计(Parametric Design)的机制,得以连动地修改BIM模型组件的属性参数来达到变更设计的目的,而不再是于传统CAD图纸中离散地修改几何组成元素,且设计上的冲突可在三维虚拟空间中有效检查,信息一致性提高则错误便减少,效率和生产力也皆能有所提升。表2-2从工程制图的不同方面比较了手绘、CAD以及BIM的不同性质[7]。
表2-2 手绘、CAD与BIM的比较
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