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EIM數字孿生軟件 | BIM+GIS輕量化引擎

EIM是一個專注于解決建筑數據管理與復用問題的PaaS云平臺。它對外提供三維建筑模型解析與Web可視化、建筑全壽期數據管理、建筑數據與地理信息數據融合等服務，作為專業(yè)級的建筑數據管理與應用的底層開發(fā)平臺，實現(xiàn)將現(xiàn)實世界的物理建筑物映射到虛擬世界形成“數字孿生”，使建筑形成自包含、自展示、自服務能力，幫助用戶快速應對復雜的業(yè)務場景需求。

產品簡介

EIM（Engineering Information Modeling）工程信息模型系統(tǒng)，是一個專注于解決建筑數據管理與復用問題的PaaS云平臺。它對外提供三維建筑模型解析與Web可視化、建筑全生命周期數據管理、建筑數據與地理信息數據融合等服務。

EIM輕量化引擎登錄界面

作為專業(yè)級的建筑數據管理與應用的底層開發(fā)平臺，EIM 實現(xiàn)將現(xiàn)實世界的物理建筑物映射到虛擬世界形成“數字孿生”，使建筑形成自包含、自展示、自服務能力，幫助用戶快速應對復雜的業(yè)務場景需求。

EIM主要面向建筑行業(yè)軟件二次開發(fā)商、建筑工程生態(tài)圈企業(yè)和個人創(chuàng)客。針對BIM全過程的不同領域，為城市基礎設施（交通、電力、化工、海事、地下設施等）、住宅、商用樓宇、園區(qū)、小鎮(zhèn)等數字建筑物提供專業(yè)級的底層技術解決方案。

基于EIM數字孿生軟件的水廠項目示例

軟件結構

EIM 包括數據管理、三維管理、BIM+GIS管理三大板塊：

EIM輕量化引擎-結構

△ 數據管理：為 BIM 提供一個標準的數據管理方式，通過自定義業(yè)務數據模型及標準化的數據訪問接口實現(xiàn)文檔、項目、設計數據、進度、設備、溝通、組織、人員與權限等建筑數據全生命周期管理。

△ 三維管理：包括 EIM3D 三維處理引擎以及三維可視化引擎，提供從模型上傳、解析到前端渲染的三維可視化一站式服務，具有IFC、Revit、iModel、OBJ、DAE、FBX 等國際通用的BIM模型以及常見的 DWG 二維圖紙的解析服務，形成一套完整的模型構件數據庫，并支持在 PC 端和移動端的三維展示以及互動操作，同時提供服務層 API 和 JavaScript API 支持二次開發(fā)。

△ BIM+GIS管理：作為面向BIM+GIS的數據管理和應用開發(fā)平臺，集成GIS場景與BIM模型完整的數據，實現(xiàn)室內室外、地上地下的一體化瀏覽。

軟件核心技術

△ EIM3D 三維引擎

EIM3D 三維引擎提供 BIM 模型后臺處理計算服務和前端模型及數據展示服務，它一方面將各軟件廠商封閉的 BIM 數據格式開放化，另一方面為建筑全過程信息、決策等系統(tǒng)的開發(fā)者和龐大的建筑標準體系之間建立橋梁，降低軟件開發(fā)者進入建筑領域知識的門檻。

通過對國際、國內常見民用和工業(yè)建筑模型格式的支持，EIM3D 將 BIM 中的幾何數據轉換為大多數軟件支持的三角面格式，以構件為粒度融合屬性數據，最終向開發(fā)者提供 RESTful 形式的數據接口 API 及三維模型瀏覽組件，降低了開發(fā)者對繁雜的建筑及各類模型格式等知識的理解，也降低了開發(fā)者對建筑三維可視化的要求。

EIM輕量化引擎- EIM3D 三維引擎

EIM3D 通過構件互用、數據壓縮、按需加載等方法，輕量化 BIM，使得常規(guī)的計算機、手機、Pad 等都能通過支持 WebGL 的瀏覽器在線查閱 BIM，大大降低了對BIM使用的軟、硬件需求。

EIM輕量化引擎- EIM3D 三維引擎-基于Web的三維展示效果圖

△ 數據平臺

EIM 具有一個強大的數據平臺，它由一個建筑數據庫和一種可配置的數據模型組成。

1.建筑數據庫

由于三維圖形的數據存儲格式繁多、單組件數據量較小而整個圖形數據量較大的特點，因此關系型數據庫難以勝任。為了滿足建筑數據庫復雜、易變的數據結構存儲要求，我司研發(fā)了EIM 建筑數據庫——多模數據庫，用于解決不同種類建筑數據，如三維幾何數據、文檔、結構化數據和關系型數據的存儲和管理問題，自由的實現(xiàn)個性化定制需求。

EIM 建筑數據庫支持靈活的數據結構存儲方式，并可以混合使用。與傳統(tǒng)的關系型數據庫相比，EIM 建筑數據庫對三維幾何數據的處理速度更快；與文檔型數據庫比較，它占用的存儲空間更少。

EIM輕量化引擎-建筑數據庫

EIM 建筑數據庫支持類似 SQL 的 AQL 查詢語言，實現(xiàn)對數據的快速查詢，簡單易用。同時，它還內置了可擴展的建筑工程領域數據模型及基礎API。

2.可配置的數據模型

EIM 內嵌了一套建筑工程領域的通用數據模型及 API，允許用戶對數據模型進行客戶化定義，并提供了一套定義數據的方法?；?EIM 定義數據的規(guī)則，用戶可以任意擴展成符合自己需求的數據模型，包括對象類、關系類、屬性等的個性化配置，以滿足不同類型應用程序的開發(fā)要求。

EIM輕量化引擎-可配置的數據模型

EIM 目前包含兩類服務，即數據接口服務和業(yè)務服務。數據接口服務主要負責對外提供各類結構化、非結構化數據存取的通用接口；業(yè)務服務主要對外提供EIM特定業(yè)務組件接口。主要核心接口與服務如下：

數據接口服務：

·通用數據接口

·用戶授權驗證接口

·日志接口

·事務控制接口

業(yè)務服務：

·三維模型解析服務

·三維模型可視化

·工程圖紙可視化

·地理信息可視化

·特定業(yè)務服務

3.BIM與GIS融合

EIM 的 BIM+GIS 融合技術能夠構建智慧城市所需最基礎最核心的城市基礎數據庫，作為城市各類智慧信息接入和承載平臺。EIM 提供多源二、三維 GIS 數據及 BIM 模型的上傳、解析、數據集成、瀏覽交互和管理，通過空間位置將 BIM 精細數據與 GIS 大場景數據無縫集成，實現(xiàn)瀏覽器上室內室外、地上地下一體化的瀏覽和交互。EIM 支持用戶在線一站式的快速組織各類數據，搭建 BIM+GIS 基礎應用。

EIM輕量化引擎-BIM與GIS融合

軟件功能

△ 三維解析與展示

1.三維處理引擎

1）模型上傳和解析：EIM 三維處理引擎支持 IFC、RVT、iModel、OBJ、DAE、FBX 等國際通用的BIM模型的解析。

EIM輕量化引擎-模型

模型經過解析后可將原始模型中的非幾何信息（如模型構件的設計屬性等相關數據）和幾何信息（如頂點、面片、材質等幾何相關數據）提取出來，便于用戶后續(xù)根據自己的實際應用所需而使用。

2）場景樹計算：場景樹用于對場景中所有元素進行層次化的管理，為了方便場景元素的查找和顯示，EIM3D 支持自定義的場景樹，即根據用戶自定義的規(guī)則創(chuàng)建和維護場景樹，如按照空間關系（建筑群、建筑、樓層等）將整個場景劃分為不同的區(qū)域，或者按照系統(tǒng)關系（暖通、電氣、給排水等）對場景進行劃分，只要用戶自定義的規(guī)則遵循EIM3D 的場景定義格式，就可以按照用戶的意愿來組織BIM數據。

3）模型數據查看和下載：模型數據計算完成后，EIM 提供模型數據的查看和下載功能?？色@取模型id、模型key、構件數量、包圍盒等模型信息，和獲取模型所有的構件清單，以及模型中指定構件的屬性，還可以下載模型的幾何數據，或根據指定屬性查詢并返回滿足指定屬性的構件列表。

4）glTF格式文件導出：為了支持行業(yè)通用格式 glTF，EIM3D 提供 glTF 導出功能，可將原始模型轉換為glTF（glTF與GLB兩種類型）格式導出，并下載到本地。

5）模型外輪廓提?。褐С帜Ｐ瓦M行輕量化展示，通過模型外輪廓提取功能實現(xiàn)模型在線輪廓快速顯示。

6）模型對比：支持模型間的快速對比，依據前端顯示效果分類，返回不同效果的對比結果集。

7）二維圖紙信息管理：支持REVIT模型內的二維圖紙在線提取，實現(xiàn)二維圖紙的信息獲取和二三維模型聯(lián)動展示。

EIM輕量化引擎-模型2

8）骨骼動畫：支持 FBX 格式模型的骨骼動畫，生動在線模擬模型的動畫效果。

9）字體繪制：文字繪制功能可以在三維場景中添加三維形式的文字。

10）路網繪制：路網顯示功能提供了基礎的展示功能，可以在三維場景中繪制已經計算好的路網線路。

11）軸網顯示：軸網根據原模型對應的二維圖紙解析而來，數據從二維圖紙2D格式轉成3D渲染需要的格式。

2.三維可視化引擎

EIM 三維可視化引擎支持在 PC 端和移動端的三維展示和互動操作，完成對三維模型視圖、構件以及一些復雜操作的實現(xiàn)。

EIM輕量化引擎-模型1

1）多模型合并顯示：支持多專業(yè)、多模型文件分別上傳解析后放在同一個場景中進行合并顯示，且模型格式支持多種混合格式，即放入場景的模型可以同時包含IFC、Revit、iModel、obj、fbx、dae格式。

2）帶材質的模型展示：支持Revit、obj模型中材質的提取和展示，通過模型解析獲取 Revit、obj 模型中的材質信息，在前端展示時真實還原建模情況。

3）大模型瀏覽支持：針對大數據量場景的展示需求，EIM 通過構件復用、高壓縮處理、本地緩存等技術手段，實現(xiàn)三維模型的輕量化，從而支持大體量模型的流暢展示，和平移、縮放和旋轉操作顯示。

4）移動端直接瀏覽：采用B/S模式的免插件架構，支持PC端和移動端（移動端瀏覽器和體驗版的APP）的三維展示和互動操作。

5）多功能操作支持：支持模型各類常見web端操作，例如漫游、復位、重做、剖切、離散、模型對比、快照、標簽、測量、批注、屬性查看、框選、隱藏、隔離、變色、線框化、聚焦等等。

△ 數據管理

EIM 為 BIM 提供了一個標準的數據管理方式，實現(xiàn)建筑數據全生命周期管理，數據涵蓋建筑幾何模型數據、項目管理數據、關系數據等，同時支持用戶按照自身業(yè)務需求自定義數據及數據間關系，提供基于 RESTful 的數據接口服務，用戶可通過接口訪問數據驅動業(yè)務應用。基于這些數據，開發(fā)者可以輕松實現(xiàn)或擴展下列功能：

1.通用數據管理：支持對對象、關系數據的通用操作功能，如新增、刪除、修改、查詢。

2.文檔類數據管理

提供文檔存取服務，可存儲和管理建筑生命周期中所有的模型文件、工程圖紙與資料文檔，支持的主要功能如下：

1）基本操作：提供文件夾/文檔/物理文件的新建、上傳、編輯、刪除、重命名、下載、移動、轉存、授權、分享包、回收站等基本操作。

2）工程文檔在線瀏覽：基于Web瀏覽器，可實現(xiàn)二維工程圖紙的在線瀏覽，支持的格式有：

·二維文件：dwg

·Office文件：docx、xlsx、pptx、doc、xlx、ppt

·圖片文件：jpeg、png、gif、jpg

·其他文件：pdf、txt

3）文檔版本管理：提供文檔的版本管理功能，支持對文檔的升版操作。

4）回收站管理：文件夾、文檔刪除后的恢復以及徹底刪除操作。

5）分享包管理：實現(xiàn)文件的分享，方便工程項目中數據資料的交換和傳輸。

3.項目基礎信息管理

創(chuàng)建/更新/刪除項目、獲取項目基本信息及項目列表等。

4.設計管理

構件空間位置管理（含場地、建筑物、樓層、房間等）、Tag功能位置管理、工藝系統(tǒng)管理等。

5.設備管理

設備及物料管理、按批次管理、分組管理等。

6.進度管理

WBS管理、作業(yè)活動管理、工作包管理、工程量管理等。

7.溝通管理

溝通記錄管理、通知管理、公告管理等。

8.組織、用戶與權限管理

組織管理、用戶管理、角色管理、菜單管理、權限管理等。

9. 數據關聯(lián)管理

實現(xiàn)任意數據、模型、文件之間的數據關聯(lián)或同類對象之間的層次關系。

10.自定義數據

可在EIM已定義好的數據結構基礎上，擴展數據結構，以滿足不同的業(yè)務需求。

11.事務控制

支持業(yè)務事務控制，以保證關聯(lián)業(yè)務數據的完整性、一致性。

12.數據操作日志

完整記錄用戶對數據的操作記錄并提供查詢接口。

△ BIM+GIS

BIM與GIS融合主要包括BIM與GIS數據的集成、瀏覽、管理，BIM+GIS應用的快速搭建和定制開發(fā)。

1.BIM+GIS 多源數據集成

提供 GIS 中通用格式的矢量、影像、傾斜和三維場景數據的上傳、存儲和管理，支持 BIM 數據的上傳解析，通過空間位置將 BIM 精細數據與 GIS 大場景數據無縫集成。

2.輕量三維 Web 瀏覽交互

基于 WebGL 實現(xiàn)了輕量 BIM+GIS 三維瀏覽交互功能，以三維地球的形式提供豐富的數據瀏覽和交互操作功能，包括底圖設置、測量、查詢、漫游動畫、室內導航、模型編輯、挖洞分析、BIM 構件定位等。

3.BIM+GIS 應用快速搭建

提供在線快速搭建 BIM+GIS 應用平臺，無需寫代碼，僅通過配置即可完成 BIM+GIS 應用創(chuàng)建。該應用可直接分享或復用或作為業(yè)務擴展開發(fā)的基礎進行進一步的二次開發(fā)。

EIM輕量化引擎-bim+gis應用搭建大橋地形示例