Sikeresen feliratkozott a hirlevelünkre!
Az épített környezetünk egy nagyon fontos társadalmi erőforrás, mely lényegesen befolyásolja életünket: hol lakunk, hol dolgozunk, hol pihenünk? A számítógépek, majd az internet térnyerésével egy eszköz került a kezünkbe, mellyel ledönthettük korábbi korlátainkat: nagymennyiségű és összetett adatot, struktúrákat tudunk tárolni és viszonylag gyorsan kinyerni, értelmezni, használni.
Nem kell messzire menni, bárkinek ismert a tény, hogy az építésben rengeteg pénz, erőforrás és ember forog, szükség van a megfelelő és hatékony módszerek, modellek alkalmazására. Ma már számos szoftver segíti az embert a virtuális modellek létrehozásában, az információ összegyűjtésében, feldolgozásában, és elosztásában. A számítógépes modellek ezért sokfélék lehetnek, attól függ, hogy milyen célból szeretnénk felhasználni őket.
Cégünk főként épületek, iparok és techológiák modellezésével foglalkozik, így ezek alapmodellezési eljárásait szeretnénk röviden bemutatni.
Minta egy 3D épületmodellünkről
Legjellemzőbb háromdimenziós modellezési lehetőségekről és módszerek
Melyek a hasonlóságok és különbségek? Melyik, mire alkalmas? Előnyök, hátrányok, használhatóság!
A virtuális modelleket felhasználás szempontjából különböző módszerekkel lehet készíteni. A modell létrehozásával járó befektetett energia arányban kell, hogy legyen a cél szerinti felhasználásával, különben nem lesz hatékony és gazdaságos!
Ehhez hasznos lehet ismerni a főbb modellezési eljárások jellemzőit! A virtuális modellben tárolható adatmennyiség vagy pontosabban a modell viselkedése főleg attól függ, hogyan állították elő. Azaz a számítógép milyen eljárásokat, számításokat végez el a modell megjelenítése és a további beavatkozások, interakció során.
Hogy melyik módszer az ideális egyaránt függ a feldolgozandó valóságban létező téma tulajdonságaitól és a felhasználás módjától. A mai technológiai szinten épületeket ún. BIM szoftverekkel szokták feldolgozni. Ezek főleg tervezésorientált, építészek és mérnökök által közkedvelt programok vagy programcsaládok. Ezek a szoftverek intelligens eszközöket tartalmaznak, amelyekkel a modell létrehozása és manipulálása, adatok implementálása viszonylag gyors és egyszerű, persze szakértelmet kíván, de célszerűen segíti és megkönnyíti a munkát.
Például a modellben így létrehozott falak geometriája a valós falakra jellemző módokon viselkednek, és az azokra jellemző információkat tartalmazzák. Azaz a szoftvernek fal elemként kell felismernie a jellemző téglatest vagy hasáb geometriát, állítható paraméterként kell szerepelnie a vastagságnak, hiszen ez egy alapvető tulajdonsága a falnak. Együtt kell működnie más eszközökkel is, például az ablak eszközt használva csak falban (vagy tetőben) tudunk ablakot elhelyezni. Ily módon tehát a BIM szoftver felismerte a modellben a falat, és benne az ablakot, jellemző tulajdonságokat társított hozzájuk, paramétereik (ablakméret) állíthatóak, a további munka, illetve felhasználás a megfelelő beállítástól függ.
Amennyiben hagyományos kétdimenziós építészeti tervdokumentációra van szükségünk, úgy a szoftver a megfelelően létrehozott és beállított háromdimenziós modellből képes szinte automatikusan generálni mondjuk az épület alaprajzát a megfelelő részletezettséggel:
| Egy fal elem ablakkal egy piacvezető BIM szoftverben, fent 3D megjelenítéssel, lent a 2D építészeti alaprajzi megjelenítéssel. Ha a falra az egérmutatóval rámutatunk, jellemző paramétereit olvashatjuk le, például a vastagságát, amely itt 290 mm. Az is rögtön látszik, hogy ez egy összetett réteges falszerkezet. Az építész szakember a lenti rajzból azt is kiolvashatja, hogy ennek a falnak a fő tartószerkezeti magja beton (zölddel jelölt sáv) míg téglaburkolattal rendelkezik (piros sáv, ez persze látszik a 3D nézeten is), ugyanakkor hőszigetelt (sárga sáv) és átszellőztetett. |
A BIM a Building Information Modelling (Épületinformációs modellezés) rövidítése. Ez a kifejezés összefoglalóan tartalmazza mindazokat az elektronikus és elméleti illetve stratégiai elveket, eszközöket, melyek lehetővé tehetik, hogy az épületek minél több jellemző tulajdonságát egy komplex modellben rögzítsék.
Kiválóan alkalmas tehát ez a modellezési módszer épülettervezésre és meglévő épület üzemeltetésére is. Hátránya azonban, hogy szükségszerűen idealizált annak érdekében, hogy az adatok strukturáltan, kevés hibával és redundanciával illetve gyorsan kiolvashatóan jelenjenek meg, minimális erőforrás és számítógépes kapacitás felhasználásával lehessenek eltárolva. Így egy olyan felhasználás, melyben a cél az, hogy egy épület szabálytalanságai, deformációi, hibái is szerepeljenek a modellben, a BIM technológiával korlátozott. Ilyenkor szükségszerűen kevésbé intelligens modell elemeknek is szerepelnie kell a produktumban. Ezek jobban lekövetik a szabálytalanabb alakzatokat, melyek matematikailag nehezebben definiálhatóak paraméterekkel. Ezért ezeknek az elemeknek a létrehozása, manipulálása, szerkesztése, módosítása, egyszóval implementálása sokkal körülményesebb és időigényesebb.
Ilyenkor általában ún. Solid formákat lehet alkalmazni. Ezek a geometriák egy matematikailag jól leírható primitív formából (kocka, gömb, téglatest, kúp, henger stb.) származtathatóak és további beavatkozások után nyerték el a kívánt formájukat. Emiatt viszonylag még jól kezelhetőek és néhány paraméterük nekik is van: felületük és térfogatuk esetleg. Nevükből adódóan is tehát a szoftverek egy szilárdtestként, egy sűrűséggel és tömeggel rendelkező valós testnek megfelelően kezelik: többnyire lehet vágni-szeletelni őket, összevonni, metszetüket venni, nyújtani, oldalapjaik, éleik és sarkaik nevezetes alapelemük, melyeket a program értelmezni tud.
| A képen látható bonyolult alakzat (középen) alapja egy egyszerű kocka (balra) volt, csupán további beavatkozásokat végeztünk rajta, alapját kiszélesítettük, éleit kerekítettük le és levágtunk a sarkaiból stb. Szilárdtest alakzatokhoz is lehet a legtöbb szoftverben további tulajdonságokat adni, például lehet az anyaga fa (jobbra). |
A szilárdtest alakzatok a legtöbb BIM szoftverben használható eszközök, persze mint minden területen, itt az építészetben is a szoftvergyártók termékeiben lévő megoldások eltérhetnek egymástól, és általában el is térnek, ezáltal az átjárhatóság és kompatibilitás korlátozott.
Az OPEN BIM elven alapuló IFC formátum egy nyílt adatmodell struktúra, melynek fejlesztése jelenleg is folyamatban van független non-profit szervezetek által. Az egyes BIM szoftverek átjárhatóságát az IFC adatmodell szerinti állományra való fordítás segítségével igyekeznek megoldani, a szoftvergyártók általában implementálják termékeikbe az IFC formátumra való átmentés funkciót, azonban ennek is vannak még korlátai. Ezért szintén érdemes már a modell felépítése előtt tudni, hogy mely szoftverekben kívánjuk azt megnyitni és felhasználni.
Mi van akkor, ha a valóságban létező épületet már olyan részletezettséggel és pontossággal szükséges modellezni, hogy nem fér bele szinte a legkisebb egyszerűsítés vagy stilizálás sem. Jellemzően ilyen területek a műemlékvédelem, illetve az üzemi technológiák feldolgozása.
Erre nyújt megoldást a felületmodellezés (meshing), melyről a következő cikkünkben olvashat részletesebben.