FCAT

Appearance

以下是基于 xeokit 的完整 BIM 技术路线，覆盖 设计、施工、运维 全生命周期，结合开源工具与行业标准实现低成本、高灵活性的解决方案：

1. 设计阶段 ​

工具链 ​

工具作用数据流向
BlenderBIM免费BIM建模（支持IFC4），替代Revit进行概念设计.ifc → xeokit
FreeCAD BIM机械/结构专业协作，生成精确构件.ifc / .gltf → xeokit
IfcOpenShell校验IFC文件完整性，提取属性数据中间数据处理

关键技术 ​

  • IFC导出优化：
    • 在BlenderBIM中启用 Simplified Meshes 减少面数。
    • 使用 IfcDiff 对比版本变更，确保数据一致性。
  • 轻量化转换：
    • 通过 web-ifc-converter 将IFC转为 .gltf + .json（属性分离）。

2. 施工阶段 ​

工具链 ​

工具作用数据流向
xeokit-sdk浏览器端加载施工模型，支持剖切、测量、4D进度模拟.gltf + .json
BIMServer多团队模型版本管理，冲突检测（基于IFC）中央数据库同步
Three.js + 自定义开发施工模拟界面（如塔吊路径规划）集成IoT实时数据

关键技术 ​

  • 4D进度集成：
    • 将MS Project计划与模型构件关联，通过 xeokit-timeline 插件可视化。
  • 碰撞检测：
    • 使用 xeokit-kdtree3 实现浏览器端硬碰撞检测（适用于管线综合）。
  • 移动端支持：
    • 基于 Progressive Loading 分块加载大型模型，适配平板现场查看。

3. 运维阶段 ​

工具链 ​

工具作用数据流向
xeokit-iot-plugin对接传感器数据（如设备温度），实时显示在3D模型中MQTT/WebSocket → xeokit
Node-RED低代码运维逻辑编排（如报警触发模型闪烁）实时数据流处理
Elasticsearch存储构件历史维护记录，支持快速检索属性数据库扩展

关键技术 ​

  • 数字孪生构建：
    • 通过 xeokit-metadata 关联模型构件与运维工单系统（如Maximo）。
  • AR辅助维修：
    • 导出轻量化 .glb 供 WebXR 在Hololens 2中显示设备拆解步骤。
  • 性能优化：
    • 使用 Draco压缩 减少模型体积，WebWorker 防止UI卡顿。

4. 全流程数据整合 ​

mermaid
graph TB
A[设计: BlenderBIM] --IFC--> B((BIMServer))
B --GLTF+JSON--> C[施工: xeokit-sdk]
C --实时数据--> D[运维: xeokit-iot]
D --反馈--> A
graph TB
A[设计: BlenderBIM] --IFC--> B((BIMServer))
B --GLTF+JSON--> C[施工: xeokit-sdk]
C --实时数据--> D[运维: xeokit-iot]
D --反馈--> A

数据标准 ​

  • 几何：glTF 2.0 + KHR_draco_mesh_compression（压缩）。
  • 属性：JSON-LD 关联构件与外部数据库（如PostgreSQL）。
  • 协作：BCF（BIM协作格式）通过 xeokit-bcf 插件管理问题跟踪。

5. 优势与挑战 ​

阶段优势挑战解决方案
设计开源工具链降低成本复杂曲面建模能力弱结合Rhino处理异形构件
施工浏览器端无需安装，跨平台协作超大规模模型（>10GB）性能瓶颈分区域加载 + 云渲染
运维实时数据可视化灵活需定制开发IoT接口使用Node-RED标准化数据流

6. 示例代码（运维阶段） ​

javascript
// 初始化xeokit Viewer
const viewer = new xeokit.Viewer({
    canvasId: "myCanvas",
    transparent: true
});

// 加载BIM模型
viewer.scene.loadGLTF({
    id: "plant-model",
    src: "model.gltf",
    metaModelSrc: "properties.json" // 构件属性
});

// 集成IoT数据
const sensor = new xeokit.IoTPlugin(viewer);
sensor.connectMQTT("mqtt://iot-server");
sensor.bindSensor("pump-001", (data) => {
    viewer.scene.setObjectColor("pump-001", data.temp > 80 ? [1,0,0] : [0,1,0]); // 温度超限变红
});
// 初始化xeokit Viewer
const viewer = new xeokit.Viewer({
    canvasId: "myCanvas",
    transparent: true
});

// 加载BIM模型
viewer.scene.loadGLTF({
    id: "plant-model",
    src: "model.gltf",
    metaModelSrc: "properties.json" // 构件属性
});

// 集成IoT数据
const sensor = new xeokit.IoTPlugin(viewer);
sensor.connectMQTT("mqtt://iot-server");
sensor.bindSensor("pump-001", (data) => {
    viewer.scene.setObjectColor("pump-001", data.temp > 80 ? [1,0,0] : [0,1,0]); // 温度超限变红
});

7. 扩展推荐 ​

总结 ​

xeokit 为核心的开源BIM技术路线：
✅ 低成本：免商业软件授权费。
✅ 灵活定制：从设计到运维全流程可控。
⚠️ 需投入：技术团队需熟悉WebGL/Node.js。

🌐 适用对象：中小型建筑公司、数字化创新团队、预算有限但需高定制化的项目。