从Revit到Web端，这一波操作就够了

作者：徐蕾

一、 应用需求

基于Autodesk Revit制作的BIM模型数据，如何在GIS项目中使用。本文将以RVT模型数据为例，通过SuperMap iDesktop桌面软件、SuperMap iServer服务管理平台以及SuperMap iClient3D for WebGL二次开发平台，梳理BIM+GIS项目建设的全流程，详细介绍Revit模型从接入到Web端应用的技术要点，同时汇总分享大家在此过程中常见的问题。

二、 主要流程

1. 将Revit模型转入SuperMap；
2. 根据项目需要或数据特点深入处理模型数据；
3. 通过SuperMap iServer 发布三维服务；
4. 通过SuperMap iClient3D for WebGL开发WebGIS项目。

三、 涉及软件

1. Autodesk Revit软件；
2. SuperMap iDesktop、SuperMap iServer和SuperMap iClient 3D for WebGL；
3. 超图Revit插件：通过百度网盘（链接：https://eyun.baidu.com/s/3dzbgVO，密码：8SsM）下载。

注意事项：
a) 目前超图Revit插件支持的Revit版本为Revit2016~2020；
b) 插件经常更新，建议大家下载使用网盘上的最新版本；
c) 网盘中提供了Revit插件配置的说明文档，请参考该文档进行配置。

四、 实现步骤

第一步 将Revit模型转入SuperMap

1. 如果使用的是低于10i版本的iDesktop，请安装导出插件到Revit，然后借助该插件导出模型到SuperMap数据源文件中。
   具体操作是：启动Revit软件，打开RVT模型数据，在“项目浏览器”中选择三维视图模式，RVT模型数据需要在该模式下导出数据。
2. 在Revit软件的“附加模块”中，点击Revit插件，如下图。
   
3. 设置导出参数后，点击“确定”按钮，将Revit的模型的几何信息和属性信息，一次性批量导出到SuperMap的数据源文件中。

提示：
如果使用的是10i及以上版本的iDesktop，可以直接使用“导入BIM数据-Revit”功能，将模型导入到SuperMap数据源文件中，需要设置的参数与使用插件导出类似。
这种方式不要求安装插件到Revit，但计算机上要安装与iDesktop位数一致的Revit软件。

常见问题：
a）设置导出参数时需要注意什么？选择输入“模型定位点”还是“导入投影文件”？
场景投影信息：通过插入点或者投影信息文件来确定RVT模型在超图三维场景中的位置。若已知测量点在球面/投影坐标系的坐标值，输入该坐标值作为模型定位点；若Revit建模是基于坐标系的值进行的，则选择“导入投影文件”（*.xml）。
导出网络数据集：若RVT模型中存在管线、风管、电缆架桥等数据，在GIS应用中需要使用三维网络分析功能，建议勾选“导出网络数据集”，该参数会将数据导出为相应的三维点、线数据集。后续可以通过桌面软件基于该三维点、线构成三维网络数据集。
新建数据源：插件会将RVT模型数据存储在SuperMap数据源文件中，因此该参数用于设置数据源存放路径。

b）如果原始RVT模型是基于地方坐标系制作的，具体操作方法如下：
首先，Revit软件中，利用插件导出模型数据，选择输入“平面坐标”，并以测量点在地方坐标系中的值作为插入点。

其次，使用SuperMap iDesktop打开上一步导出的数据源，打开模型数据集的“属性”视窗，在“坐标系”选项卡中，重新设定其坐标系为地方坐标系。

提示：如果RVT模型需要用于WebGL开发，可以使用SuperMap iDesktop的投影转换功能（开始菜单-投影转换-数据集投影转换），将地方坐标系转换成China2000或WGS1984坐标系。

c）如果RVT模型使用了过滤器添加颜色，导出时颜色缺失，可能是因为模型导出时未勾选“着色颜色”而使用了“真实颜色”，建议使用“着色颜色”导出并查看效果；此外，目前仅支持贴图和过滤器颜色，其他材质效果暂时导不出来。

第二步 据项目需要或数据特点深入处理模型数据

1. RVT的模型是否需要单体化处理？
   将RVT模型导出之后，不需要对其进行单体化操作，模型数据集中的构件对象与Revit软件中是一样的，构件已经是单体了。
2. RVT模型在SuperMap中是否可以编辑？
   RVT模型导出之后，如果需要手动修改几何信息（例如位置、贴图等）和属性信息，都可以直接在SuperMap iDesktop中进行操作，不需要重新导出。
   操作方法：编辑模型的位置和贴图时，先选中模型，在右键菜单选择“编辑模型”。其中，只有带uv坐标的贴图文件，才能用于对RVT模型进行贴图。
   
   
   
3. 制作和导出模型的时候随意设置的模型插入点坐标，如何校正模型的坐标？
   模型导入到SuperMap数据源中，如果坐标不正确，可以通过配准的功能（开始菜单-新建三维配准）来纠正模型数据的坐标。在三维配准时可以使用二三维线面，栅格或者影像数据作为参考数据集。

4. RVT模型与倾斜摄影模型数据、地形数据如何精确匹配？
   如果RVT模型与倾斜摄影模型数据相互遮盖，一般是通过“三维地理设计-截面与投影-提取边界”获得RVT模型的范围面，再使用“三维地理设计-倾斜摄影操作-镶嵌/挖洞”功能，把倾斜摄影模型进行平整处理；如果RVT模型与地形数据相互遮盖，可以基于RVT模型的范围面，使用“三维地理设计-TIN地形操作-镶嵌/挖洞”功能修改地形表面，使之与模型精确匹配起来。
   
   提示：
   如果是高速路及隧道模型，存在地形完全覆盖路面和边沟的情况，需要与TIN地形进行精确匹配，首先准备隧道路段三维线数据，使用“三维地理设计-放样”功能生成隧道实体模型，再通过“三维地理设计-TIN地形操作-布尔运算”功能从TIN地形中挖出一条隧道。整个过程都是手动操作完成，如果会.NET组件，可以自行开发批处理工具。
   

5. RVT模型构件多且精细，数据量大，加载速度慢，如何优化？
   对RVT模型进行优化的主要方式包括实例化、BIM轻量化处理和生成三维切片缓存等，下面列举3个最常用的功能进行说明。
   a）实例化
   添加RVT模型到球面三维场景，使用“实例化处理”工具（三维数据-模型工具-实例化处理）能够实现相同的几何模型只保存绘制一个，降低显卡和内存的压力，适用于重复模型较多的情况。
   
   b）三角网简化
   很多RVT模型存在大量冗余的三角面，通过三角网简化（三维地理设计-模型编辑-三角网简化）功能，可以实现对这些模型进行批量简化，降低内存的占用。
   
   
   c）操作子对象
   添加数据后，找到“三维地理设计-模型编辑-操作子对象”功能，可以对单个的模型进行简化、或者直接删除在GIS中无用的子对象，如建筑物里面的门把手、锁芯等。

6. 模型数据如何生成三维切片缓存？
   将模型数据生成缓存可分为两种方式，一种是多个模型数据集批量生成到一个缓存图层中，另一种是每个数据集分别生成一个缓存图层。对于RVT模型来说，一般采用批量生成缓存的方式，它的主要优势在于能够减少图层数量，加强系统调度。
   操作方法：打开数据源文件，使用“批量生成缓存”功能（三维数据-生成缓存-批量生成缓存-模型），添加多个模型数据集，批量生成S3M缓存，以提升模型浏览性能。
   
   a）设置缓存参数
   设置“缓存用途”参数，主要包括普通PC设备和iOS系列设备、Android系列设备和不压缩，对于不同用途的缓存，应用程序将采用不同的纹理压缩方式，以减少纹理图像所使用的显存数量。
   若需要将模型添加到平面场景中，可以将“场景类型”改为“平面”。
   设置“LOD层数”以及每层数据的简化率，当三维场景拉近看的时候，模型呈现最精细的一层，当浏览整个场景的时候，模型只需要以较粗糙的方式显示即可，这样最大程度的优化资源的占用，提高整个三维场景的性能。

b）缓存加载到场景中，保存场景和工作空间
新建一个球面场景，通过“添加三维切片缓存”功能，将生成的缓存添加到场景中，保存场景命名为“BIMScene”，并保存工作空间命名为“BIM”。

第三步 通过SuperMap iServer发布三维服务

1. 启动iServer服务，打开iServer服务管理页面，使用“快速发布一个或一组服务”功能，选择发布“工作空间”，远程浏览添加“BIM.smwu”工作空间文件。
   
   提示：发布服务时，也可以选择“数据来源”为“三维切片缓存”，直接发布三维切片缓存，然后在Web端访问时使用scene.addS3MTilesLayerByScp方法添加三维切片缓存图层到三维场景中。

2. 选择发布的服务类型为“REST-三维服务”。
   提示：iServer会对选择发布的工作空间进行分析判断，如果“REST-三维服务”的复选框为灰色，请检查工作空间中是否没有成功保存三维场景；如果需要在Web客户端实现SQL查询，还需要勾选“REST-数据服务”。
   
3. 完成服务配置后，将获得访问该服务的超链接：
   http://localhost:8090/iserver/services/3D-BIM/rest
   
   常见问题：
   服务发布完成后，如果对发布的工作空间进行了修改，例如使用SuperMap iDesktop在三维场景中增加了一个图层，或者修改了图层风格，不需要重新发布服务。SuperMap iServer会对发布的工作空间进行实时的检查，一旦发现有变化，会自动更新服务。

第四步 通过SuperMap iClient3D for WebGL开发WebGIS项目

SurerMap iServer三维服务支持客户端进行一系列的操作，例如加载图层、自定义 Action等。本文以打开加载了S3M缓存图层的三维场景为例，演示RVT模型在Web客户端上的访问与浏览。

1. 获取三维服务地址
   在三维服务根目录下，点击“Realspace”进入3D资源，即三维服务根节点地址：
   （http://localhost:8090/iserver/services/3D-BIM/rest/realspace），用于在Web端访问发布的三维场景。
   

2. 创建WebGIS工程
   本文直接使用SuperMap iServer自带的Tomcat进行工程发布。在SuperMap iServer安装目录下的webapps文件夹中，创建工程目录“HelloWorld”，将SuperMap iClient 3D for WebGL中的Build文件夹复制到工程目录中。其中最重要的是Build\Cesium文件夹，它包含了Cesium.js及所有需要的依赖文件。
   

3. 实现场景加载
   在工程目录中创建HTML文件—HelloWorld.html，添加对Cesium.js文件的引用，添加对widgets.css样式文件的引用，然后在窗体加载响应函数中，实例化Viewer，并通过viewer对象获取到场景对象scene，再获取到在线三维场景服务地址，最后通过scene对象提供的open方法，打开在线三维场景。具体代码如下：
   
   常见问题：
   a） 三维场景中，除了加载S3M缓存,还可以同时加载在线地图叠加显示，如果看不到在线地图，检查模型的坐标系或坐标值是否正确。
   b）如果把多种数据都放在了同一个场景中，那么在WebGL开发中直接用 scene.open方法打开就可以了；如果数据是在不同的场景或者不同的工作空间中，那么可以使用scene.addS3MTilesLayerByScp方法依次添加图层到同一个场景中。
   c）在Web端浏览时，如果需要控制各图层的显隐状态，可以通过layer.setOnlyObjsVisible(ids,true)来实现，具体代码可以参考范例。
   http://support.supermap.com.cn:8090/webgl/examples/editor.html#S3MTiles

4. 通过浏览器浏览三维场景
   使用Chrome浏览器，访问http://localhost:8090/HelloWorld/HelloWorld.html，即可浏览三维场景中的RVT模型数据。
   

五、 相关资料推荐

1. “超图知道”公众号-技术文档-《数据瘦身有几招之BIM》：介绍SuperMap三维是如何给BIM数据瘦身，从而实现高效的应用。
   “超图知道”公众号-技术文档-《数据瘦身有几招之BIM》
2. 超图技术资源中心-培训视频-《BIM技术及与GIS平台的对接方案》：主要讲解BIM模型如何对接到GIS平台，如何进行轻量化处理，以及应用案例分享。
   超图技术资源中心-培训视频-《BIM技术及与GIS平台的对接方案》