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第1章 BIM与BIM建模软件 1

1.1 BIM建模软件在BIM体系中的地位与作用 2

1.1.1 当代主流BIM理论体系架构 2

1.1.2 BIM建模软件供应商对BIM的宣传重心 3

1.1.3 主流商业BIM建模软件在BIM体系中的地位 3

1.2 BIM建模软件在技术上的突破与不足 3

1.2.1 天正等软件与BIM建模软件的相似点 4

1.2.2 BIM建模软件与天正等软件的不同 4

1.2.3 BIM建模软件发展中存在的问题 6

1.3 主要BIM建模软件简介 8

1.3.1 Autodesk与Revit 8

1.3.2 CATIA 10

1.3.3 Archicad 10

1.3.4 Bentley公司与Aecosim Building Designer 11

第2章 工程数据库 13

2.1 工程数据库的特点 14

2.1.1 工程数据的分类 14

2.1.2 BIM建模对工程数据库的要求 15

2.2 关系数据库概述 15

2.2.1 关系模型的数据结构 15

2.2.2 关系模型的数据操作 17

2.2.3 关系模型的数据完整性约束 17

2.2.4 关系的类型 18

2.2.5 关系规范化简介 19

2.3 工程数据库管理 19

2.3.1 BIM模型对数据库管理软件的挑战 19

2.3.2 工程数据库管理软件的发展形成过程 20

2.3.3 工程数据库管理软件的总体结构 20

第3章 BIM建模软件的工作原理 23

3.1 BIM建模软件的结构 24

3.1.1 工程数据库 25

3.1.2 特征建模子系统 27

3.1.3 产品数据存储与管理子系统 30

3.1.4 显示渲染子系统 31

3.1.5 交互子系统 32

3.1.6 附属模块 32

3.2 BIM建模软件的功能 33

3.2.1 建筑信息模型创建 33

3.2.2 建筑形象构造 33

3.2.3 计算分析 34

3.2.4 二维出图 34

3.2.5 设计优化 35

3.2.6 计算机辅助施工工艺设计 35

3.2.7 建筑工业化 35

3.2.8 模拟仿真 36

3.2.9 工程信息集成与互操作 36

3.3 BIM技术的特性 36

3.3.1 完整性 36

3.3.2 一致性 38

3.3.3 可计算性 39

3.3.4 协同性 39

3.3.5 互操作性 39

3.3.6 参数化 40

3.3.7 智能化 40

3.3.8 可视化 40

3.3.9 文档制作（可出图性） 40

第4章 几何造型技术 43

4.1 几何造型在建筑产品建模的地位与作用 44

4.1.1 面向对象的信息模型 44

4.1.2 图形在计算机内的表达 44

4.1.3 图形在BIM建模软件中的作用 44

4.1.4 几何造型技术的作用 45

4.2 几何信息在计算机内的表达 45

4.2.1 基本几何元素 46

4.2.2 几何元素的拓扑关系 48

4.2.3 形体的位置 49

4.2.4 图形数据的特征 50

4.2.5 非图形数据 51

4.3 三维形体的表示模型 51

4.3.1 线框模型 52

4.3.2 表面模型 53

4.3.3 实体模型 54

4.3.4 三种模型比较 55

4.4 主要几何实体造型方法 55

4.4.1 基本体素表示法 56

4.4.2 边界表示法 56

4.4.3 扫描表示法 58

4.4.4 构造实体几何法 59

4.4.5 CSG与B-rep混合表示法 62

4.4.6 空间单元表示法 62

第5章 建筑产品信息建模方法之参数化构件建模 65

5.1 特征造型法 66

5.1.1 各种三维模型之间的逻辑关系 66

5.1.2 特征造型的优点 67

5.1.3 特征造型的定义 67

5.1.4 特征模型的构成 68

5.1.5 特征的分类 69

5.1.6 特征建模系统的基本架构 70

5.1.7 特征的参数化 71

5.1.8 特征的表示 71

5.2 尺寸驱动 72

5.2.1 草图轮廓 72

5.2.2 草图的技术要求 73

5.2.3 草图的构成 73

5.2.4 尺寸驱动的实现机制 74

5.3 约束 74

5.3.1 尺寸约束 74

5.3.2 几何约束 75

5.3.3 关系表达式 75

5.3.4 参数化的表驱动技术 76

5.3.5 表驱动构件设计 76

5.3.6 动态导航技术 77

第6章 建筑产品信息建模方法之项目建模 79

6.1 项目建模概述 80

6.1.1 项目建模的内容 80

6.1.2 项目模型的特点 81

6.1.3 项目模型的结构 81

6.1.4 项目建模原理 82

6.1.5 项目建模方法 82

6.1.6 项目建模的特点 84

6.2 建筑信息模型的信息组成 85

6.2.1 管理信息 85

6.2.2 几何信息 86

6.2.3 拓扑信息 86

6.2.4 工程语义信息 86

6.2.5 施工工艺信息 86

6.2.6 施工资源信息 87

6.3 装配特征 87

6.3.1 匹配 87

6.3.2 对齐 89

6.3.3 插入 90

6.3.4 相切 90

6.3.5 坐标系 90

6.3.6 线上点 91

6.3.7 曲面上的点 91

6.3.8 曲面上的边 91

6.3.9 角度 91

6.3.10 自动 92

第7章 三维图形显示 93

7.1 三维图形显示工作流程 94

7.1.1 图形的表示 94

7.1.2 三维图形显示流程 95

7.2 三维观察 97

7.2.1 图形显示中的坐标系 97

7.2.2 规格化变换与设备坐标变换 98

7.2.3 坐标转换 98

7.3 消隐处理 102

7.3.1 消隐处理概念 102

7.3.2 隐藏线的消除 103

7.3.3 隐藏面的消除 103

7.3.4 消隐算法的优化 103

7.3.5 消隐算法的选择与实现 104

7.4 真实感图形显示 105

7.4.1 图形渲染的基本原理 105

7.4.2 计算机的颜色处理 105

7.4.3 光照处理 106

7.4.4 光照模型 107

7.4.5 纹理及纹理映射 109

参考文献 110