3차원 패러매트릭 기반 솔리드모델링 방법으로 형상을 표현하고 건설산업분야에서 요구되는 다양한 정보를 처리할 수 있는 BIM기술은 2차원 도면의 자동생성, 건축요소들간의 간섭검토와 물량산출 이외에도 건물내 외 공간분석 및 관리, 구조해석 및 설계, 에너지 분석, 즉시조달, 시설물 및 재난 관리, 법규검토 등을 위한 고급 엔지니어링 업무까지 지원할 수 있게 한다. 본 논분은 이러한 IFC기반 BIM 기술을 건설분야의 각 임무에 작용하기 위하여 근원이 되는 각 건물요소의 기하형상을 추출하기 위한 연구내용을 제시하고 구현된 프로그램에 의한 적용사례를 보여준다.
3차원 패러매트릭 기반 솔리드모델링 방법으로 형상을 표현하고 건설산업분야에서 요구되는 다양한 정보를 처리할 수 있는 BIM기술은 2차원 도면의 자동생성, 건축요소들간의 간섭검토와 물량산출 이외에도 건물내 외 공간분석 및 관리, 구조해석 및 설계, 에너지 분석, 즉시조달, 시설물 및 재난 관리, 법규검토 등을 위한 고급 엔지니어링 업무까지 지원할 수 있게 한다. 본 논분은 이러한 IFC기반 BIM 기술을 건설분야의 각 임무에 작용하기 위하여 근원이 되는 각 건물요소의 기하형상을 추출하기 위한 연구내용을 제시하고 구현된 프로그램에 의한 적용사례를 보여준다.
BIM technologies based on three-dimensional parametric solid modeling can provide building industries with a wide range of information, and then enable not only to automate architectural drawings, detect clashes between building components, and estimate building materials, but also to manage effecti...
BIM technologies based on three-dimensional parametric solid modeling can provide building industries with a wide range of information, and then enable not only to automate architectural drawings, detect clashes between building components, and estimate building materials, but also to manage effectively architectural and engineering information about building spaces, structures, energy, just-in-time delivery, facility management, and code checking. This paper presents an implementation to extract geometric data from IFC files, and validates the system with simple and complex buildings.
BIM technologies based on three-dimensional parametric solid modeling can provide building industries with a wide range of information, and then enable not only to automate architectural drawings, detect clashes between building components, and estimate building materials, but also to manage effectively architectural and engineering information about building spaces, structures, energy, just-in-time delivery, facility management, and code checking. This paper presents an implementation to extract geometric data from IFC files, and validates the system with simple and complex buildings.
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문제 정의
표현을 가각 제공한다. 그리고, 건물요소들의 중첩에 의해 내부상태를 보다 효과적으로 파악하기 위하여 투명도를 부여하였다.
뷰어를 구현한 사례는 찾아보기 힘들다. 본 논문은 이러한 IFC기반 BIM 기술을 건축분야의 각 업무에 적용하기 위하여 그 기초가 되는 3차원 그래픽기반 IFC 뷰어를 구현하기 위해 수행된 연구내용을 제시하고, 실제 구현된 프로그램에 의한 적용사례를 보여준다.
본 연구에서는 IFC의 주요 건물요소들인 보, 기둥, 벽체, 슬라브, 그리고 공간 등의 형상 및 단면속성 정보를 다루기 위한 단면변수, 좌표계, 3차원 형상 등의 정보를 저장하기 위한 클래스들을 정의한다(자세한 내용은 3.4절 참조). 현재 각 건물요소는 3차원 형상을 표현하는 형상객체 (Shape) 과구조해석을 위한 해석모델(Analysis Model)을 주요 속성으로 가진다.
그리고 IfcSpace 등이 정의되어 있다. 본 연구에서는 개별 개체로 실제 형상을 표현할 수 있는 IfcSpace 엔티티에 대해 형상데이타를 추출한다. 이러한 공간구조를 정의하는 엔티티들 간의 관계 또는 위에서 언급한 IfcBuildingElement 가 어떤 공간적 구성요소에 포함되는 지 등의 관계는 IfcRel Aggregates 엔티티들에 의해 정의된다.
있다. 본 연구에서는 이러한 B1M 기술을 적용하여 건축 분야에서의 생산성향상을 시도하고자 IFC 그래픽뷰어를 구축하기 위한 세부사항을 설명하고, 구현된 시스템의 실행 결과를 제시하였다.
IFC가 제시한 건물요소의 형상표현방식들이 위에서 언급한 바와 같이 다양함에도 불구하고, 현재 실무에 많이 사용되는 BIM용 프로그램들은 건물의 특성을 고려하여 Ifc SolidModel에 의한 방법들 중 IfcSweptAreaSolid의 Ifc ExtrudedAreaSolid표현, IfcFaceBasedSurfaceModel 표현, IfcBooleanResult표현, 그리고 IfcMappedltem에 의한 매핑표현 등을 많이 사용하고 있다. 본 연구에서도 이러한 형상표현방식들을 우선적으로 구현하고자 한다.
제안 방법
IFC 물리적 파일로부터 건물형상을 추출하여 가시화하기 위하여 본 연구에서 개발한 IFC 그래픽뷰어를 구성하는 주요 모듈들은 IFC 라이브러리, 건물모델, 그리고 건물 모델 가시화 등이다(그림 4 참조). 본 시스템을 구현하기 위한 프로그래밍환경으로 Visual Studio.
건물의 구성요소들을 효과적으로 가시화하기 위하여 본 프로그램은 각 부재단위로 3차원 형상표현과 1, 2차원의 중심선 표현을 가각 제공한다. 그리고, 건물요소들의 중첩에 의해 내부상태를 보다 효과적으로 파악하기 위하여 투명도를 부여하였다.
본 연구에서의 건물요소들은 이러한 OSG의 개념에 따라 구조화하여 가시화된다. 그러므로 IFC 파일로부터 입력된형상데이타들은 말단노드인 Geode에 기하요소로 저장된다.
대상 데이터
그림 9(c)는 공간요소(IfcSpace) 엔티티를 3차원으로 보여주고, 기타의 건물요소들은 중심선을 보여준다. 본 사례와 같이 본 프로그램은 아직 구현되지 않은 문과 창문을 제외한 벽체, 보, 그리고 기둥 등의 형상 모델을 제대로 보여주고 있다.
본 연구에서는 위의 표 1에서 보인 다양한 IfcBuilding Element의 하위 엔티티로 정의된 다양한 건물요소들 중에서 건물의 주요 구조체가 되는 IfcBeam, IfcColumn, IfcWall, 그리고 IfcSlab 등을 대상으로 형상데이타를 추출한다. 그리고 건물내에 경사진 기둥이나 굴곡진 보 등을 나타내기 위해 사용되는 IfcBuildingElementProxy도 대상에 포함한다.
이론/모형
그러므로 IFC 파일로부터 입력된형상데이타들은 말단노드인 Geode에 기하요소로 저장된다. 본 연구에서는 OpenSceneGraph 2.6.0을 사용하였다(참고문헌 8 참조).
후속연구
구조해석 및 설계, 에너지해석, 시설물유지관리. CityGML모델 생성 등에 실제 적용하여 그 활용 가능성을 모색할 계획이다.
그리고 IFC 스키마에 따른다 하더라도 각 요소의 형상모델의 표현이 해당 BIM용 프로그램에 종속적이기 때문에 아직은 일관성이 부족하다. 이러한 IFC에 의한 정보교환의 질적문제나 안정성은 앞으로 각 분야별 활용을 통하여 개선되어야 할 것으로 보인다.
추후 연구에서는 이번 연구에서 제외된 문과 창문, 계단, 경사로, 커튼월 등의 2차적인 건물요소들의 형상표현을 가능하도록 할 뿐만 아니라 솔리드모델링 커넬을 사용하여 다양한 IFC 형상표현을 지원할 수 있도록 프로그램의 성능을 확장함으로써. 건물공간 분석.
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