將Revit引入畫法幾何教學的探索與實踐

許洪明

江蘇商貿職業學院 江蘇 南通 226000

一、畫法幾何教學改革的必要性與可行性

建筑工程圖樣是建筑業的交流語言，在當今，它仍有不可替代的作用，而畫法幾何是《建筑工程制圖》課的基礎教學內容。在學校，由于畫法幾何的抽象性，其平面空間轉換思維的困難性，畫法幾何的教學存在較大困難。

如何進行教學改革，突破畫法幾何教學中難點？畫法幾何教學中，存在四方面的難點：1、三視圖原理的啟蒙問題，主要解決從三維形體到二維表達的空間思維轉換。2、判斷三視圖中點、線、面關系，貫徹對“長對正、高平齊、寬相等”的理解及線面特性的記憶問題。3、組合體的構思問題，要明確組合體是疊加組合還是切割組合、又是怎樣組合的。4、判斷組合體的截交線、相貫線的性狀，并進行圖樣表達。

上述難點，早年筆者曾嘗試用3dsmax和CAD予以解決，但發現3dsmax建模方便，但精確度不夠，用四視口反映三視圖原理更是難以控制對應關系。用三維CAD建模精度高，但缺少足夠的定位工具，建模不方便，圖形視覺與紙質圖樣差異很大。早期版本的CAD下，用四視口反映三視圖對應關系幾乎不可能，到201X版的CAD面世后，才有可能方便地用四視口反映三視圖對應關系。總之，用3dsmax和CAD解決畫法幾何教學難點的嘗試歸于失敗。

隨著BlM技術在建筑業應用的日益普及，各高校建筑專業紛紛開設了與BlM相關的建模課程，其中Revit最常見。

Revit軟件的特點是建模方便，捕捉智能化，定位手段多，能進行參數化建模，所建模型精度很高。一處改動處處變，不用切換就能感受到建模過程，并能及時發現建模中的錯誤。

通過幾輪Revit課程及識圖內容的教學試探，筆者發現將Revit的建模特長應用到畫法幾何教學當中是可行的，并且能充分有效地化解其教學中的難點。經過探索比對，筆者認為使用Revit構件/內建模型方式生成組合體模型，從建立三視圖概念到三視圖識讀切實有效。

從原理上說，Revit 提供的是一種更直觀、更貼近現實的設計思維模式，其虛擬化的建設場景，以三維設計思維為基礎，提供真實建筑構件的三維搭建，使得所想、所建與所見一致，電腦代替人腦完成三維與二維之間的思維轉化是對設計建造本源的一種回歸（圖1）[1]。

圖1 Revit模型表達與圖紙表達的思維轉換

二、Revit建模在畫法幾何教學中的應用

Revit模型能夠幫助學生很快建立起空間概念，并且能夠滿足適應性和交互性的要求。其三維圖形能讓不懂制圖的人也看得懂圖形，甚至能發現圖中不合理的地方[2]。教學實踐中筆者采用如下做法：

1、令學生用三投影體系樣板文件建立項目，用WT命令將四個三維圖像副本布置成四個視口，點擊對象控制方塊，按序把4個窗口點成前、左、上和三維狀態。這樣就建成了三投影體系。通過其它視圖所新建模型均會出現在當中，此后模型建成，關閉多余視圖，在四個視口之間，將能自動形成與模型元素對應的等價關系。輔助以屏幕畫筆工具，即可直接表達“長對正、高平齊、寬相等”投影關系。（圖2）

圖2 Revit表達的三投影體系與投影關系

2、將Revit構件/內建模型生成基本體的技法教給學生。Revit內建模型的形狀工具有兩類十種，種類有實心和空心之分，工具有拉伸、有融合、旋轉、放樣和放樣融合之別。

3、將組合體的思路教給學生。組合體的組合方式只有兩類：基本體疊加和切割。正是通過建模過程將構思組合體的思維過程反映出來。疊加對應實心建模，切割對應空心建模。理清了組合體的組合方式后，建模的難點在確定基準面、設置工作平面及起屹點。（圖3）

圖3 組合體的組合性質——疊加體和切割體

4、教會學生查隱藏線。針對隱藏結構，勾選Revit三維視圖的剖面框，移動剖面框邊界（剖切位置）能動態觀察剖切面。以剖切左視圖為例，選擇左視圖，屬性面板中勾選剖面框，點左視圖上的剖面框，將出現4對調整控制點，同時，別的視圖上亦出現對應的剖面框，在這剖面框點擊，也將出現4對調整控制點，剖面框左線代表了剖切位置，拖動左側控制點，當左線與組合體相交后，左視圖上就會出現剖視圖。調整右下角的三維圖的剖面框，就獲得了能理解的效果。（圖4）

圖4 組合體的隱藏線分析

5、在學生掌握基本的建模技能及組合體識圖思維方式后，布置大量“二補三”識圖題，由學生進行上機練習，鍛煉腦力，培養熟練建模的技能。

三、對Revit建模在畫法幾何教學的認識

通過將Revit引入到畫法幾何教學中，大致可總結出以下幾個特點：

1、降低了三視圖的認識門檻，學生在三維實體和二維平面圖形之間轉換時，更容易想象。學生普遍反映看圖不那么困難、可怕了。

2、將認識組合體三視圖的思想方法，用建模的實際操作固化了下來。學生記住了對疊加組合用實體繪制，對切割組合就用空心繪制。

3、弱化了畫法幾何中的點線面分析，虛擬模型上，線面分析不再那么重要，對識圖而言，線面分析只起到開辟思路的作用，不再為找線面做虛功，從而將學生從難點中解脫出來。

4、對學生，不能再靠猜題來完成“二補三”作業，要用虛擬模型檢驗自己的答案。對教師，檢查學生是否真正看懂了三視圖，有了確切的依據。

5、對組合體的截交線、相貫線研究分析，變得非常方便。截交相貫這個教學中的難點和重點在Revit中迎刃而解了，只要能正確畫出三維圖，截交線和相貫線自動產生。變個尺寸、變個角度、變個相對位置，就可以得出不同的結論。而且，這樣的分析可以交由學生自己完成。下圖是空心鋼管相貫線的變化分析。（圖5）（圖6）

圖5 同面及異面正交的鋼管相貫線分析

圖6 同面及異面斜交的鋼管相貫線分析

6、讓學生提前介入了Revit課程的學習，學到了Revit的基本操作、Revit圖元編輯工具使用、參照平面及設置工作平面的操作、臨時尺寸的調度使用，為以后創建建筑模型開了好頭。更為學生參加全國BlM等級證書考試，奠定了堅實的基礎。

當然，用Revit建模學習畫法幾何也有不足處。1、某些基本體制作不如三維CAD方便，比如，用三維CAD可直接繪制球體、四周帶圓角的長方體、楔型體，簡單編輯后可獲得底面為長方形的棱錐體。因此，課程起初，要注意繞開不能簡單生成的基本體。2、Revit軟件的使用相對比較復雜，步驟較多，初學有難度。解決的方法是使用多媒體電子教室，正版紅蜘蛛電子教室中有窗口模式功能，允許老師廣播的同時，學生不受控制地跟做。此外，筆者鼓勵學生拿起手機拍視頻，錄下老師的演示。3、起初Revit建模會比起手工繪圖費時費力。但凡事均有利弊，筆者認為，綜合考量，在Revit引入到畫法幾何教學這件事上利大于弊。

為降低Revit使用上的困難，結合建筑構造課，設想可以由老師創建一系列常用基本體的族，以及用參數控制且為常見建筑構件形狀的族，提供給學生，方便讀圖建模時調用。

四、結束語

將Revit引入畫法幾何教學是建筑專業課程教學改革的嘗試，能降低學生學習畫法幾何的門檻和難度。當減掉的課時被用來訓練建模、培養學生看圖能力這個大目標上，善莫大焉。