BlenderBIM在OpenBIM中的應用優勢研究

陸智斐

使用BIM 的目的是協作，一個人創造的數據可以交給其他人去使用，不受時間的限制，不受軟件商的限制，這就是OpenBIM。在CG 產業已經出現由使用專利軟件向使用自由軟件的轉換，而在建筑產業才剛剛開始。OpenBIM 是一個契機，因為已經有很多開源的BIM 軟件。目前，一款新的OpenBIM 開源軟件（插件）——BlenderBIM 在國外OpenBIM 領域受到了廣泛關注，但尚缺乏對它應用優勢的研究。通過查閱相關網站和用戶的反饋，分析Blender 的優勢和不足，從高校教學和工程應用兩方面闡述了其優勢的應用場景。最后提出了對OpenBIM 發展方向的展望。

作為BIM 實施的發展方向，OpenBIM 技術路線在全世界范圍內備受推崇。BIM 是“中國建造2035”的重要支撐之一，在錯綜復雜的國際環境下，建立“多邊”的BIM 平臺是我國BIM 擺脫“跟跑”，實現換道超車的必然要求。由于我國三維圖形平臺技術落后于發達國家，優先尋找一個開源的替代軟件推動OpenBIM 在國內快速發展，與二次開發國外BIM 軟件的商業模式搶奪市場，可以避免走進類似“二次開發CAD”的陷阱，擺脫對國外軟件的依賴。因此，本文將介紹一款新的軟件平臺，旨在提供一個研究和應用的方向。

一、OpenBIM 和BlenderBIM 簡介

1.OpenBIM 簡介

OpenBIM 是基于開放的數據標準和工作流程，協同完成建筑的設計、施工、運營的一種方法，其是由BuildingSMART 和一些使用開放的BuildingSMART 數據標準的主要軟件供應商提出。開放的數據標準好處是巨大的，包括①支持更加透明、協作和開放的工作流程；②通用的行業術語詞匯表使得信息更加確定：③幫助更多的軟件供應商參與其中；④使小公司也能受益于這一工作流程；⑤更大程度的重復使用數據；⑥更容易集成相關行業創建和共享的數據。在這一工作流程下，各專業的設計師和項目的各參與方都可以使用自己最擅長和最適用的軟件，打破當前Autodesk 軟件為主的BIM 生態，幫助更多有自主知識產權的國產軟件加入到這一工作流中。

2.BlenderBIM 簡介

Blender 是一款免費的開源3D 模型創建軟件，它支持整個3D 流水線——建模、綁定、動畫、仿真、渲染、合成和運動跟蹤、視頻編輯和2D 動畫流水線。BlenderBIM 是由Dion Moult 領導的團隊基于IfcOpenshell 開發的一款免費開源的Blender 插件，沒有授權費用也沒有廠商鎖定，旨在使用Blender 創建一個模型更加優美、精細，數據更加豐富的OpenBIM軟件平臺。插件開發從2019 年9 月開始，是一款非常新的插件，目前還處于alpha 版，但已經具備非常全面的基礎功能。其可以利用Blender 的原生Python API，允許用戶編寫大量腳本，非常容易地進行IFC 數據的批量管理。用戶可以立即使用Blender 的所有功能，比如，在實時渲染視圖中建模、虛擬現實、日照模擬、CFD分析、能量模型、碰撞檢測等。

二、BlenderBIM 的優缺點分析

1.Blender 的優勢

（1）集建模、渲染和動畫功能于一身

Blender 作為一款重點應用于動畫和游戲領域的軟件，具有強大的建模、渲染和動畫能力，得益于快捷鍵和數量眾多的插件（如建筑建模用的Archipack），使用者習慣后操作效率非常高。Blender 自帶的cycle 引擎可以得到照片級的渲染效果，而Eevee 引擎則可以實時渲染，實時呈現設計方案調整后的效果，同時還可以輸出成動畫實現漫游功能。區別于傳統建模軟件需要導入、導出各種第三方軟件的情形，使用Blender在一個軟件中完成建模、渲染到漫游動畫的全部工作，大大節約了時間和精力。

（2）正版免費

軟件正版化是我國履行國際義務，塑造大國形象的一項重要內容，是保護知識產權、建設創新型國家的需要。使用正版軟件是體現高校尊重知識產權和國際化的重要指標，也是高校教書育人價值觀的集中體現。因此Blender 非常適用于對成本控制有極大要求的個人、小型工作室以及對軟件有正版要求的高校。

2.Blender 的不足

（1）尖端功能不足

Blender 雖然覆蓋面很寬，在功能上打通了動畫產業的整個流程，并且有自己的特色功能，但是在各個專業領域的表現都并非頂級。所以在建筑領域并不能與ArchiCAD、3DMAX 等大廠商抗衡。

（2）使用人數有限

建筑行業的總規模是一定的，各工作室內部已經形成自己的軟件平臺和工作流程。Blender 的使用人群當前還不像主流商業軟件這么多，而且主要在學生和愛好者中。設計工作是流水作業，需要團隊的協作，個人引入新的軟件雖然提高了個人的效率但并不能幫助整個團隊提高效率，而整體更換工作流程的學習成本則是巨大的。

（3）缺少技術支持

Blender 因為不是商業軟件，相應的也沒有專業的技術支持，在遇到問題時得不到及時的救援，對于進行商業應用的設計公司來說，這一風險是無法接受的。

（4）BlenderBIM 在OpenBIM 中的應用優勢

OpenBIM 為我們提供了開放的數據，而開源的軟件（如BlenderBIM）為我們提供了開放的方式來使用數據。在BlenderBIM 中用戶的自由不僅是通過軟件使用數據的自由，還包括對軟件進行修改和分享的自由、按自己的意愿來使用數據的自由。BlenderBIM 不是將IFC 當做一種數據交換的文件格式，而是直接把數據交到用戶手中，用戶可以直接對IFC 數據進行操作，而不僅是對廠家提供的重新定義后的數據進行操作。

三、BlenderBIM 的優勢應用場景

1.高校BIM 教學

BlenderBIM 是開源的自由軟件，將開源軟件引入高校BIM 的教學實踐，可以改善專業人才就業時對國外商用BIM 軟件的依賴情況，克服依賴國外商業軟件帶來弊端，為國產軟件的崛起創造空間。從BIM 行業的發展來看，OpenBIM 已經是必由之路，核心的技術是對開放數據的應用而非某一軟件的應用，BlenderBIM 可以直接對原始數據進行操作更能加深學生對數據的理解。高校的研究人員還可以針對教學實踐，對BlenderBIM 軟件進行修改，這是商用軟件不能滿足的。國際上的開源BIM 軟件還有很多，但是BlenderBIM 依靠Blender 在顯示效果上具有得天獨厚的優勢，可以使學生獲得更大的成就感，激發其學習熱情。

2.建設單位比選設計方案

對于建設單位，在項目管理和運維階段應用BIM需要投入大量額外的成本，而在決策和設計階段應用的性價比更高。這兩個階段，建設單位需要在設計方案上與外部（設計、造價）和內部（決策機構、使用部門）進行大量的溝通，期間視覺表現的作用非常大，如果實現這些功能的成本足夠小，建設單位就會有足夠的動力來使用。

OpenBIM 得以讓不同的用戶選擇專業適用的軟件，建設單位不必安裝設計單位使用的商用軟件，就可以達到所需要的功能。在二維的平面圖和剖面圖中，很多信息地表達對非專業人員是不友好的，溝通雙方信息的不對稱增加了溝通的時間，更不利地是限制了參與者的思維。對于使用部門和決策部門，看不到信息就無法提出對應的意見，而對于建成后提出的意見，返工造成了資源的浪費，不返工則成為遺憾。在應用BIM 后，二維的圖紙變為三維模型，參建方的表達和理解都更加精準，提高了溝通的質量和效率，加快了項目決策的速度，在各方面降低了成本。

BlenderBIM 使建設單位投入的軟件成本為零，Blender 可以很便捷地安裝在任何一臺計算機上，無論是設計單位還是建設單位，都可以用BlenderBIM 在原有方案的基礎上快速地完成模型的調整和渲染，進而完成局部方案的對比和確認，甚至使用部門也可以用其來表達需求。

四、結語

依靠Blender，作為一個誕生只有一年多的插件，BlenderBIM 展現了其天生的優勢和與其雄心相匹配的實力。雖然當前還是Alpha 版，需要配合其他軟件來實現完整的流程，但作為開源軟件，其功能的上限不是由開發團隊決定的而是由使用者的需求決定的。未來，一統天下的不一定是BlenderBIM，但一定是開源軟件，當編程能力如同識字一樣基本，用戶不會滿足于使用商業軟件所提供的功能和轉換過數據。為了建筑產業的發展，我們應當支持開源軟件，作為普通用戶所能做的，就是使用它并將意見反饋給開發者。