Revit與CAD的區別、教學關聯及Revit在高校的發展趨勢

謝敏立 尚昳冰 付瑤

1.遼寧石油化工大學經濟管理學院，遼寧 撫順 113001

2.遼寧石油化工大學體育學院，遼寧 撫順 113001

近幾年，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術在建筑行業掀起新的一波革新浪潮，為人類的生活與工作提供別樣的便利，也真正實現了它存在的價值。目前，BIM 技術在建筑行業涉及的范圍極廣，從項目建設初期的設計到施工模擬直至運營維護管理等，都能發揮BIM 的智能功效。為了順應市場的發展，高等教育也應隨之而變，因此，BIM 相關軟件的教學必不可少。

但是，迄今為止，仍然還是有許多建筑設計者在用傳統的CAD（也叫AutoCAD）等軟件來進行圖紙設計。然而簡單的二維圖形會使投標方和施工方都難以領會設計方的切實想法，而且在設計初期也不能看到最后的竣工效果，這就不便于在項目的中期階段對方案進行實時優化，更不便于施工人員相互溝通與協助。因此，建筑業要想邁上一條系統的、高效的、合理的發展道路，則必須引入多維可視化軟件，相關的高校教育也應隨之有所改變。

BIM 技術能夠將項目建設過程中的相關信息進行具體的整合，并且應用到建筑相關領域以及項目建設的全生命周期的各個階段。目前，BIM 技術已經在國內外各個領域得到了廣泛的應用與推廣。Autodesk Revit（后簡稱Revit）是美國Autodesk公司基于BIM 技術而開發的一種三維設計軟件，該軟件通過共享項目參數將模型內部的數據關聯起來，使項目信息互通互融，得到更精確的結果。2004 年，Autodesk 公司在中國推出了Autodesk Revit 的簡體中文版，而CAD 則是早在20 世紀90 年代就入駐中國，而且目前國內的多數設計人員仍在使用的繪圖軟件。CAD 無論是建筑制圖還是機械制圖都是二維模型，而Revit 是一種三維建模軟件。運用CAD 進行畫圖輔助并將其與Revit 的三維建模結合必將成為建筑領域的新的發展方向。因此，目前，高校相關專業的教育教學方式也正在積極地朝著這一方向改革。然而，想要更好地在教學中將兩者結合起來取長補短，應先了解它們各自的特點，才能充分發揮它們各自的作用。

一、Revit與CAD的區別

（一）繪圖原理與意義

Revit軟件具備建筑信息屬性、聯動直接生成剖面等新功能。Revit 用戶在使用過程中可以通過更改族的詳細參數化的屬性，進而對建筑構件的尺寸大小、外形特征等細節進行有針對性的特色設計來體現自己的設計理念。他們在繪圖過程中可以根據標示尺寸來對建筑構件進行設計修改，也可以根據位置參數來控制建筑構件的具體位置。總之，Revit軟件的建模方式就是通過參數化構件族來完成的，而且在Revit 軟件中沒有“層”的概念。如上所述，建模者在運用該軟件時應按照族的分類對實際的對象進行管理，這種方式使構件更加真實、方便。例如，在建模時，設計者可以對族的各種基本信息進行標注，包括尺寸大小、材質等參數。所以在Revit中建模就是進行參數化設計，可以對不同的構件設置不同的參數，最后將其組合到一起。目前，該軟件主要用于建設類模型的設計，包括建筑模型以及結構模型等。如果軟件之中沒有族，設計者可以通過載入內建模型或者利用復制等命令構造所需要的族。

CAD 軟件則是通過應用分層的基本原理來構圖，但其管理的層次范圍有限。設計者在繪制圖形時使用線條管理，通過控制每個圖層的線條的相對坐標位置，同時根據例圖相應的文字注釋來表示模型的尺寸、特征等信息。用戶在繪圖過程中可以使用坐標或者相對坐標對所畫模型進行具體定位。因此，CAD 的數據庫是為線條的管理而設定的。而在設計方式上，CAD 中的模型則是一筆一筆勾勒出來的，模型最終的構件形狀是用線條來表達的，所以在繪制一些特殊的構件時會導致表達的信息不夠準確。由于Revit 軟件還沒得到大量推廣，因此，CAD 的應用相對來說還是主流，其應用領域包括建筑土木、機械制造、航空航天等專業領域。

（二）用Revit與CAD繪圖時的視角選擇

使用Revit 建模時，可以采用三維立體和多個視角相結合的繪圖方法在平面、剖面、立面以及三維視圖中進行多方位設計。同時，設計者在修改構件模型時也可以在平面、剖面、立面以及三維視圖中挑選出最清晰、最容易的角度去修改。此外，由于是多角度的視圖化建模，因此，設計者可以隨時觀察三維效果，然后根據觀察效果來修改以落實最優的設計理念。這樣就可以很方便地滿足設計者的需求。對設計者來說，Revit的可視化虛擬操作功能比CAD 強大。使用Revit進行建模就如同堆積木，可以利用Revit 軟件進行參數化構建族，進而對建筑物進行繪制。

CAD 的繪圖方式是利用線條進行繪制，通過二維平面圖來表達設計思路，對CAD的精確性要求也相對比較高，每個線條需要準確地表達，而且模型繪制效果也不容易快速查看，它需要設計者有超強的思維能力與空間理解能力。使用CAD 繪圖時，對于復雜的模型需要保持清晰的思路，因為在CAD 繪圖過程中很難二次修改模型。

（三）用Revit與CAD繪制的模型的信息承載方法

Revit軟件在進行建模時以三維信息為基礎，同時將項目施工過程中的各種構件信息準確地載入到具體模型中，包括幾何尺寸信息、材料性質等。下面以一根混凝土矩形柱為例來說明具體的信息承載方式。在Revit軟件中，設計者在建模初期可以利用注釋族將尺寸大小、材質等具體信息載入到模型中。在施工過程中，設計者可以載入施工數據、施工監理人員的信息以及生產廠家的名稱等，以使信息透明化。Revit軟件通過共享項目參數把所有各方信息整合到一起，使模型的信息更加清晰具體，且后期的使用也很方便。如果該混凝土矩形柱的信息載入錯誤或發生變化，無論在哪個視圖下改正模型的信息，都會在所有視圖中進行數據更新。對CAD來說，該功能大大減少了工作量，同時提高了相關方的工作效率。

而在CAD 中繪制一個混凝土矩形柱是一個非常復雜的過程，具體可以分為以下三個步驟：在繪制初期，需要將柱的尺寸等參數在設計圖例中進行表達；然后用結構施工圖紙表達柱的截面信息；接下來在相對應的樓層表中表達柱的高度。在后期運營維護管理的過程中，如果需要了解該混凝土矩形柱的相關信息，就需要對大量的施工單據進行查閱。同理，在CAD中進行單一數據的修改時，則需要設計者對多個圖層的數據進行逐一檢查，確保數據的統一性和準確性。這就增加了相關方使用者的工作量。

（四）用Revit與CAD對特殊構件的繪制

用Revit 軟件進行復雜構件的繪制時，則需要應用對應的設計體量進行建模。設計者可以用Revit 軟件設計出各種復雜且具有創新性的構件。在體量設計模式化過程中，設計者以三維基礎來控制參照平面、標高，同時結合放樣、拉伸、輪廓、放樣融合等命令創建復雜的三維構件，最后對參數進行編輯。

由于用CAD 軟件繪制模型是利用二維線條的方法來進行，因此它對復雜構件的繪制就相對比較煩瑣且困難。

綜上所述，教師在教學中通過CAD繪制的各個圖形之間沒有形象的關聯，其圖形效果與用Revit 軟件繪制的相比顯得比較復雜，因此，學生吸收相關知識點的難度也相對大些。

二、Revit與CAD的教學關聯與常見問題

（一）Revit與CAD關聯后的數據傳遞

在使用Revit 軟件的過程中，可以在導入CAD 圖紙的基礎上進行快速建模即“描圖”。這種辦法很好地將傳統的CAD 圖紙與Revit 進行關聯，使其能在Revit 中變成立體化模型。在教學過程中，將CAD 圖紙導入Revit中有兩種常用的辦法：一是通過外部鏈接導入的辦法；二是普通導入法，相當于將CAD 的施工圖紙作為參照物。使用第一種方法導入時，如果修改CAD 圖紙的圖形，與Revit 鏈接的圖紙中相應的圖形會隨之改變。但是第二種導入法會使CAD 圖紙完全等同于Revit模型中的一個普通單元，然后與之前的CAD圖紙不再有任何聯系，修改圖紙時，導入Revit 中的圖紙就不再改變。從學生反饋來看，外部鏈接的辦法更簡易，體驗性更好，可以使CAD 圖紙與Revit軟件保持互通。然而對于比較復雜多樣化的CAD圖紙，如裝飾圖紙、暖通圖紙等，它們都是利用圖紙的具體模型，這種情況一般宜使用普通導入法導入。因此，簡單的CAD施工圖紙宜采用外部鏈接導入的辦法，而普通導入法則更適用于復雜的施工圖紙。

（二）Revit與CAD實行教學關聯后常見的問題

Revit 與CAD 關聯，為教學者開辟了一條嶄新、便捷的制圖教學道路，但在使用的過程中，筆者也遇到了各種問題，下面筆者就常見問題進行以下總結。

1.導入的CAD圖紙中的模型在Revit視圖中不可見

把CAD 圖紙導入Revit 的過程中，軟件界面有時會出現“導入的幾何圖形將在使用當前設置的視圖不可見”的警示標志。出現這種常見問題，一般是因為CAD圖紙文件使用面積過大，導入之后的圖紙超過了Revit項目模型的范圍。為避免此現象的出現，處理CAD圖紙的原始文件時，應該事先將圖紙中不用的圖形以及多余的圖形刪去，以保證能順利導入。

2.CAD圖紙中的模型與Revit所建模型不共面

由于較復雜的CAD 圖紙中包含有大量的參數文檔信息，因此，當把CAD圖紙導入Revit中就會出現CAD圖紙中的模型與Revit 所建模型不共面的情況，包括線條出現高低錯位以及多次重疊等現象。以CAD 裝飾施工圖紙為例，將不同的學生繪制的模型整合到Revit 時，原始文件遺留的錯誤會在新的圖紙中出現。例如，用CAD繪制模型，如果捕捉線條時出現錯誤，會導致模型的長度、尺寸等參數不正確，導入Revit 時就會出現不共面的問題。常用的解決辦法是在CAD 繪圖的過程中，用CAD 的“change”命令選擇需要修改的標高，然后使用P特性再選擇標高并將標高值改為零，這樣就可以解決不共面的問題。如果通過上述操作此問題仍未得到解決，則可能是所使用的圖紙被凍結，需通過圖層管理進行解凍。

3.導入的CAD 圖紙中的軸網不能與Revit 模型的軸網對齊

在導入操作中最常見的問題是導入的CAD 圖紙中的軸網不能與Revit 模型的軸網對齊，最簡單的解決辦法就是使用Revit 中的“對齊”命令使兩個圖紙的軸網對齊。若Revit 中的“對齊”命令出現無效的情況，可能是由于CAD圖紙中存在填充的圖案，影響了最終的位置定位。遇到此種情況，可以嘗試先將CAD圖紙中的填充圖案刪除。如果做了刪除處理之后填充圖案仍然存在，則說明文檔中的填充圖案未完全清除，因此需要嘗試將這塊圖層進行全部分解。

綜上所述，Revit 與CAD 不會完全互相排斥，它們在某些方面是可以相互輔助、相互補充的。因此，在高校相關專業教學中，更應在原有CAD軟件教育教學的基礎上引進Revit 軟件，更新教育教學手段，使學生更符合社會發展需求。

三、Revit在高校的發展趨勢

從目前的發展趨勢來看，在未來的建筑領域中，三維立體化設計將取代二維平面設計進而成為新的操作模式。隨著BIM 理念的提出，三維世界未來將會成為設計者們進行設計創新的空間，可以從多角度多領域去觀察模型的結構。因此，高校相關專業的教學，在CAD 的基礎上引入Revit，勢在必行。使用Revit 軟件設計出的模型可以應用到設計、施工、運營維護等各個階段以及涵蓋建筑、結構、機電與暖通等專業的三維一體化構件模型上。除此之外，隨著該軟件功能的進一步拓展，可以隨之覆蓋到除建筑之外的機械、車輛、航空航天等各大專業領域，這就意味著高校相關專業引入Revit 軟件教育教學的必然性，其應用前景十分廣闊。Revit 軟件的設計理念是基于二維的改革與創新，同時借助于二維的CAD 圖紙來建模，它的出現給建筑等相關領域實現前所未有的突破提供助力，也為高校相關教育注入了新的力量。

四、結語

BIM 技術雖然是一門新興的技術，但是其發展的速度已經超出了人們的想象，而且它的出現引發了工程領域的第二次信息革命。BIM 技術可以認為不僅是一門技術，更是一種具有現實意義的信息化模型。它讓傳統的線條轉化成為三維立體模型，而且還把單一的工種變成了多工種協調工作，助力于將設計出的同一模型應用到整個施工階段。事實上，BIM 技術不僅可以應用到設計而且可以應用到施工、運營維護等階段。目前，Revit軟件的建模水平仍然處于初始階段，高校相關教學還處于試用階段。但是，隨著BIM 技術的快速發展、軟件功能的逐步成熟以及使用環境的進一步完善，Revit也會在高校相關專業教學中挑起大梁，在建筑以及相關專業領域中得到應用與推廣，得到更多教師和學生的認識、認可，同時助力于教師的教學與學生學習的有效開展。