文章來(lái)源：柏慕聯(lián)創(chuàng)BIM服務(wù)

    作者：

    歐陽(yáng)松，湖南大學(xué)建筑學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙

    楊飛，湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北武漢

    關(guān)鍵詞：Revit；參數(shù)化；自適應(yīng)；

    參數(shù)化設(shè)計(jì)（ParametricDesign）的核心思想，是把建筑設(shè)計(jì)的全要素都變成某個(gè)函數(shù)的變量，通過(guò)改變函數(shù)，或者說(shuō)改變算法，人們能夠獲得不同的建筑設(shè)計(jì)方案。當(dāng)前，AutodeskRevitArchitecture作為BIM平臺(tái)下最具代表性的設(shè)計(jì)軟件之一，其參數(shù)化、構(gòu)建關(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì)、參數(shù)驅(qū)動(dòng)形體設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)也逐漸為當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)課題[1]。本文將通AutodeskRevitArchitecture的自適應(yīng)族和體量族來(lái)創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)化體量并基于此體量創(chuàng)建參數(shù)化的幕墻表皮。

    軟件介紹

    Revit系列軟件是專為建筑信息模型(BIM)構(gòu)建的，可幫助建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)質(zhì)量更好、能效更高的建筑。Revit助力建筑信息模型AutodeskRevit作為一種應(yīng)用程序提供，它結(jié)合了AutodeskRevitArchitecture、AutodeskRevitMEP和AutodeskRevitStructure軟件的功能。AutodeskRevitArchitecture全面創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)功能帶來(lái)易用工具，能幫助您進(jìn)行自由形狀建模和參數(shù)化設(shè)計(jì)。

    1、參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)置

    本文將主要?jiǎng)?chuàng)建的參數(shù)化族主要分為兩個(gè)部分：一個(gè)是用于創(chuàng)建主體體量的自適應(yīng)族；另一個(gè)是用于表皮生成的自適應(yīng)族。筆者將通過(guò)設(shè)置一些主要的參數(shù)以驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的形制與尺寸[1]，其具體參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1和表2。

    表1創(chuàng)建主體族的參數(shù)結(jié)構(gòu)

    表2表皮族的參數(shù)結(jié)構(gòu)

    2、參數(shù)化建模過(guò)程

    2.1主體族的參數(shù)化建模

    對(duì)于創(chuàng)建任何族選擇最合理的族樣板都顯得尤為重要，這將直接決定了該族的使用方式。在本文中用于創(chuàng)建主體的族中，通過(guò)選擇“自適應(yīng)公制常規(guī)模型”族樣板文件進(jìn)行繪制。目的是在創(chuàng)建主體體量時(shí)能使輪廓隨著高度的變化而變化。

    使用[模型：點(diǎn)]命令在繪圖區(qū)域中添加任意兩個(gè)點(diǎn)，并框選中所繪制的點(diǎn)，單擊“使自適應(yīng)”命令，將模型點(diǎn)轉(zhuǎn)換為自適應(yīng)點(diǎn)。然后標(biāo)注兩點(diǎn)之間的距離，并添加報(bào)告參數(shù)L。

    使用[模型：點(diǎn)]命令在“自適應(yīng)點(diǎn)2”處放置一個(gè)模型點(diǎn)，框選“自適應(yīng)點(diǎn)2”和“模型點(diǎn)”，使用[過(guò)濾器]命令，選擇“模型點(diǎn)”，并向上拖動(dòng)Z軸，然后選擇“屬性”面板下“偏移量”后面的添加高度參數(shù)h，同時(shí)將“顯示參照平面”更改為“始終”。同時(shí)單擊“屬性”面板中的“旋轉(zhuǎn)角度”后的為“模型點(diǎn)”添加旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)“d”。

    使用[設(shè)置]命令，并配合使用Tab鍵選擇“模型點(diǎn)”的水平參考平面，在水平參考平面上面繪制一個(gè)橢圓，單擊選中橢圓，在“屬性”面板中勾選“中心標(biāo)記可見(jiàn)”，使用[對(duì)齊]命令將橢圓的長(zhǎng)短軸分別與“模型點(diǎn)”的兩個(gè)豎向參考平面對(duì)齊并標(biāo)注長(zhǎng)短軸，分別添加長(zhǎng)短軸的參數(shù)a和b。

    打開(kāi)族類型對(duì)話框，添加長(zhǎng)度參數(shù)l和c以及數(shù)值參數(shù)N，然后分別為參數(shù)添加如下公式：

    d=if(L<l+30m,2.6°*N,if(L<l+90,2.5°*N,2.4°*N));

    l=15.00；

    h=1m；

    c=1m；

    a=if(L<l+80m,(48m-(L-l)*0.12)/2,(48m-(160m+l-L)*0.12)/2);

    b=if(L<l+80m,(36m-(L-l)*0.20)/2,(36m-(160m+l-L)*0.20)/2);

    N=(L-l)/c+1

    創(chuàng)建完成后的參數(shù)化族如圖1所示。

    圖1生成體量的族

    圖2放置一個(gè)主體族

    2.2體量模型的生成

    為了將前面創(chuàng)建的族生成一個(gè)扭曲的體量，現(xiàn)在新建一個(gè)“概念體量”族樣板文件。

    使用[設(shè)置]命令，將繪圖區(qū)域中的任一豎向參考平面設(shè)置為工作平面。使用[模型：線]命令，在兩豎向參考平面交點(diǎn)處向上繪制一條160m的線段，并使用[分割路徑]命令，將線段分割為80等分，沒(méi)等分為2m。使用[模型點(diǎn)]命令，在剛繪制的線段的向下延長(zhǎng)線15m出添加一個(gè)模型點(diǎn)。

    將上文創(chuàng)建的主體族載入到概念體量族中，并放置在分割點(diǎn)上一個(gè)族，如圖2所示。選擇已放置的族，單擊“修改”面板中的（重復(fù)）命令，完成體量的創(chuàng)建。如圖3所示。

    選擇所有放置的輪廓線，然后單擊[創(chuàng)建實(shí)心形狀]命令，創(chuàng)建體量。配合Tab鍵選擇已創(chuàng)建體量的一個(gè)側(cè)面，使用[分割表面]命令，分別設(shè)置UV分割線的旋轉(zhuǎn)角度和編號(hào)。U網(wǎng)格為45°和60，V網(wǎng)格為15°和60。完成后的效果如圖4所示。

    圖3加載輪廓

    圖4UV分割表面

    2.3表皮族的參數(shù)化建模

    同2.1一樣，在表皮族的創(chuàng)建中依然選擇“自適應(yīng)公制常規(guī)模型”族樣板文件。

    使用[設(shè)置]命令將水平參考平面設(shè)置為工作平面。使用[模型：點(diǎn)]命令在工作平面上添加四個(gè)點(diǎn)（大致呈菱形），并將四個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為自適應(yīng)點(diǎn)。調(diào)整自適應(yīng)點(diǎn)的順序。使用[參照：線]命令，并勾選“三維捕捉”，將四個(gè)自適應(yīng)點(diǎn)連接，并檢驗(yàn)參照線是否隨著點(diǎn)的移動(dòng)而移動(dòng)。

    使用[設(shè)置]命令，分別將自適應(yīng)點(diǎn)12和自適應(yīng)點(diǎn)14之間的參照線的水平參考平面設(shè)置為工作平面，并分別使用[模型：點(diǎn)]命令在其中點(diǎn)處添加模型點(diǎn)。在屬性面板中單擊“規(guī)格化曲線參數(shù)”后的分別添加實(shí)例參數(shù)l1和l2。在族類型對(duì)話框中調(diào)整l1和l2的數(shù)值，觀察繪圖區(qū)域中的點(diǎn)是否隨之變化。

    使用[設(shè)置]命令,將任一模型點(diǎn)的水平參考平面設(shè)置為工作平面，使用[參照：線]命令連接兩個(gè)模型點(diǎn)。使用[設(shè)置]命令將參照線水平面設(shè)置為工作平面，使用[模型：點(diǎn)]命令，在參照線的中點(diǎn)處放置一模型點(diǎn)，將模型點(diǎn)的水平面設(shè)置為工作平面，在模型點(diǎn)處再次放置一個(gè)參照點(diǎn)，彈出“警告”對(duì)話框如圖5所示，單擊確定。選擇參照點(diǎn)，拖動(dòng)Z軸方向的箭頭向上移動(dòng)。為“屬性”面板中的“偏移量”添加參數(shù)H，并檢驗(yàn)是否關(guān)聯(lián)。使用[參照：通過(guò)點(diǎn)的樣條曲線]命令，依次連接自適應(yīng)點(diǎn)2、模型點(diǎn)和自適應(yīng)點(diǎn)4。

    使用[設(shè)置]命令，將自適應(yīng)點(diǎn)34間的參照線的任一平面設(shè)置為工作平面。使用[模型：點(diǎn)]命令，在參照線上任一位置處放置一個(gè)模型點(diǎn)。使用[設(shè)置]命令，將模型點(diǎn)的豎向參考平面設(shè)置為工作平面。使用[模型：圓形]命令，以模型點(diǎn)為圓心繪制圓，為圓的半徑添加參數(shù)r。在族類型中調(diào)整半徑，檢驗(yàn)參數(shù)是否關(guān)聯(lián)。

    使用Ctrl鍵選擇圓和自適應(yīng)點(diǎn)12和自適應(yīng)點(diǎn)23之間的參考線，點(diǎn)擊[創(chuàng)建實(shí)心形狀]，完成圓管的創(chuàng)建。使用Ctrl鍵和Tab鍵選擇自適應(yīng)點(diǎn)23和自適應(yīng)點(diǎn)34間的參照線以及自適應(yīng)點(diǎn)24間的空間曲線，單擊[創(chuàng)建實(shí)心形狀]命令，生成曲面。效果如圖6所示。

    圖5“警告”對(duì)話框圖

    圖6表皮族

    2.4表皮的生成

    將2.3中建立的族載入到概念體量族中，并按自適應(yīng)點(diǎn)的順便依次在UV分割線所創(chuàng)立的菱形網(wǎng)格中放置點(diǎn)自適應(yīng)點(diǎn)1234，生成一個(gè)模塊。選擇此模塊，單擊“修改”面板中的（重復(fù)）命令，生成表皮。如圖7所示。

    圖7生成表皮

    結(jié)束語(yǔ)

    本文基于Revit2014族的功能上創(chuàng)建了參數(shù)化體量和參數(shù)化表皮的生成還只是對(duì)其強(qiáng)大功能的初期淺嘗，相對(duì)來(lái)講都屬于基礎(chǔ)功能。因此基于Revit平臺(tái)而開(kāi)發(fā)的專業(yè)軟件和插件以及RevitAPI等更具有實(shí)用性，在參數(shù)化方面也具有更高的優(yōu)勢(shì)，建筑師和相關(guān)建模人員可以通過(guò)深入學(xué)習(xí)來(lái)提高建模效率和完善參數(shù)化設(shè)計(jì)。

    參考文獻(xiàn):

    [1]羅翔，吉國(guó)化.基于RevitArchitecture族模型的古建參數(shù)化建模初探[J].中外建筑，2009（8）：42-44.

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