BIM相關硬件（BIM技術）

BIM相關硬件01工程建設信息化的發(fā)展工程建設信息化的發(fā)展02BIM計算機硬件BIM計算機硬件1.工作站—核心配件

組

件配置要求推薦配置操作系統(tǒng)64位windows操作系統(tǒng)Windows7或Windows10

CPU采用SSE2技術的單核或多核IntelXeon或i-Series處理器或AMD等效處理器4-8個CPU核心，主頻3.0以上（PC機系列主頻3.5以上）內

存8G以上16G以上，建議采用ECC內存

顯

卡2G以上顯存的獨立顯卡，同時支持DirectX和OpenGL4G以上顯存的專業(yè)圖形顯卡

硬

盤系統(tǒng)盤100G以上的SSD固態(tài)硬盤全部硬盤采用SSD固態(tài)硬盤BIM計算機硬件工作站—類型普通PC電腦臺式工作站移動工作站云工作站優(yōu)勢價格便宜、品牌較多價格適中、性能穩(wěn)定移動辦公、性能穩(wěn)定互聯(lián)網辦公、高效協(xié)同、資源共享與調整劣

勢性能較差、穩(wěn)定性較差不便于攜帶、不便于協(xié)同價格昂貴、不便于協(xié)同價格昂貴、品牌較少適用場景BIM教學、初級BIM應用、個人BIM工作者企業(yè)級BIM應用BIM項目應用、個人BIM工作者BIM教學、企業(yè)級BIM應用、BIM協(xié)同應用常見配置CPUI5系列處理器I7系列或至強E2系列處理器I7系列處理器2顆至強金牌系列處理器內存8Gb32Gb16Gb8*32Gb顯卡GTX1050QuadroP2000QuadroP10008*QuadroP2000或同等配置虛擬化顯卡硬盤256GbSATA固態(tài)256GbPCIe固態(tài)256GbPCIe固態(tài)4*960GB固態(tài)硬BIM計算機硬件2.服務器構成：cpu、芯片組、內存、磁盤系統(tǒng)等特性：可擴展、易使用、可用、易管理外形：刀片式、塔式、機柜式等03BIM輔助設備BIM輔助設備1.移動終端BIM+移動終端移動終端，也叫移動通信終端，是指能夠執(zhí)行與無線接口上的傳輸有關的所有功能的終端裝置。移動終端包括：手機、筆記本、平板電腦、POS機、車載電腦等。BIM輔助設備2.三維激光掃描儀BIM+三維激光掃描儀模型點云合成BIM輔助設備3.3D打印機BIM+3D打印機BIM與3D打印均是建立在三維建?；A上的信息技術，二者可以進行深度融合共同為建筑設計、建造服務。3D打印建筑示意圖BIM輔助設備4.無人機BIM+無人機無人機傾斜攝影BIM輔助設備5.VR/ARBIM+VR/AR04物聯(lián)網設備物聯(lián)網設備1.傳感器BIM+傳感器2.RFIDBIM+射頻識別技術（RadioFrequencyIdentification，簡稱RFID）煙霧傳感器光照傳感器物聯(lián)網設備視頻監(jiān)控智慧工地物聯(lián)網設備智慧運維激光掃描儀3D打印機無人機傾斜攝影放線機器人VR/AR3.2輔助設備3.2.1激光掃描儀3.2.23D打印機3.2.3無人機傾斜攝影

3.2.4放線機器人3.2.5VR/AR3.2.1激光掃描儀

3.2掃描儀定義又稱三維激光掃描儀、激光抄數(shù)機，主要運用激光測距原理，利用激光掃描對被測物體的形狀、尺寸、表面紋理及所在位置進行分析、記錄。主要包括四個核心構件：激光掃描儀、電源系統(tǒng)、三腳架和控制儀器。設備分類按原理不同將工程項目及科學研究領域的激光掃描儀的種類分為三種類型：脈沖式激光掃描儀、相位差式激光掃描儀以及三角測距式激光掃描儀。相位差式激光掃描儀脈沖式激光掃描儀三角測距式激光掃描儀工程應用現(xiàn)在激光掃描儀已經廣泛應用到了各個領域，包括工程、遺跡保護、建筑設計、規(guī)劃、災害評估等數(shù)字城市建設的多個方面。應用激光掃描儀快速有序掃描獲得待掃描建筑物表面大量的密集的點的相關信息，獲得實物具有特征的點、線、面等數(shù)據(jù)信息，從而構建與實物相符的數(shù)字化模型。全站儀與激光掃描儀對比在工程領域的三維數(shù)據(jù)測量中，與全站儀等采集方式相比，激光掃描儀具有諸多優(yōu)勢，對比如表所示：優(yōu)勢全站儀激光掃描儀對被測實物的位置要求低利用反射棱鏡進行測量，被測實物必須在棱鏡可以反射的地方，部分難以到達或危險性較高的區(qū)域不能進行測量可以在不接觸被測物體的前提下開展工作對儀器所在的測量環(huán)境要求低由于需要棱鏡瞄準，測量過程必須在較明亮的地方進行可以在較暗的地方開展測量工作數(shù)據(jù)測量精度高毫米級的單點定位精度目前部分激光掃描儀已經達到了全站儀精度，可以滿足工程領域測量的精度要求數(shù)據(jù)獲取快且多只能有限地對目標特征點的數(shù)據(jù)進行獲取采樣速率高，可以有效快速地獲取實物的數(shù)據(jù)應用流程三維掃描技術可以作為BIM數(shù)據(jù)采集工具有效地、完整地記錄下工程現(xiàn)場復雜的工作數(shù)據(jù)，并與設計BIM模型進行對比分析，可實現(xiàn)對工程進度、質量的控制。點云數(shù)據(jù)采集點云數(shù)據(jù)預處理BIM逆向建模模型比對第一步第二步第三步第四步BIM應用3.2.23D打印機

3.2基本概念定義：是一種快速形成立體模型的工藝，運用一層一層堆積的方式“打印”出三維模型。原理：3D打印是斷層掃描的逆過程。軟件通過電腦輔助設計技術完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，后者會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個固態(tài)物體成型。1243三維建模通過三維制作軟件將虛擬三維空間構建出具有三維數(shù)據(jù)的模型。常見的三維建模軟件包括3DMax、Maya、CAD、CATIA、UG等。打印過程通過數(shù)據(jù)線、SD卡、等方式把切片得到文件傳送給3D打印機，同時，裝入3D打印材料，調試打印平臺，設定打印參數(shù)，然后打印機開始工作。切片處理將設計好的模型導入切片軟件中進行切片，并將切片后的文件儲存成3D打印機能直接讀取并使用的文件格式。后期處理取出物體，做拋光、上色、去掉多余、硬度強化處理等后期處理。打印過程20世紀80年代查爾斯.赫爾研發(fā)并獲得了3D打印專利技術，將其命名為立體光刻技術，并成立了3DSystems公司。1989年斯科特.克倫普研發(fā)了另一種3D打印技術，并成立公司。2014年世界上第一輛3D打印汽車面世。2012年美國將3D打印應用于軍事領域，包括裝備制造、裝備維修、軍事電子等。2015年全球首款3D打印筆記本面市。發(fā)展應用過程建筑領域的應用3D打印技術也在建筑領域進行了廣泛應用，主要包括D型工藝（D-Shape）、輪廓工藝（Contour?Crafting）、全尺寸3D打印和混凝土打?。–oncrete?Printing），最終實現(xiàn)房屋的3D打印。BIM與3D打印的結合通過3D打印機對設計的BIM模型按比例縮放進行打印，進行更加直觀的展示和對比分析，助力方案比選和評審；通過3D打印機對BIM模型中的復雜結構、機電等按比例縮放進行打印，進行帶實操性質的施工模擬；以BIM模型搭建的數(shù)據(jù)庫為核心，進行3D打印，實現(xiàn)建筑物及相關構件的智能化生產，特別是異形構件的加工；將BIM、3D打印結合應用于裝配式建筑，進行裝配式構件的快速批量打印生產?；炷翗嫾a系統(tǒng)架構3.2.3無人機傾斜攝影

3.2系統(tǒng)構成無人機控制平臺和導航系統(tǒng)是無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)的核心部分，可以準確地對無人機飛行姿態(tài)、飛行高度、瞬時空間位置等進行記錄，控制中心可通過實時的信息反饋對無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)飛行姿態(tài)、高度等進行調控。無人機傾斜攝影系統(tǒng)又主要由無人機控制平臺、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)和導航系統(tǒng)組成。無人機控制平臺主要指飛行控制和管理系統(tǒng)、紅外傳感器、高度和速度傳感器等，導航系統(tǒng)主要由全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)定位導航和慣性導航系統(tǒng)等組成。反映地物周邊真實情況。相對于正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地物，更加真實的反映地物的實際情況，極大的彌補了基于正射影像應用的不足。傾斜影像可實現(xiàn)單張影像量測。通過配套軟件的應用，可直接基于成果影像進行包括高度、長度、面積、角度、坡度等的量測，擴展了傾斜攝影技術在行業(yè)中的應用。建筑物側面紋理可采集。針對各種三維數(shù)字城市應用，利用航空攝影大規(guī)模成圖的特點，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效的降低城市三維建模成本。數(shù)據(jù)量小易于網絡發(fā)布。相較于三維GIS技術應用龐大的三維數(shù)據(jù)，應用傾斜攝影技術獲取的影像的數(shù)據(jù)量要小得多，其影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟的技術快速進行網絡發(fā)布，實現(xiàn)共享應用。技術優(yōu)勢BIM與傾斜攝影的結合應用BIM+傾斜攝影的環(huán)境優(yōu)化設計；BIM+傾斜攝影的進度管理；BIM+傾斜攝影的工程量提??；BIM+GIS+傾斜攝影的城市/交通規(guī)劃。成都天府國際機場傾斜攝影與工程量提取3.2.4放線機器人

3.2基本概念又稱為測量機器人、自動全站儀，是一種具有自動電子驅動、自主式目標自動識別（ATR）、精確照準目標并獲取方向、距離及坐標等空間信息功能的高精度智能型電子全站儀。常用的放樣設備包括經緯儀、全站儀、水準儀、GPS接收機等。技術組成包括坐標系統(tǒng)、操縱器、換能器、計算機和控制器、閉路控制傳感器、決定制作、目標捕獲和集成傳感器等八大部分。設備組成全站儀主機：用于指示、測量放樣點位的設備。外業(yè)平板電腦：即手持操作終端，導入BIM模型后，用于控制、選擇測量或放樣點。三腳架：支撐及固定全站儀主機，可根據(jù)需要調整高度及角度。全反射棱鏡及棱鏡桿：用于點位在地面上測量及放樣，與主機智能連接后準確定位，實時動態(tài)跟蹤。應用流程BIM模型通過BIM軟件創(chuàng)建，然后通過放樣插件設置和提取放樣點，再將帶有放樣數(shù)據(jù)的BIM模型導入放樣機器人存儲設備，最后設置機器參數(shù)（設備參數(shù)設置和操作步驟參見各放樣機器人使用說明書）進行放樣。3.2.5VR/AR

3.2基本概念虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，簡稱VR）是把抽象的、龐大的空間數(shù)據(jù)利用計算機通過數(shù)字圖像處理技術、計算機、傳感器等技術和設備轉化為可感知和可直視的模型及虛擬實物，生成模擬環(huán)境，實現(xiàn)一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，使體驗者身臨其境般沉浸到該環(huán)境中。增強現(xiàn)實世界（AugmentedReality，簡稱AR）是指在真實存在的世界里，理由計算機技術增加虛擬的場景事物，在一定視角上使虛擬世界和現(xiàn)實世界相融合的技術。設備組成建模設備，如3D掃描儀。三維視覺顯示設備，如3D展示系統(tǒng)、大型投影系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實頭顯等。聲音設備，如三維的聲音系統(tǒng)以及非傳統(tǒng)意義的立體聲。交互設備，包括位置追蹤儀、數(shù)據(jù)手套、3D輸入設備（三維鼠標）、動作捕捉設備、眼動儀、力反饋設備以及其他。設備組成一個完整的增強現(xiàn)實（AR）系統(tǒng)是由一組緊密聯(lián)結、實時工作的硬件部件與相關軟件系統(tǒng)協(xié)同實現(xiàn)的。一個典型的AR系統(tǒng)結構由虛擬場景生成單元、透射式頭盔顯示器、頭部跟蹤設備和交互設備構成。BIM+VR/AR運用VR和AR技術可以彌補BIM技術缺少的與實際環(huán)境結合的“真實感”，真正實現(xiàn)虛擬三維模型和圖紙與項目真實環(huán)境的巧妙結合。BIM技術和VR和AR在工程中的聯(lián)合應用，已拓展到設計、施工、營銷、運維的全生命周期。項目營銷應用施工階段應用設計階段應用運維管理應用BIM+VR的設備運維培訓、BIM+AR的設備維修、BIM+AR的工程翻修樣板間BIM+VR沉浸式體驗、智能家居BIM+AR互動展示、房屋裝修的方案效果搭配VR交互選擇。BIM+AR管線布局、復雜施工技術和標準化施工工序的BIM+VR/AR交互體驗、施工質量要求AR場景增強、安全事故VR交互體驗、安全防護設計搭建VR交互體驗、BIM+AR工程質量安全檢查基于BIM+VR/AR可視化交互體驗的方案比選與審查、招投標環(huán)節(jié)的BIM+VR可視化展示、BIM+VR的環(huán)境渲染。03020104BIM+VR/AR掌握BIM應用相關的硬件設備類型了解BIM應用對計算機硬件的配置要求了解各種BIM硬件設備的原理及用途3.1計算機硬件3.1.1工作站3.1.2服務器3.1.3移動終端3.1.1工作站

3.1計算機組成CPU：中央處理器，是計算機的運算和控制核心，對計算機的所有硬件資源（如存儲器、輸入輸出單元）進行控制調配并執(zhí)行通用運算。內存：用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。顯卡：用于計算機系統(tǒng)顯示信息轉換和圖像加速處理。顯卡擁有獨立的“顯示芯片”，即圖形處理器（GraphicsProcessingUnit，GPU），是顯卡的主要處理單元；也擁有和計算機存儲器相似的存儲器，稱為“顯示存儲器”，簡稱顯存。硬盤：最主要的存儲設備，用于存儲計算機各種數(shù)據(jù)。硬盤的主要參數(shù)包括容量、轉速、緩存、接口類型和接口速度。硬盤按類型分為機械硬盤（HDD）和固態(tài)硬盤（SSD），其中固態(tài)硬盤讀寫速度更高。工作站定義工作站英文名稱為Computerworkstation，是一種面向專業(yè)應用領域，具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領域而設計開發(fā)的高性能計算機，亦被作為高性能專業(yè)計算機的統(tǒng)稱。目前已經出現(xiàn)了臺式工作站、移動工作站、云工作站等多種產品形態(tài)。臺式工作站聯(lián)想ThinkStation工作站蘋果MacPro工作站移動工作站DELLPrecision系列工作站聯(lián)想ThinkPadP系列工作站常見工作站配置組件配置要求推薦配置操作系統(tǒng)64位windows操作系統(tǒng)Windows7或Windows10CPU采用SSE2技術的單核或多核IntelXeon或i-Series處理器或AMD等效處理器4-8個CPU核心，主頻3.0以上（PC機系列主頻3.5以上）內存8G以上16G以上，建議采用ECC內存顯卡2G以上顯存的獨立顯卡，同時支持DirectX和OpenGL4G以上顯存的專業(yè)圖形顯卡硬盤系統(tǒng)盤100G以上的SSD固態(tài)硬盤全部硬盤采用SSD固態(tài)硬盤云工作站應用場景工作站類型比較

普通PC電腦臺式工作站移動工作站云工作站優(yōu)勢價格便宜品牌較多價格適中性能穩(wěn)定移動辦公性能穩(wěn)定互聯(lián)網辦公高效協(xié)同資源共享與調整劣勢性能較差穩(wěn)定性較差不便于攜帶不便于協(xié)同價格昂貴不便于協(xié)同價格昂貴品牌較少適用場景BIM教學初級BIM應用個人BIM工作者企業(yè)級BIM應用BIM項目應用個人BIM工作者BIM教學企業(yè)級BIM應用BIM協(xié)同應用常見配置CPUI5系列處理器I7系列或至強E2系列處理器I7系列處理器2顆至強金牌系列處理器內8Gb32Gb16Gb8*32Gb顯卡

GTX1050QuadroP2000QuadroP10008*QuadroP2000或同等配置虛擬化顯卡硬盤256GbSATA固態(tài)256GbPCIe固態(tài)256GbPCIe固態(tài)4*960GB固態(tài)硬3.1.2服務器3.1服務器類型應用服務器數(shù)據(jù)庫服務器WEB服務器架構體系X86服務器非X86服務器服務器的定義與主要類型服務器是計算機的一種，主要配件包括處理器、硬盤、內存、系統(tǒng)總線等。通常是7×24小時運行，因此可靠性和穩(wěn)定性是其區(qū)別于普通計算機最核心的指標。文件服務器3.1.3移動終端

3.1含義與特性是指能夠執(zhí)行與無線接口上的傳輸有關的所有功能的終端裝置。廣義上，移動終端包括手機、筆記本、平板電腦、POS機、車載電腦等。狹義上，移動終端主要指智能手機和平板電腦。便攜性無線性多樣性連通性移動性簡單性移動終端顯示的BIM模型在BIM應用中，移動終端應用已經成為重要的組成部分，在施工現(xiàn)場、運維管理等領域廣泛應用。由于不同操作系統(tǒng)原理不同，同一個功能的移動軟件需要開發(fā)不同操作系統(tǒng)版本，以適應各種操作系統(tǒng)應用需求。目前最主流的移動終端操作系統(tǒng)是Android（谷歌）和iOS（蘋果）。傳感器RFID3.3物聯(lián)網設備3.3.1傳感器3.3.2RFID3.3.1傳感器

3.3基本概念傳感器是一種感知外界環(huán)境信息，進行數(shù)據(jù)采集的設備，并將這些信號數(shù)據(jù)轉化為電信號或者其他信號傳遞到服務器。實現(xiàn)了自動采集數(shù)據(jù)和控制的功能，它的應用具有數(shù)字化、網絡化、微型化、系統(tǒng)化和智能化的特點。設備組成敏感元件：直接感受被測量，并輸出與被測量有確定關系的物理量信號。轉換元件：將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號。變換電路：負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制。轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。傳感器的分類分類依據(jù)傳感器名稱敏感元件材料金屬材料傳感器、半導體材料傳感器、復合材料傳感器、納米材料傳感器等有無外部電源有源傳感器、無源傳感器輸出信號類型模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器輸出信號通道有線傳感器、無限傳感器被測數(shù)據(jù)溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位移