BIMBOX | BIM中的LOD該怎么理解？

之前我們講BIM的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，有好幾次給大家提到了一個(gè)詞，叫LOD，這在BIM領(lǐng)域中是個(gè)很重要的概念，也是一個(gè)被很多人誤讀的概念。

今天我們就來把這個(gè)坑填上，說一說LOD。

BIM作為一個(gè)工作結(jié)果，是要從工程師手中交付到用戶手中的，有交付的過程，就得有個(gè)交付的要求。

用于不同項(xiàng)目階段的模型，做的要有多細(xì)致？信息要有多充足？雙方得在交付之前有個(gè)約定，這個(gè)約定，就是所謂的LOD等級(jí)。

LOD有兩種解釋，一種是Level of Detail，一種是Level of Development，你要是去查，會(huì)有很多人說怎么翻譯都行，但其實(shí)這兩種解釋代表了兩種非常不同的思想和操作方法。

LOD最早的本源是在3D游戲行業(yè)開始的。

1976年，James H.Clark最早提出了LOD理論，他的邏輯是：一些大的模型，幾何節(jié)點(diǎn)相對(duì)也就要多，而相應(yīng)的數(shù)據(jù)量也就非常大，在顯示的時(shí)候，限于CPU、內(nèi)存和顯卡能力有限，就會(huì)力不從心。

但游戲最終是顯示在屏幕上，一個(gè)屏幕再大也是有限的，模型精細(xì)到一定程度之后，超過這個(gè)精細(xì)度，在顯示器上顯示的效果都是一樣的。

也就是說，需要顯示的數(shù)據(jù)量可以根據(jù)屏幕的分辨率設(shè)定成一個(gè)常量。

這種LOD思想的核心，就是在用計(jì)算機(jī)建造游戲世界的時(shí)候，當(dāng)觀察者逐漸遠(yuǎn)離三維模型時(shí)，該模型的細(xì)節(jié)層級(jí)可以逐步降低，觀察者并不會(huì)覺察到它的視覺質(zhì)量有什么變化。

其采用的基本方法，就是通過減少構(gòu)建模型的多邊形數(shù)目，提高電腦渲染的效率。

后來一家專門做施工成本核算的企業(yè)，叫做Vico Software，在建筑業(yè)使用并發(fā)揚(yáng)了LOD理論，那個(gè)時(shí)候，LOD還是指Level of Detail，就是外觀細(xì)節(jié)等級(jí)的意思。

這家公司就是用這種等級(jí)的劃分，來確定建筑預(yù)算要精確到什么程度。

后來，美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)AIA頒布了一個(gè)E202號(hào)文件，在這個(gè)文件中，LOD指代BIM模型中各個(gè)元件，在不同階段的“完整度”。

而這個(gè)時(shí)候，LOD已經(jīng)是用英文單詞Level of Development，來代替原來的Level of Detail，翻譯過來就是：模型發(fā)展等級(jí)。

這個(gè)名字的變更，它最重要的意義就是，把BIM模型的圖形精細(xì)度，擴(kuò)展到了BIM模型在不同階段、不同方面信息的精度。

原來的Level of Detail所隱含的意思，就是一個(gè)模型的外觀細(xì)節(jié)決定了它的深度，而外觀信息只是BIM模型信息中的一部分，甚至是不太重要的一部分。

比如，一個(gè)工程項(xiàng)目的采購(gòu)人，不需要知道一把椅子具體的樣子和材質(zhì)，但是他們得知道這把椅子的銷售商是誰(shuí)、它在BIM模型中的ID是多少。

而另外一些人需要知道這把椅子的尺寸，才能方便地安排它和它周邊的物體的位置。

誰(shuí)需要知道這把椅子精確的外觀呢？只有制作效果圖的人才需要。

我們已經(jīng)知道，BIM可不是建立一個(gè)很炫的模型，出幾張效果圖的事兒。

所以，這個(gè)LOD也不能僅僅代表模型的外觀細(xì)節(jié)，而應(yīng)該代表它包含的全部信息。

我們用一張圖來說明Level of Development所代表的含義。

這個(gè)工字鋼柱子的模型，從LOD100到LOD400。

LOD100用一個(gè)立方體代表這里有個(gè)柱子；

LOD200描述了這個(gè)柱子的外觀尺寸；

到了LOD300，我們?cè)黾恿怂牟馁|(zhì)；

到了LOD350，我們?cè)黾恿说啬_螺栓；

到了LOD400，我們?cè)黾恿寺菟ǖ膲|片，和下面的基礎(chǔ)。

如果我們按照Level of Detail來觀察這個(gè)變化的話，那從LOD200以后，這個(gè)柱子本身的模型精度已經(jīng)沒有更高的提升了，

從LOD300增加了材質(zhì)信息開始，增加的這些信息就不再屬于它的模型精度信息了。

Level of Development中的Development，就是指一個(gè)BIM模型從初步設(shè)計(jì)，到施工再到交付運(yùn)維，不同發(fā)展階段所需要攜帶的信息。

它和Level of Detail有幾個(gè)最大的區(qū)別：

第一是，它代表了不同項(xiàng)目階段不同的人，對(duì)BIM模型的不同需求，這些需求不僅包括模   型的外觀尺寸，還包括很多其他的非幾何信息，每一個(gè)階段多出來的信息，都有著非常具體的功能，而不是讓模型看起來更逼真。

第二是，它不是判斷一個(gè)模型好壞的標(biāo)準(zhǔn)，而是發(fā)展階段的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說，一個(gè)健康的BIM模型，一定是從概念設(shè)計(jì)階段逐步發(fā)展到竣工階段的，每個(gè)階段都不應(yīng)該跳過，你也不能跳過前幾個(gè)等級(jí)，直接得到高LOD等級(jí)的模型。

第三是，上一個(gè)階段的BIM模型，必須可以傳承到下一個(gè)階段，同時(shí)也傳承給不同的使用者。這樣下一個(gè)階段就可以用前一個(gè)階段的模型繼續(xù)深化，而不需要推翻重來。

那么，不同LOD等級(jí)對(duì)應(yīng)工程項(xiàng)目具體哪一個(gè)階段呢？

我國(guó)對(duì)LOD等級(jí)一直沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，好消息是，這方面的第一本國(guó)標(biāo)，《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》，它的送審稿已經(jīng)通過審查，未來國(guó)內(nèi)的BIM模型交付的LOD要求，很可能就會(huì)按照這本標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。

這本規(guī)范參考國(guó)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每個(gè)LOD等級(jí)所對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目階段做了這樣的定義：

LOD100對(duì)應(yīng)勘察和概念化設(shè)計(jì)階段，模型可用于：項(xiàng)目可行性研究，項(xiàng)目用地許可等。

LOD200對(duì)應(yīng)方案設(shè)計(jì)階段，模型可用于：項(xiàng)目規(guī)劃評(píng)審報(bào)批、建筑方案評(píng)審報(bào)批、設(shè)計(jì)概算。

LOD300對(duì)應(yīng)深化設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，模型可用于：專項(xiàng)評(píng)審報(bào)批、節(jié)能初步評(píng)估、建筑造價(jià)估算、建筑工程施工許可、施工準(zhǔn)備、施工招投標(biāo)計(jì)劃、施工圖招標(biāo)控制。

LOD400對(duì)應(yīng)虛擬建造、產(chǎn)品預(yù)制、采購(gòu)、驗(yàn)收和交付階段，這個(gè)階段模型可用于：施工預(yù)演、產(chǎn)品選用、集中采購(gòu)、施工階段造價(jià)控制。

LOD500對(duì)應(yīng)竣工階段，模型可用于竣工結(jié)算，以及作為中心數(shù)據(jù)庫(kù)整合到建筑運(yùn)維系統(tǒng)。

需要指出的是，這本標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)LOD的稱呼為模型精細(xì)度，引用的全稱是Level of Details，這個(gè)引用其實(shí)是不合適的。

除了我們前面說的原因，還有一個(gè)原因就是，它和標(biāo)準(zhǔn)里出現(xiàn)的另外幾個(gè)概念，非常容易混淆，比如建模幾何精細(xì)度，信息粒度，建模精細(xì)度，而建模精細(xì)度的英文名和LOD非常相近，是Level of Model Detail。

在讀這本標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，你肯定會(huì)因?yàn)檫@些概念輪番出現(xiàn)而感到困惑，如果你已經(jīng)理解了前面我們說的內(nèi)容，建議你直接拋開標(biāo)準(zhǔn)中的這些概念，把所有出現(xiàn)模型精細(xì)度，也就是LOD的地方，都按照今天講述的Level of Development，即模型發(fā)展程度來理解，就不會(huì)出現(xiàn)誤會(huì)了。

你只需要了解標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于不同發(fā)展階段的模型，需要包含哪些信息，這些信息中又有哪些是圖形精度方面的、哪些是非幾何信息就好了。

在標(biāo)準(zhǔn)的第5章，“建筑工程信息模型要求”中，就對(duì)每一個(gè)LOD階段模型的要求，做了非常細(xì)致的說明。

5.3這一節(jié)提出了不同LOD等級(jí)要體現(xiàn)哪些非幾何信息，這其中包括了建筑基本信息，屬性信息，場(chǎng)地地理信息，圍護(hù)信息，水、電、暖通系統(tǒng)信息等，每一類分別對(duì)應(yīng)一張表格。

5.4這一節(jié)則是對(duì)不同LOD等級(jí)模型，應(yīng)該包括哪些物體，以及每種物體的圖形精度做了相關(guān)要求。每一個(gè)LOD等級(jí)對(duì)應(yīng)一張表格。

這些內(nèi)容就不在這兒一一講解了，我們把這份標(biāo)準(zhǔn)的電子版放到了公眾號(hào)里，回復(fù)LOD三個(gè)字母，即可下載。

相信聽完這一期，你不僅搞明白了LOD是什么意思，更進(jìn)一步地理解了BIM不等同于三維模型這個(gè)理念。