用BIM创造历史：索恩爵士的英格兰银行的众包重建

 

约翰·索恩爵士（Sir John Soane）的英格兰银行建于1788年至1833年，在1920年代被摧毁，被一些建筑历史学家认为是最大的现代建筑讽刺。今天，Soane的英格兰银行因其对自然采光的壮观使用和令人着迷的规模效果而受到全球建筑师的尊敬，并激发了Robert A.M. Stern Architects（RAMSA）的新古典主义建筑方法。

Autodesk、HP 和 NVIDIA 与 RAMSA、CASE、CG Architect 和 Sir John Soane Museum 合作，让世界各地的建筑师参与进来，帮助在 BIM 中重建 Soane 的英格兰银行，这是同类项目中的第一个众包项目。本文讨论了使用 Revit 对经典建筑进行建模的方法，以及惠普、NVIDIA 和欧特克的技术如何实现全球 BIM 协作。

在 Revit 中对古典建筑进行建模

为Soane项目创建模型的很大一部分挑战是创建整个新古典主义设施中普遍存在的各种古典建筑形式。有拱门，拱顶，壁柱，古典秩序，灯笼甚至女像柱！对这些元素中的任何一个进行建模都有其自身的挑战和回报。我所吸引的挑战是在蒂沃利角创建科林斯柱。

蒂沃利科林斯教团在许多方面都是独一无二的。它清楚地可以识别为科林斯式的秩序，它的鼓、算盘和滚动的蜗壳在角落由下面的两排叶子支撑。然而，蜗壳比典型的蜗壳更加程式化（1）。但是在首都的中心，通常有某种类型的花朵形式，大小与算盘的高度大致相同，在蒂沃利，花朵几乎是正常大小的两倍，并且对周围的元素非常自豪（2）。此外，通常从位于内蜗壳和外蜗壳之间的花椰菜中蜗牛（3）的顶排叶子也有些独特，它取消了花椰菜，只是以更自由的形状创建第三排叶子（4）。

蒂沃利角的柱子忠实地模仿了蒂沃利的灶神庙，这是索恩最喜欢的古代建筑。

我能够在J.M. Mauch的书中找到一个非常详细的板，其中包含Tivoli柱的完整测量值。这本书包含 100 张图版，上面有非常详细的插图，展示了一些最著名的古代幸存纪念碑。使用此板，我能够应用文艺复兴时期Revit中探索的技术，并将它们应用于创建与Soane在英格兰银行使用的订单相匹配的独特订单。

此处的时间和空间不允许详细共享所有步骤。但是，我将概述我遵循的整个过程，然后对其中一片叶子进行一些详细步骤。

在 Revit 中对经典订单建模的总体方法

有一些总体标准驱动整个创建过程。这些标准是在Renaissance Revit中建立的，但也适用于Soane项目。首先是希望为每个经典序创建完全参数族。这意味着列应该能够弯曲到任何所需的大小，并在缩放时保持其所有比例。在Revit族编辑器中不是一件容易的事！

其他驱动标准认识到与创建此类复杂族相关的复杂性和性能问题。该族应使用三个细节层次，包括一个非常低细节的粗略示意图版本，可以在小比例和整体视图中显示。中等细节版本，包含足够的细节来建议订单的形式和特征，同时仍然足够精简以在中间比例下工作。当然，还有精细的细节，可以完整地显示所有详细和有机的几何形状。这自然是三者中“最重”的，对于特写视图和高度详细的渲染很有用。

缩放

有几种方法可以使族以参数化方式扩展。但首先要意识到的是，对于大多数家庭来说，你必须将扩展作为家庭的一个刻意特征。换句话说，默认情况下，族不缩放。如果希望族能够具有灵活的大小，则必须定义长度、宽度和高度等参数，然后灵活调整这些参数。如果希望按比例进行缩放，则可以使用公式将参数一起弯曲。例如，可以使宽度和深度相等，或者使一个宽和深度相等。这样，当其中一个被弯曲时，另一个会按照参数公式指示的任何比例弯曲。

此方法适用于参数很少的简单族。科林斯柱的粗略细节版本使用一个简单的圆柱体作为其底座，一个锥形圆柱体作为其轴和两种简单的形式：一种混合和一种挤压作为首都。

在古典建筑中，在其底部测量的柱子直径是所有比例的基础。Mauch 进一步将其分解为模块（底座直径 = 2 个模块）和零件（1 个模块 = 30 个零件）。订单的所有其他尺寸都可以用直径、模块和零件表示。因此，这使得“族类型”对话框中的公式基于部件的简单表达式。

还有其他方法可以缩放族几何图形。在概念体量环境 （CME） 中工作时，可以构建“绑定”。钻机是从参考线创建的构造;通常是一个简单的矩形，有时是3D框。该钻机将应用尺寸参数，使其只需几个参数即可灵活使用。几何体在此钻机中构建。它利用托管到钻机参考线的参考点。当钻机弯曲时，承载点（以及由它们驱动的任何几何体）也会弯曲并保持其比例。构建此类绑定在概念上与其他更常见的 Revit 建模方法不同，但提供了一种非常强大的方法来构建复杂的表单，而无需过于复杂的公式集合。

按比例缩放表单的最后一种方法涉及使用“种植”类别的特殊功能的解决方法。“种植”类别具有一个名为高度的内置系统参数。此高度参数不仅会更改家庭的高度，而且实际上会按比例调整整个家庭的大小。但是，要使用此功能，您必须将两个种植家庭嵌套在一起。我不确定为什么需要两个嵌套在一起，但它有效！所以诀窍是，创建一个种植家庭。将高度设置为所需的“起始”大小。相对于此高度构建几何图形。然后将这个家庭嵌套到另一个种植家庭中。现在，您可以在另一个族或项目中使用此族。当您这样做时，弯曲高度参数将按比例调整整个家庭的大小！正是我们在高度详细的科林斯式首都所需要的。

族编辑器环境

粗略的细节水平自然是最简单的版本。如上所述，它是由简单的挤压和混合制成的。这些是在传统的家庭编辑器中构建的。中型和精细版本需要更复杂的几何形状，并利用CME中可用的自由形式建模工具。每种环境都有优点和缺点。我去CME学习科林斯阶的主要原因是获得更平滑，更有机的形状来代表叶子和其他自由形状。

但是，我并没有在 CME 中构建所有内容。蒂沃利首府的招牌花，其实只是传统环境中的扫荡和空隙挤压。算盘和铃铛虽然在CME中建模，但在传统环境中可以很容易地建模。甚至树叶也可以在那里尝试。考虑到它们在英格兰银行的实际棱角分明，你可以很容易地争辩说我的格式太自由，不能准确捕捉索恩使用的真实形式。

安迪·米尔本（Andy Milburn）是Soane项目的主要贡献者之一，他模拟了不同版本的首都并使用了传统环境。

首都的结构

首都自然是整个家族中最复杂的一块。为了使事情更易于管理，首都被分解为几个单独的家庭。每个族都嵌套到整体中，根据需要定位、旋转和复制。由于大多数片段被复制四到八次，因此在进行更新时，您可以重新加载族，所有实例都会更新，同时保持其相对位置。

算盘和贝尔 — 这个家族是在 CME 中创建的。它使用参考线的钻机来创建整体构造。钟是一个旋转形式，坐在它上面，算盘是由挤压形式制成的，有一个扫荡的空隙，雕刻出周边的成型形状。

短叶 — 此族在中等细节版本中包含两种类型;一个用于高叶，一个用于短叶。在精细细节版本中，它们被分成两个独立的系列以简化事情。这些族使用样条路径创建叶子的自由形状，然后沿路径承载一系列点。最终形式从路径和轮廓放高。

高叶 — 该家族从短叶中保存出来，并调整参数、路径和轮廓，以提供更高、更细长的长叶子形式。

大蜗壳 — 在文艺复兴时期的Revit版本中，小蜗壳和大蜗壳是在单个族中创建的。两者都使用样条轮廓和多个托管点和轮廓来创建放样形状。我保留了相同的基本家庭，但将其分成两个家庭，每个蜗壳一个。大蜗壳非常密切地使用了原始家族。我改变了路径的形状和轮廓，使它们更加风格化和富有表现力。我还为它们增加了更多的质量，特别是在螺旋后面，使它们看起来更坚固和坚固。

小蜗壳 — 蒂沃利首都的小内蜗壳与角落的蜗壳非常不同。所以我为这个家庭从头开始建造了这些。在这里，我使用一个简单的样条路径在顶部创建循环形式。然后应用带有偏移参数的简单圆形轮廓。这允许轮廓向外移动和螺旋。

Flouret — Tivoli 列中的 Flouret 实际上只是另一片叶子。这与下部叶子的构造类似，只是有两条路径，它们在不同的平面上以彼此成一定角度绘制，并且轮廓是加载的通用模型族，而不是使用参考线在原位创建。此外，为了使表单更加有机，利用托管点旋转参数为叶窗体添加一点扭曲。

花 — 这个家庭是在传统环境中创建的。我们当然可以在CME中构建它，对于Renaissance Revit中的花朵，它是在CME中构建的。所以选择真的取决于你。我决定在这里尝试一下传统环境，并对结果感到满意。单个踏板和芽是独立的家族。这只会使复制和旋转更容易一些。踏板使用扫掠，这是用空隙挤压切割的。花蕾只是一排饼形的扫荡。

Abacus Leaf - 这个家族回到了CME，就像小叶家族一样建造。具有嵌套 GM 配置文件的简单样条路径。

结语

CME可以提供出色的结果，具有漂亮的自由形状和有机外观的几何形状。要创建元素而不是“质量”，请确保从通用模型（自适应）族模板开始。它将创建一个自适应组件，这完全是另一个主题，但就我们的目的而言，这是我们必须开始的。然后转到“族类别和参数”，并将类别更改为所需的类别。您可以使用通用模型，或者如果您想使用种植缩放技巧，请使用种植。别忘了双巢。然后，我将其插入到另一个分类为列的系列中。

请记住，您可以将传统家庭插入集体家庭中，但不能相反。因此，一旦您决定使用 CME，您的最终系列将始终是一个自适应组件和 CME 系列。

构建有机几何看起来很棒，但这些族变得非常大。这可能会损害项目性能，这就是为什么为较小规模合并粗略和中等版本如此重要的原因。在尝试加载整体视图时，这将有很大帮助。保存大比例和渲染视图的精细细节。

这只是Soane项目的一小部分。请务必查看由人群创建的真棒模型，并可在 www.projectsoane.com 下载。

Shaun Frazier专门协助建筑组织将建筑信息建模技术集成到其设计流程中。他围绕 Revit 建筑、Rhino 和其他建筑 BIM 解决方案提供技术支持、培训、实施和咨询服务。

Paul F. Aubin是许多CAD和BIM书籍的作者，包括广受好评的Renaissance Revit，Aubin Academy标题以及数十种 lynda.com Revit软件视频培训标题。Paul 是一名独立的建筑顾问，他出差于国际，提供 Revit 软件实施、培训、内容创建和支持服务。

Jeff Mottle是CGarchitect数字媒体公司（www.cgarchitect.com）的创始人，该公司是建筑可视化专业人士的领先在线杂志和用户社区。他还共同创立了CGschool，专门迎合建筑可视化专业人士。Jeff自1996年以来一直在该行业工作，一直参与开发并在世界各地的会议上发表演讲。

Lindsey DuBosar在建筑和建筑环境行业拥有超过九年的经验，拥有东北大学的学士和硕士学位。她曾在哈特福德、波士顿和纽约的几家建筑公司担任 BIM 顾问、设计师和工作负责人。