随着建筑信息化应用越趋深入与复杂化，市场上对BIM模型数据处理的需求不断增加。如何处理大体量BIM模型，让BIM可以快速的在Web浏览器、移动App上被使用，是目前限制BIM应用范围与场景的主要问题。

BIM轻量化技术的出现与发展，解决了BIM技术应用的两大问题：

1、在应用场景上，BIM轻量化技术让BIM模型可以脱离BIM建模软件，应用于各种系统和软件平台；

2、 在BIM模型格式上，BIM轻量化技术将BIM中的几何数据转换为大多数软件支持的三角面格式，以构件为粒度融合属性数据， 实现数据间的互用。

三维数据解析图示

当前，市面上的BIM轻量化技术大多集在压缩BIM模型体量上，在BIM模型的格式兼容能力、BIM模型数据的还原能力、Web端的BIM模型渲染流畅度和稳定性等上，存在一定的缺陷。

一款优秀的BIM轻量化引擎除了满足以上需求，还要具有哪些功能？ 我们以广州君和（艾三维技术）研发的EIM轻量化展示引擎为例说明。

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EIM轻量化展示引擎

EIM是一个专注于解决建筑数据管理与复用问题的PaaS云平台。它对外提供三维建筑模型解析与Web可视化、建筑全寿期数据管理、建筑数据与地理信息数据融合等服务，作为专业级的建筑数据管理与应用的底层开发平台，实现将现实世界的物理建筑物映射到虚拟世界形成“数字孪生”，使建筑形成自包含、自展示、自服务能力，帮助用户快速应对复杂的业务场景需求。

EIM包括数据管理、三维管理、BIM+GIS管理三大板块：

EIM 功能架构图

数据管理为BIM提供一个标准的数据管理方式，通过自定义业务数据模型及标准化的数据访问接口实现文档、项目、设计数据、进度、设备、沟通、组织、人员与权限等建筑数据全生命周期数据管理。

三维管理包括EIM3D 三维处理引擎以及三维可视化引擎，提供从模型上传、解析到前端渲染的三维可视化一站式服务，具有IFC、Revit、iModel、OBJ、DAE、FBX等国际通用的BIM模型以及常见的DWG二维图纸的解析服务，形成一套完整的模型构件数据库，并支持在PC端和移动端的三维展示以及互动操作，同时提供服务层API和JavaScript API支持二次开发。

BIM+GIS管理作为面向BIM+GIS的数据管理和应用开发平台，集成GIS场景与BIM模型完整的数据，实现室内室外、地上地下的一体化浏览。

核心技术

1. EIM3D 三维引擎

EIM3D 三维引擎提供BIM模型后台处理计算服务和前端模型及数据展示服务，它一方面将各软件厂商封闭的BIM数据格式开放化，另一方面为建筑全过程信息、决策等系统的开发者和庞大的建筑标准体系之间建立桥梁，降低软件开发者进入建筑领域知识的门槛。

通过对国际、国内常见民用和工业建筑模型格式的支持，EIM3D将BIM中的几何数据转换为大多数软件支持的三角面格式，以构件为粒度融合属性数据，最终向开发者提供RESTful形式的数据接口API及三维模型浏览组件，降低了开发者对繁杂的建筑及各类模型格式等知识的理解，也降低了开发者对建筑三维可视化的要求。

三维数据解析图示

EIM3D通过构件互用、数据压缩、按需加载等方法，轻量化BIM，使得常规的计算机、手机、Pad等都能通过支持WebGL的浏览器在线查阅BIM，大大降低了对BIM使用的软、硬件需求。

基于Web的三维展示效果图

2. 数据平台

EIM具有一个强大的数据平台，它由一个建筑数据库和一种可配置的数据模型所组成。

1） 建筑数据库

由于三维图形的数据存储格式繁多、单组件数据量较小而整个图形数据量较大的特点，因此关系型数据库难以胜任。为了满足建筑数据库复杂、易变的数据结构存储要求，我们使用的建筑数据存储结构解决了不同种类建筑数据，如：三维几何数据、文档、结构化数据和关系型数据的存储和管理问题，能够较方便地实现个性化定制的需求。

EIM建筑数据库是自主研发的一款多模数据库，他支持灵活的数据结构存储方式，并可以混合使用。与传统的关系型数据库相比，EIM建筑数据库对三维几何数据的处理速度更快；与文档型数据库比较，他占用的存储空间更少。

EIM建筑数据库多种数据存储方式

通过对数据知识图谱理论的应用，EIM建筑数据库实现了数字建筑物的数据、文档与模型之间的关联数据存储与管理。

知识图谱结构图

EIM建筑数据库支持类似SQL的AQL查询语言，可实现对数据的快速查询，简单易用。同时，它还内置了可扩展的建筑工程领域数据模型及基础API。

2）可配置的数据模型

EIM已内嵌了一套建筑工程领域的通用数据模型及API，但是在不同的应用场景中，对数据模型的使用需求也不尽相同。因此，EIM允许用户对数据模型进行客户化定义，并提供了一套定义数据的方法。基于EIM定义数据的规则，用户可以任意扩展成符合自己需求的数据模型，包括：对象类、关系类、属性等的个性化配置，以满足不同类型应用程序的开发要求。

数据模型配置界面

在开放数据模型配置的基础上，EIM提供RESTful风格的微服务，充分利用HTTP协议本身语义，数据描述简单易懂，以JSON做数据交换，通过GET/PUT/POST/DELETE等方法实现对资源的访问，代码复用性高。

EIM目前包含两类服务，即数据接口服务、业务服务。数据接口服务主要负责对外提供各类结构化、非结构化数据存取的通用接口；业务服务主要对外提供EIM特定业务组件接口。主要核心接口与服务如下：

数据接口服务：

通用数据接口

用户授权验证接口

日志接口

事务控制接口

业务服务：

三维模型解析服务

三维模型可视化

工程图纸可视化

地理信息可视化

特定业务服务

在API基础上，EIM把BIM领域常用的一些功能或页面拆分成一个个小模块，基于jQuery、React等前端开发框架进行类似Web Components的封装形成EIM 功能组件，以帮助开发者快速满足类似业务场景的需求。每个EIM 功能组件会包含名称、属性、方法（API）和事件等信息。目前EIM开放的功能组件如下：

EIM3DViewer三维可视化引擎

Web端 EIM3DViewer三维可视化引擎

文档管理组件

文档管理组件

人员管理组件

人员管理组件—用户注册

进度管理组件

文档管理组件-进度任务数据管理

文档管理组件-进度模拟

树管理组件

树管理组件

系统管理组件

系统管理组件—人员管理

EIMGeo 3D Viewer BIM+GIS可视化引擎

EIMGeo 3D Viewer BIM+GIS可视化引擎

3. BIM与GIS融合

长期以来，由于城市建筑物的数字化程度的限制，GIS止步于建筑物之外，城市中巨大的建筑空间没有数字化，得到的结果是一个不彻底的数字城市。智慧城市关键的一步是融合BIM 和GIS数据、技术与服务，根据不同应用场景需求高效、灵活的交换数据，并消除应用瓶颈。

EIM的BIM+GIS融合技术能够构建智慧城市所需最基础最核心的城市基础数据库，作为城市各类智慧信息接入和承载平台。EIM提供多源二、三维GIS数据及BIM模型的上传、解析、数据集成、浏览交互和管理，通过空间位置将BIM精细数据与GIS大场景数据无缝集成，实现浏览器上室内室外、地上地下一体化的浏览和交互。EIM支持用户在线一站式的快速组织各类数据，搭建BIM+GIS基础应用。

BIM轻量化引擎作为拓宽BIM应用场景和范围的重要产品，是未来BIM使用的关键，其功能决定了BIM应用的深入和广度。一款好的BIM轻量化引擎能提高企业的三维协同能力、BIM集成程度、BIM+GIS的融合技术等。本文通过详细的说明，和举例论证，为大家选择BIM轻量化引擎提供了依据。

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