4D prosto z pliku IFC

Każdy, kto pracuje z IFC, słyszał, że format niesie coś więcej niż geometrię. Właściwości, klasyfikacje, relacje, materiały. Dobrze.

Prawie nikt nie wspomina, że niesie też czas.

Nie jako podlinkowany plik z Primavery. Nie jako wyeksportowany arkusz, który trzeba gdzieś zaimportować z powrotem. Jako pełnoprawne encje, w tym samym pliku co geometria. To znaczy, że jeśli dane tam są, możesz patrzeć, jak konstrukcja sama się buduje – i nie potrzebujesz do tego ani jednej komercyjnej licencji.

Ten artykuł przeprowadza przez to od początku do końca, samymi kliknięciami. Gdzie harmonogram siedzi w pliku, jak go odtworzyć, jak zbudować go od zera, jeśli twój model go nie ma – i trzy rzeczy, które się wysypały, kiedy robiłem ten film.

Punkt wyjścia – gdzie w pliku siedzi harmonogram

Zacznijmy od rzeczy, która myli praktycznie każdego przy pierwszym kontakcie. Otwierasz plik IFC w przeglądarce, rozwijasz drzewo i żadnego harmonogramu nie widzisz. Nic dziwnego. Nie ma go tam, gdzie patrzysz.

Drzewo, które widzisz w przeglądarce, to struktura przestrzenna – projekt, teren, obiekt, jego części i elementy fizyczne w środku. Harmonogram do niej nie należy, bo zadanie nie jest rzeczą stojącą w przestrzeni. Wisi na projekcie osobną gałęzią.

Stąd bierze się wrażenie, że „w pliku nic nie ma”. Zwykła przeglądarka pokazuje jedną gałąź i tyle. Żeby zobaczyć drugą, potrzebujesz narzędzia, które ją czyta – i o tym jest reszta tego artykułu.

Same powiązania są proste, ale każde robi co innego:

Warto zapamiętać kierunek ostatniej istotnej relacji, bo bywa mylący: w IfcRelAssignsToProduct produktem jest element fizyczny, a obiektami powiązanymi są zadania. Czytasz to od elementu do zadania, nie odwrotnie.

Część 1 – Czym właściwie jest 4D w IFC

Najczęstsze nieporozumienie brzmi tak: 4D to „model plus harmonogram leżący obok”. Otóż nie. Nie ma linku do zewnętrznego pliku, nie ma dopasowywania identyfikatorów, nie ma wspólnego arkusza. Harmonogram jest w pliku, jako pełnoprawne obiekty, a połączenie między zadaniem a elementem to jawny obiekt relacji – dokładnie taki sam jak ten, który wstawia słup do kondygnacji.

Całość niesie pięć typów encji.

Zadanie i jego czas

Zadanie jest celowo chude. Trzyma nazwę, kod identyfikacyjny, typ predefiniowany i wskaźnik na osobny obiekt, który niesie daty. Dwa szczegóły warto znać, bo na nich ludzie się przewracają.

Po pierwsze, typ predefiniowany – zwykle CONSTRUCTION – nie jest ozdobnikiem. Mówi, jakiego rodzaju to praca: budowa, rozbiórka, logistyka, montaż. Narzędzie 4D używa tego do doboru koloru. Zostaw NOTDEFINED, a sekwencja rozbiórki zanimuje się na tę samą zieleń co nowa konstrukcja.

Po drugie, IfcTaskTime ma dwadzieścia atrybutów, a do animacji potrzeba trzech: czas trwania, start planowany i koniec planowany. Reszta – start i koniec rzeczywisty, daty wczesne i późne, zapas, procent zaawansowania – przydaje się dopiero przy porównaniu z powykonawczym.

Przypisanie zadań do elementów

Harmonogram bez połączenia z geometrią to po prostu harmonogram. Tym połączeniem jest IfcRelAssignsToProduct i to właśnie ono zamienia daty w animację. W pliku mostu przypisania wyglądają tak:

Zsumuj to i wychodzi 51 elementów. Most ma 151. Zapamiętaj tę różnicę – wracamy do niej w części 3.

Zależności między zadaniami

Zależności to osobne obiekty. IfcRelSequence wskazuje z zadania poprzedzającego na następujące i niesie typ zależności:

Każda zależność może też nieść wyprzedzenie (IfcLagTime) – przesunięcie między dwoma zdarzeniami. Dojrzewanie betonu przed rozdeskowaniem to właśnie wyprzedzenie. Żadna z czternastu zależności w tym pliku go nie ma, a w części 3 zobaczysz, co to robi z animacją.

Część 2 – Krok po kroku w Bonsai

Bonsai – dawniej BlenderBIM – to darmowy dodatek open source, który zamienia Blender w środowisko do pracy z IFC. Czyta harmonogram natywnie i potrafi animować model bezpośrednio z niego. Wszystko poniżej to klikanie w interfejsie; zrzuty pochodzą z Blendera 5.1 i Bonsai 0.8.5.

Numerki na zrzutach odpowiadają numerkom na liście pod każdym z nich.

Krok 1 – Instalacja i wczytanie modelu

Zainstaluj Bonsai z platformy rozszerzeń Blendera: Edit → Preferences → Get Extensions, wyszukaj Bonsai, zainstaluj. Zrestartuj Blender. Dostaniesz nową zakładkę BIM na górnej belce.

Potem File → Open IFC Project i wybierz swój plik.

Krok 2 – Otwórz panel harmonogramu

Tu większość ludzi utyka, bo to nie jest miejsce, w którym byś tego szukał. Narzędzia harmonogramu nie są w panelu bocznym widoku 3D – siedzą w edytorze Properties, w zakładce Scene.

1. 1
   Zakładka Scene

   Wszystko, co Bonsai dokłada do projektu, mieszka tutaj.

2. 2
   Lista rozwijana → Costing and Scheduling

   Przełącza Bonsai na grupę paneli 4D i 5D.

3. 3
   Construction Scheduling → Work Schedules

   Rozwiń. Powinieneś zobaczyć liczbę znalezionych harmonogramów i nazwę tego z pliku.

4. 4
   Pierwsza z czterech małych ikon

   To ona otwiera drzewo zadań. Kolejne to edycja nazwy, duplikat i usunięcie – żadna z nich nie otworzy harmonogramu.

Krok 3 – Ustaw zakres dat i prędkość

Po wejściu w edycję harmonogramu pojawia się drzewo zadań, a pod nim sekcja Animation Tools. Jest domyślnie zwinięta i nie istnieje, dopóki harmonogram nie jest aktywny – jeśli jej nie widzisz, krok 2 się nie udał.

1. 1
   Animation Tools

   Rozwiń sekcję.

2. 2
   Animation Settings

   Tryb animacji. Sąsiedni Snapshot Settings daje jeden dzień zamiast całej sekwencji.

3. 3
   Guess

   Odczytuje najwcześniejszy start i najpóźniejszy koniec z zadań i wypełnia zakres dat. Nie wpisuj dat ręcznie.

4. 4
   Prędkość

   Wybierz Frame-based i czytaj to jako „tyle klatek kupuje jeden tydzień budowy”. 12 klatek na tydzień daje z tego harmonogramu około dziesięciu sekund filmu.

Krok 4 – Zrób animację i obejrzyj ją

Na tym samym panelu, niżej:

1. 5
   Create Animation

   Zapisuje klatki kluczowe na modelu. To jest ten przycisk.

2. 6
   Add Camera

   Wstawia kamerę wycelowaną w model. Przyda się do renderu.

Naciśnij spację, żeby odtworzyć. Przeciąganie suwaka na osi czasu przeskakuje do dowolnej daty.

Krok 5 – Wyrenderuj film

Bonsai buduje animację w scenie, ale jej nie renderuje – to już zwykły Blender. Właściwym silnikiem jest Workbench: rysuje kolor obiektu bezpośrednio, czyli dokładnie to, co Bonsai zanimował, i jest przy tym najszybszy.

1. 1
   Render Engine → Workbench

   Renderuje kolor obiektu, bez ustawiania materiałów i świateł.

2. 2
   Color → Object

   Bez tego render zignoruje zanimowane kolory i dostaniesz jednolitą szarość.

Krok 6 – A jeśli twój plik nie ma harmonogramu w ogóle

Wszystko powyżej zakładało, że harmonogram w pliku jest. Jeśli masz goły eksport – sama geometria – budujesz go w tym samym panelu, w tej kolejności. Przy każdym kroku podaję encję, która powstaje.

Część 3 – Trzy rzeczy, które się wysypały

Wszystko powyżej to ścieżka z dokumentacji. Poniżej jest to, co faktycznie się stało, kiedy robiłem ten film. Żadna z tych trzech rzeczy się nie zgłasza – animacja po prostu wychodzi źle.

Ogólna lekcja jest warta więcej niż sama poprawka: po zbudowaniu animacji policz elementy, które faktycznie mają zadanie. Nie te, które harmonogram wymienia – te, które zostały zanimowane. Jeśli liczby się różnią, coś jest na ekranie w złym momencie.

To akurat nie jest problem narzędzia. To harmonogram, i z całej trójki najbardziej użyteczna rzecz, bo na to trafisz na prawdziwych projektach.

Wszystkie sześć podzadań ma identyczne daty, a zależności między nimi to START_START bez wyprzedzenia. To mówi precyzyjnie i poprawnie: te sześć rzeczy zaczyna się w tym samym momencie. Animacja pokazuje więc sześć fundamentów pojawiających się jednocześnie. To nie jest błąd – to wierne odwzorowanie harmonogramu, który mówi, że wszystkie brygady betonują w ten sam poniedziałek.

W tej samej tabeli jest drugi objaw. Podzadania zajmują 5 dni z 25-dniowego etapu. W pozostałe trzy tygodnie nic nie jest zaplanowane, więc film trzyma statyczny obraz, podczas gdy kalendarz przepala miesiąc.

Dwa wyjścia, i są to naprawdę różne decyzje:

1. Rozsuń daty. Jeśli praca faktycznie przesuwa się wzdłuż mostu – A1, potem P1, potem P2 – daty podzadań powinny to mówić. To poprawka po stronie planowania i to ta uczciwa.
2. Dodaj wyprzedzenia. Zostaw START_START i nadaj każdej zależności kilka dni wyprzedzenia, żeby brygady szły jedna za drugą, zamiast startować razem.

Co wydobywa właściwy sens budowania animacji 4D w ogóle.

Harmonogram na wykresie Gantta, w którym wszystko startuje jednego dnia, wygląda całkowicie normalnie – sześć pasków, ładnie wyrównanych, nikt nie mrugnie okiem. Ten sam harmonogram jako film jest natychmiast, fizycznie nieprawdopodobny: sześć osobnych fundamentów, oddalonych o siedemdziesiąt metrów, materializuje się w tej samej klatce.

4D nie jest narzędziem prezentacyjnym. Jest narzędziem przeglądowym. Animacja to sposób, w jaki zauważasz, że harmonogram mówi coś, czego nikt nie miał na myśli.

Sprawdź to na własnym pliku – pięć kontroli

Co to właściwie pokazuje

Dwunastosekundowy film to miła rzecz. Nie o to chodzi.

Chodzi o to, że jeden plik IFC niósł geometrię, klasyfikację, ilości i harmonogram jednego mostu – a darmowy dodatek odczytał z niego harmonogram i zanimował konstrukcję, bez przepisywania przez nikogo ani jednej daty.

To działa tylko wtedy, gdy informacja jest w modelu. Kliknij Eksportuj do IFC na modelu bez typów, bez ilości i bez harmonogramu, a dostaniesz kształt. Wszystko w tym artykule nie miałoby czego czytać.

Jeśli chcesz pójść dalej niż jeden przykład, IFC Infrastructure Masterclass przechodzi przez cały proces przekazywania informacji w sześciu warsztatach – obiekty, relacje, właściwości, klasyfikacja i struktura informacji, na prawdziwych modelach infrastrukturalnych.