HỆ SINH THÁI BIM

Bên cạnh quy trình, công nghệ là một phần quan trọng trong hệ thống BIM. Nó giúp hiện thực hóa quy trình BIM, giúp giải quyết các vấn đề hiện tại của quá trình thiết kế hoặc thi công như dựng hình ý tưởng, triển khai bản vẽ chi tiết, quản lý thiết kế, quản lý & trao đổi file, rà soát & đánh giá, phối hợp, bóc khối lượng, v.v. Với khối lượng các tác vụ nhiều như vậy công với độ phức tạp của các dự án xây dựng, sẽ khó có 1 phần mềm riêng lẻ nào có thể giải quyết hết được các nhiệm vụ trên. Và trên thực tế hiện nay, có rất nhiều phần mềm khác nhau chuyên biệt phụ trách một tác hoặc một số tác vụ. Nhận thức được vấn đề này sẽ giúp đội ngũ nhân lực ngành xây dựng hiểu rõ và lựa chọn những công cụ phù hợp với từng đặc điểm công việc. Các cấp quản lý BIM cũng sẽ hình dung được bức tranh tổng thể những công nghệ nào mà doanh nghiệp của mình cần có để hiện thực hóa quy trình BIM.

Bài viết dưới đây của tác giả Paul Wintour (https://parametricmonkey.com/about/) mô tả về cách thức hiện thực hóa việc phối hợp các công cụ khác nhau trong hệ thống BIM vốn đang chưa thể tích hợp cùng nhau theo đúng ý nghĩa của BIM. Sự phối hợp đề cập trong bài viết này tập trung chủ yếu cho công tác dựng hình. Bạn có thể xem bài viết gốc ở link này: https://parametricmonkey.com/2016/06/20/bim-ecosystem/.

Mô hình hoá thông tin công trình (BIM) tạo ra sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các khía cạnh công nghệ, quy trình và tổ chức / văn hoá. Sự phụ thuộc lẫn nhau này đã tạo ra một hệ sinh thái BIM, trong đó các sản phẩm liên quan đến BIM tạo thành một mạng lưới tương tác phức tạp. Trong một thời gian dài, sự tương hợp giữa các sản phẩm này về cơ bản không tồn tại, dẫn đến việc người dùng không muốn trao đổi giữa các nền tảng phần mềm khác nhau. Thay vì sử dụng sản phẩm tốt nhất cho công việc, người dùng vẫn muốn sử dụng phần mềm mà họ quen thuộc nhất, có thể gây trở ngại cho việc thiết kế. Một ví dụ như vậy là khái niệm massing trong Autodesk Revit. Bài viết này tìm hiểu làm thế nào để mở rộng khả năng dựng hình của Revit bằng cách kết hợp nó với Rhinoceros của McNeel và Dynamo.

Điều quan trọng cần nhấn mạnh BIM là một hệ sinh thái và không có phần mềm đơn lẻ nào có thể làm được mọi thứ. Trong ngành thiết kế đồ họa, Adobe đã công nhận điều này và đã sản xuất một bộ phần mềm bao gồm; Photoshop, Illustrator và InDesign trong số những sản phẩm khác. Mỗi phần mềm có một chức năng rất rõ ràng và được xác định rõ. Photoshop được sử dụng cho các ảnh raster, Illustrator cho các hình ảnh vector và InDesign để kết hợp cả hai với nhau. Mỗi phần mềm riêng biệt nhưng được liên kết với nhau trong quy trình công việc. Nói chung, các kiến trúc sư đang chấp nhận hệ sinh thái này và đủ nhanh nhạy để hoán chuyển giữa các nền tảng. Tuy nhiên, đặc tính của một hệ sinh thái phần mềm này cũng cần được áp dụng cho các phần mềm BIM.

Thuật ngữ “BIM” có thể có ý nghĩa khác nhau đối với nhiều người khác nhau. Mặc dù BIM đã nối kết toàn bộ dự án từ giai đoạn ý tưởng cho tới quản lý vận hành, tùy thuộc vào người bạn nói chuyện, những người khác nhau sẽ có những khuynh hướng khác nhau. Ví dụ vì là kiến trúc sư, một cách tự nhiên tôi quan tâm nhiều hơn đến hình học và giai đoạn tạo tác thiết kế của BIM. Sự lệnh lạc đó là dịch bệnh trong ngành công nghiệp xây dựng, và đã được đề cập trong bài viết của Antony McPhee, “Different BIMs for different purposes“. Với rất nhiều quan điểm về BIM là gì, người ta cần phải đặt câu hỏi về vai trò của một BIM Manager. Dominik Holzer với bài trình bày ở RTC khu vực Châu Đại Dương, ‘Bạn là BIM Manager – Thật sao?’ Thảo luận cách các BIM Manager cần phải vượt xa những kiến thức về công cụ và phát triển sự nhạy bén trong quản lý. Nhưng đó có thể là một điều khó thực hiện. Ngay cả khi chúng ta tập trung vào một khuynh hướng BIM cụ thể, như Design Authoring, có rất nhiều công cụ mà người BIM Manager phải nắm vững, hoặc ít nhất cũng có sự hiểu biết về nó. Như dưới đây chỉ là một vài phần mềm trong số chúng.

Phần lớn các phần mềm được đề cập ở trên thường được chấp nhận như là một phần của quy trình BIM. Tại sao trong khi đó có rất nhiều người chống lại việc tạo ra một mô hình liên kết và thay vào đó khẳng định rằng mọi thứ phải được tạo ra trong Autodesk Revit? Thật là vui khi thấy rằng hội nghị RTC Châu Đại Dương năm nay được tổ chức cùng với Archicon, hội nghị tương đương của ArchiCAD. Đây là một sự công nhận nhỏ từ giới chuyên môn rằng BIM lớn hơn một phần mềm duy nhất và chúng ta cần xem xét nghiêm túc khả năng tương tác trong quy trình công việc của mình.

Kiến tạo mô hình thiết kế

Mặc dù Autodesk Revit thường được chọn là công cụ chính để khai triển thiết kế trong nhiều văn phòng kiến trúc, nhưng mọi người cũng công nhận rằng Revit còn rất hạn chế trong việc tạo ra mô hình ý tưởng với hình khối phức tạp. Những nỗ lực của Autodesk trong việc giới thiệu một môi trường mô hình hóa dành riêng cho nhà sáng tạo dưới dạng FormIt và Inventor vẫn chưa thực sự hiệu quả. Như một giải pháp cho vấn đề này, nhiều văn phòng đã áp dụng Rhinoceros của McNeel, hoặc ngắn gọn là Rhino, cho giai đoạn thiết kế ý tưởng và Autodesk Revit cho giai đoạn phát triển thiết kế và khai triển hồ sơ.

Sự kết hợp giữa Rhino của McNeel và Revit của Autodesk trong quá khứ đã chứng tỏ là một thách thức đối với nhiều nhà thiết kế muốn kết hợp hình học tự do với BIM. Những rào cản về tính tương thích này một phần là do các hạn chế về API của Revit, và có thể do sự thiếu phát triển định dạng IFC (Industry Foundation Class), một định dạng hứa hẹn tạo ra khả năng tương thích phổ biến trong ngành công nghiệp xây dựng.

Các rào cản khác là về mặt văn hóa và nhận thức. Rhino đôi khi chỉ được coi là hữu ích trong việc dựng mô hình ý tưởng, trong khi Revit được ưa thích để làm triển khai thiết kế. Từ lần này tới lần khác tôi thấy hai thế giới này gặp thất bại trong việc phối hợp với nhau. Tình huống nói chung trông giống như sau: Young, những sinh viên mới tốt nghiệp có chuyên môn về thiết kế tính toán, dành nhiều giờ tại văn phòng để giành chiến thắng trong các cuộc thi thiết kế. Những người này sau đó nhảy vào các dự án khác và nếu công ty họ thắng một trong các cuộc thi này, một nhóm mới được tập hợp lại để thực hiện dự án đó. Lúc này chắc chắn sẽ có nhiều kiến trúc sư giàu kinh nghiệm hơn tham gia tập trung phát triển và bàn giao dự án. Các mô hình Rhino được tung ra để sử dụng và toàn bộ được xây dựng lại từ đầu trong Revit. Câu chuyện nghe có vẻ quen? (Người dịch: Ở Việt Nam, khá hiếm các công ty kiến trúc sử dụng Rhino, chủ yếu sử dụng Sketchup để làm concept. Tuy nhiên, câu chuyện vẫn sẽ có kết quả tương tự khi thay thế Rhino bằng Sketchup)

Vấn đề với cách tiếp cận này là nó thường xuyên làm mất những trí tuệ được tích hợp trong mô hình thiết kế ban đầu. Và vì Revit không thể tái tạo chính xác các khối hình học phức tạp, nên thiết kế cần phải được tinh chỉnh (Người dịch: làm giảm đi sự logic và ý tưởng thiết kế của hình khối ban đầu) để tuân thủ với những hạn chế của Revit. Phương pháp này không thể tạo ra kết quả tốt như những gì mà BIM được kỳ vọng đạt được. Vậy giải pháp là gì?

Những hạn chế

Đối với một số người, giải pháp đơn giản chỉ là tạo ra mọi thứ trong Revit ngay từ đầu. Tuy nhiên, như được trình bày trong nghiên cứu này, Revit đôi khi đơn giản là không có khả năng tạo ra các hình khối như mong muốn. Do đó, cần phải tìm kiếm các phần mềm khác có thể, chẳng hạn như Rhino, nhưng điều này cũng có thể có những hạn chế.

Những người đã cố gắng sử dụng hình học Rhino trong Revit sẽ rất quen thuộc với những khó khăn để đạt được thành quả. Phương pháp cơ bản nhất là chỉ cần xuất một file *.sat từ Rhino và sau đó import nó vào Revit. Cách tốt nhất để thực hiện điều này là thông qua một massing family trong Revit. Tuy nhiên, kết quả của nó có thể được gọi là ‘khối ngu’ vì nó không thể chỉnh sửa được khi import vào, một kết quả không hề được trông đợi trong môi trường BIM lý tưởng.

Tiến trình tiếp theo là để nổ các đối tượng đơn lẻ sau khi import. Tùy thuộc vào hình khối cơ sở, Revit có thể cho phép chỉnh sửa khối mass bằng các nút điều khiển, nhưng điều này không phải lúc nào cũng làm được. Tuy nhiên, phương pháp tốt nhất để tạo ra các đối tượng Revit tự nhiên từ Rhino là sử dụng wall by face, roof by face, curtain system hay lệnh mass floors.

Những đối tượng này sẽ được host trên mô hình Rhino. Về lý thuyết, các đối tượng này có thể được cập nhật nếu hình khối cơ sở thay đổi nhưng kinh nghiệm cho thấy rằng Revit không phải lúc nào cũng có thể tìm lại các đối tượng host và các đối tượng mới sẽ cần phải được tạo ra. Do đó sẽ khôn ngoan hơn khi kiểm tra quy trình làm làm việc giữa Rhino và Revit trước khi đầu tư quá nhiều thời gian cho việc tô điểm các đối tượng Revit.

Toàn bộ quá trình sử dụng hình học Rhino trong Revit sẽ giống như một ma thuật. Thông thường, nỗ lực đầu tiên trong việc import khối Rhino sẽ không thành công và sẽ không có giải thích nào từ Revit về việc tại sao nó không thành công. Điều này làm ta rất bực bội và làm nhiều người dùng sẽ bỏ cuộc. Tuy nhiên, nếu làm theo những cách này trong khi tạo khối mass trong Rhino, việc tích hợp với Revit sẽ trở nên trơn tru, hoặc ít ra là ít đau đớn hơn.

Plugin hỗ trợ sự tương tác.

Cách làm tốt nhất được đề cập ở trên dựa vào những kỹ thuật tương tự trong Revit: wall-by-face, roof-by-face, curtain system hoặc mass floor. Nói cách khác, khối mass cơ sở cần được tạo ra để host các đối tượng. Nhưng nếu bạn muốn tạo các đối tượng khác không phải là mái nhà, sàn hoặc tường? Đây là lúc các plugin bổ sung của bên thứ ba tham gia. Một số plugin này bao gồm:

  • Chameleon – Sử dụng Chameleon Adaptive Component Systems (CACS). Quy trình công việc là hai chiều theo đó hình khối có thể được tạo ra trong Grasshopper, xuất sang Revit và sau đó import lại vào Grasshopper.
  • Geometry Gym – Cho phép hình học Grasshopper được dịch sang Revit sử dụng định dạng OpenBIM (chủ yếu là *.ifc). Industry Foundation Class (IFC) là một nền tảng trung lập, đặc tả định dạng tệp mở không được kiểm soát bởi một nhà cung cấp hoặc nhóm nhà cung cấp. Đây là một định dạng tệp dựa trên đối tượng với một mô hình dữ liệu được xây dựng bởi BuildingSMART. Quy trình công việc này có lẽ là phức tạp nhất nhưng có khả năng kiểm soát tốt hơn nhiều đối với hình học và các thuộc tính của đối tượng.
  • Grevit – Cho phép bạn lắp ráp mô hình BIM của bạn trong Grasshopper và gửi nó tới Revit hoặc AutoCAD Architecture. Một khi các đối tượng đã được chuyển vào, hình học và các thông số của nó có thể được cập nhật bởi một cam kết khác.
  • Hummingbird – Quá trình này xuất các thuộc tính hình học cơ bản và dữ liệu tham số thành các tệp văn bản Comer Separated Value (* csv). Trong Revit, dữ liệu này được nhập dễ dàng bằng công cụ WhiteFeet ModelBuilder được bao gồm trong quá trình tải xuống. Vào tháng 4 năm 2015, Hummingbird được cập nhật để hỗ trợ hình học Revit vào Rhino làm cho nó trở nên hai chiều.
  • Lyrebird – Tương tự như Chameleon trong đó nó sử dụng các thành phần thích ứng nhưng chỉ có 1 chiều duy nhất.
  • OpenNURBS – Plug-in cho Revit để cho phép Revit tự động hóa quá trình import hình học Rhino.

Bất kể plug-in nào trong số này được ứng dụng, vẫn có những hạn chế chung sau:

  1. Hình học phức tạp – Ngoài OpenNURBS, các plugin này không thực sự xuất hình học Grasshopper mà bạn đã tạo mà tạo lại hình học đó trong Revit thông qua một loạt các tham số đầu vào. Ví dụ, nếu xuất đối tượng Tường từ Grasshopper bạn không tham chiếu đến bức tường, nhưng bạn phải xác định đường trung tâm và chiều cao của tường để nó được xây dựng lại trong Revit. Do đó, nếu bức tường có chiều cao không đều, nó sẽ không được tái tạo chính xác.
  2. Tuổi đời sản phẩm – Như thể hiện trong bảng dưới đây, nhiều plug-in đã được ngưng hỗ trợ (như trường hợp của Chameleon và OpenNURBS) hoặc tạo ra mã nguồn mở (như Grevit và Lyrebird) và đã ngừng cập nhật thường xuyên.
  1. Đơn hướng – Ngoại trừ Chameleon và chỉ gần đây là Hummingbird, hầu hết các plug-in đều không hỗ trợ tương tác hai chiều, điều này làm hạn chế đáng kể khả năng tương tác.
  2. Phân loại (classification) – Chỉ có Revit có khả năng tạo ra các đối tượng. Ví dụ nếu bạn không thể tạo ra một trần nhà hoặc cầu thang vì không có component nào cho nó.

Tuy nhiên với sự ra đời của Dynamo, một thế giới hoàn toàn mới đã xuất hiện để thúc đẩy tính tương tác. Kể từ khi phát hành Dynamo 7.2 vào tháng 9 năm 2014, ba công cụ hỗ trợ tương tác mới đã xuất hiện:

  • Flux – Một thành viên mới và không nghi ngờ gì là sản phẩm hứa hẹn nhất. Flux cung cấp các công cụ cộng tác dựa trên đám mây để trao đổi dữ liệu và sắp xếp các quy trình công việc phức tạp. Flux plugins làm việc với Rhino / Grasshopper, Excel, và Revit / Dynamo, để tự động chuyển dữ liệu đến và đi từ Flux. Flux cũng có kế hoạch mở rộng để hỗ trợ thêm các phần mềm: AutoCAD, SketchUp, Revit và 3D max. Dự án Flux là đầu mối trao đổi dữ liệu và hợp tác. Bạn có thể mời các thành viên của nhóm vào dự án của bạn để chia sẻ dữ liệu. Mỗi người dùng và ứng dụng kiểm soát khi nào đồng bộ hóa dữ liệu với dự án, cho phép người dùng làm việc tách biệt cho đến khi họ sẵn sàng chia sẻ những thay đổi với nhóm. Vì Google đã phát triển Flux, nên nó sẽ chỉ hoạt động với Google Chrome.
  • Mantis Shrimp – Cho phép bạn đọc file gốc * 3dm của Rhino cũng như hình khối xuất từ Grasshopper. Mantis Shrimp hoạt động tương tự như Rhynamo.
  • Rhynamo – Thư viện node mã nguồn mở để đọc và xử lý các tập tin Rhino * 3dm. Rhynamo sử dụng thư viện OpenNURBS của McNeel để thể hiện các node mới để dịch hình học Rhino và sử dụng trong Dynamo. Ngoài ra, một số node thử nghiệm cũng được cung cấp cho phép truy cập ‘Live’ vào dòng lệnh Rhino.

Để hỗ trợ người dùng Rhino trong việc làm quen với Dynamo, tôi đã tạo ra một tài liệu hướng dẫn ‘Dynamo for Grasshopper Users’. Vì mọi thứ đều khác biệt trong Dynamo, tài liệu này cung cấp một danh sách các ‘bản dịch’ để tìm một nút / thành phần có thể so sánh được.

Cho đến nay, hầu hết các hướng dẫn được trình bày trên Parametric Monkey đã tập trung vào Rhynamo. Vì Rhynamo không hoạt động trên Grasshopper (vì nó cần xử lý hình học Rhino), chúng ta sẽ cần phải sử dụng Elefront để quản lý dữ liệu. Elefront được phát triển bởi Ramon van der Heijden và là một plug-in tập trung vào việc quản lý dữ liệu mô hình và tương tác với các vật thể Rhino. Plug-in cho phép người dùng xử lý các khối hình học trong mô hình Rhino với tùy chọn xác định các thuộc tính, bao gồm một số lượng không giới hạn các thuộc tính được xác định bởi người dùng bằng các cặp giá trị chính. Bằng cách này, bạn có thể sử dụng mô hình 3D Rhino như là một cơ sở dữ liệu, trong đó mỗi đối tượng ‘biết’ nó là gì, nó thuộc về cái gì, nó cần được đặt ở đâu, kích thước nó là bao nhiêu, khi nó cần được chế tạo, v.v. Thay vì cố lưu trữ thông tin hình học trong cơ sở dữ liệu, Elefront lưu trữ dữ liệu trong ‘Geometrybase’, do đó biến mô hình Rhino của bạn thành mô hình BIM gần hoàn chỉnh. Elefront do đó khá lý tưởng để kết hợp với Rhynamo để xuất dữ liệu Grasshopper vào Dynamo / Revit.

Kết luận

Mục đích của bài viết này là trình bày khái niệm về một hệ sinh thái BIM và khuyến khích một quy trình làm việc cởi mở và thuận tiện cho các đồng nghiệp trong ngành Thiết kế, Xây dựng. Để minh hoạ khái niệm này, bài viết đã khám phá chi tiết cách mở rộng khả năng của mô hình Revit bằng cách kết hợp nó với Rhino và Dynamo để tạo ra môi trường BIM tích hợp. Hy vọng thông qua việc nhận thức rõ hơn về điểm mạnh và điểm yếu của các phần mềm, các chuyên gia BIM có thể sử dụng đúng công cụ cho công việc, hơn là bị ràng buộc vào một phần mềm duy nhất.

Tác giả: Paul Wintour

Dịch: Trang Nguyễn.

Link gốc tiếng Anh: https://parametricmonkey.com/2016/06/20/bim-ecosystem/

You may also like

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *