Uppdatering och visualisering av stadsmodell med stöd av konverterade BIM-modeller

Abstract (Swedish)

Inom samhällsbyggnadsprocessen blir 3D-visualisering och -analys allt viktigare för stadsbyggnation. 3D-visualisering med digitala tekniker ersätter allt oftare 2D-kartor för visualisering av markanvändningen. 3D-visualisering för samhällsplanering behöver använda 3D-modeller av städer och städernas ingående byggnader. Arkitekter skapar redan detaljerade 3D-modeller, men dessa byggnadsinformationsmodeller(BIM) är för detaljerade för att direkt kunna användas för 3D-stadsvisualiseringen. 3D-visualisering för samhällsplanering skulle bättre tillgodoses av en geodatamodell än en BIM-modell. En BIM-modell kan konverteras till en geodatamodell som är mer lämplig för 3D-visualisering för samhällsplanering. Syftet med denna studie var att kartlägga hur förenklade BIM-modeller kan tillämpas som visualiseringsstöd i samhällsbyggnadsprocessen och jämföra hur olika metoder konverterar BIM-modeller till geodatamodeller.

I studien kartlades de tekniska behoven av 3D-visualisering, vilka tekniska standarder och programvaror som kan användas för konvertering och visualisering. Inom en fallstudie konverteras BIM-modeller, från Lunds och Helsingborgs kommun till modeller för grafisk visualisering. Konverteringen gjordes via ett skript som var anpassad för datamaterialet i fallstudien. Efter konverteringen visualiserades därefter de konverterade modellerna via internet med ett visualiseringsprogram. Studiens resultat gavs av fyra befintliga metoder för konvertering och det konverteringskript som skrevs inom fallstudien. Jämförelsen mellan konverteringsmetoderna försvårades av att BIM-modellerna skiljde sig mot varandra.

Jämförelsen behövdes göras för all delar av konverteringen från den inlästa modellen till syftet med konverterings resultat. Dessutom är det viktigt att jämföra de olika metoderna utifrån hur automatiskt metoden konverterar och filtrerar modellen. Slutligen är det mycket som behöver göras för att kunna jämföra olika metoder för konvertering.

Abstract

Within the process of city planning both 3D visualization and analysis are becoming more important for city building. 3D visualisation with the aid of digital techniques is replacing 2D maps on a growing scale for visualization of the land use. 3D visualization for city planning needs 3D models of cities and their buildings. Architects already create detailed 3D models, but these building information models (BIM) are to detailed to use directly for 3D visualization of cities. 3D visualization for city planning would be better met with a geographical data model then with a BIM. A BIM kan be converted into a geodata model that is more suited for 3D visualization of city planning. The purpose of this study was to map how simplified BIMs can be used to support 3D visualization for the process of city planning and to compare how different methods convert different into geo data models.

In this study the technical needs of 3D visualization where mapped, regarding what technical standards and softwares can be used for conversion and visualization. Within a case study BIMs from the municipalities of Lund and Helsingborg were converted to models for graphical visualization. The conversion was made with a script that was adopted to the given material in the case study. After the conversion the converted models were visualized via internet with a visualization program.

The result of the study came from four existing conversion methods and the conversion method that was developed in the case study. The comparison between the conversion methods where hampered by the fact that the BIMs where different. The comparison was made för all parts of the conversion from extracted model to the purpose of the conversion result. Additionally important was the comparison between the different methods by how automatic the method converts and filter the model. In conclusion much is needed be done to be abel to compare diffrent method of conversion.

Popular Abstract (Swedish)

Smarta byggnadsmodeller i smart stadsbyggnad
Den smarta staden är ett samlingsbegrepp för en mer digitaliserad stad. I begreppet smarta städer ingår användandet av digitala tekniker för en bättre förståelse och planering av stadsbyggnaden. Stadsbyggnad i Sverige kännetecknas av olika moment som detaljplanering, bygglov och fastighetsbildning. I den smarta staden blir frågor kring hur information kring staden kan underhållas och genereras viktigt i anknytning till stadsbyggnadsmomenten. I kontexten av den smarta stadens stadsbyggnad blir det intressant att undersöka hur olika digitala modeller i 3D kan användas.

Idag görs redan byggnadsmodeller för arkitektur i 3D. 3D-modellerna är dessvärre dåligt anpassade för att visualisera stadsbyggnad. I studien undersöktes därför dels hur 3D-modeller kan användas och dels hur en byggnadsmodeller för visualisering i 3D kan byggas upp digitalt. Efter undersökningen testades och jämfördes olika metoder för att konvertera modeller för arkitektur till modeller för visualisering. I undersökningen visade sig att kommunens stadsbyggnadsmoment detaljplanering, bygglov och fastighetsbildning skulle ha nytta av att kunna visualiseras digitalt i 3D. Undersökningen visade också att det redan görs digitala 3D-modeller för flera syften. En del modeller är enbart skapade för att visualisera byggnader, andra modeller är fulla med information om hur byggnaden ska byggas upp arkitektoniskt. Med informationen om 3D-modeller från undersökningen skapades i en fallstudie en metod för att omvandla 3D-modeller av byggnader för arkitektur till 3D-modeller för visualisering. En omvandling är nödvändig eftersom en arkitektonisk modell innehåller detaljerad information om byggnad ner till minsta muttern, men för att visualisera en byggnad är det egentligen bara ytterväggarna och taket som är intressanta. För omvandlingen från ett ändamålen till ett annat behövde det ställas krav på resultatet av omvandlingen. Utöver utvecklingen av en egen metod gjordes det också en jämförelse mellan befintliga metoder för att konvertera från 3D modeller av byggnader för arkitektur till modeller för visualisering. För att jämföra konverteringsmetoderna fick de omvandla byggnadsmodeller för arkitektur från Lund och Helsingborgs kommun.

Konverteringsmetoderna från en arkitektonisk byggnadsmodell till en byggnadsmodell fört visualisering jämfördes en efter en utifrån de olika jämförelseaspekterna. Fokus lades främst på hur de representerande väggar, golv, tak och våningar i modellerna. Därefter jämfördes hur automatiskt metoden konverterade den arkitektoniska byggnadsmodellen. Fyra av de metoder som testades var automatiska, en av metoderna var manuell. Slutligen blev det tydligt att resultatet av de olika konverteringsmetoderna var beroende av modellens uppbyggnad och att därmed blev modellen i ett avseende viktigare än konverteringen. Studien visade att 3D-byggnadsmodeller för stadsvisualiserng är användbart på flera sätt. För att skapa stadsvisualiseringstjänster är det praktiskt att förenkla redan existerade 3D-byggnasmodeller. I denna studie undersöktes hur automatisk eller manuell en sådan förenkling skulle kunna vara och det visade sig att den behöver vara skräddarsydd för varje enskild byggnad. Att uppfinna hjulet för varje byggnadsmodell som ska omvandlas blir ett stort projekt även för de flesta kommuner. För att lättare kunna omvandla detaljerade byggnadsmodellerna till modeller anpassade för att synliggöra stadsbyggnad skulle underlättas av att det redan vid skapandet av modellen som ska konverteras fanns en tanke om att den ska kunna användas för ett annat syfte i framtiden.

• author: Berge, Leonard
• supervisor: Lars Harrie
• organization: Surveying (M.Sc.Eng.); Dept of Physical Geography and Ecosystem Science
• alternative title: Updating and vizualisation of city models supported by converted BIM models
• course: EXTM05 20182
• year: 2018
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences; Technology and Engineering
• keywords: Physical geography and ecosystem analysis, BIM, GIS, conversion BIM to GIS, visualization of city planning, smart cities
• publication/series: Examensarbete i geografisk informationsteknik
• report number: 26
• language: Swedish
• id: 8966853
• date added to LUP: 2019-01-16 14:21:05
• date last changed: 2019-01-16 14:21:05