IFC标准的实现方法资料下载.pdf

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前?

言?

IAI（InternationalAllianceforInteroperability）组织定义的IFC（IndustryFoundationClasses）标准,是开放的建筑产品数据表达与交换国际标准,是建筑工程软件交换和共享信息的基础。

开放和标准是时代的潮流和现实需求,因此在建筑物信息的全生命周期管理、异构系统集成、新系统设计等方面都是IFC标准的应用领域,而在规范检查、物业管理等新领域、空白领域,IFC标准同样具有很好的应用前景。

IFC标准即将作为国家标准发布实施,所以有必要探讨一下基于IFC标准的应用开发项目中涉及到的相关问题。

这里将其归纳为三个方面,即实现方法、应用模式和商业推广。

这三方面内容相辅相成,组成一个完整的应用解决方案。

在本文里,我们专注于IFC标准的实现方法,探讨实现方法中实施的总体步骤,以及可能遇到的问题。

基于IFC标准的应用开发不需要将原有应用全部推翻,重新设计和实现。

实际情况是,原有应用可以不动,只需要增加一个符合IFC标准的数据输入和输出接口。

但对于一个新系统开发项目,笔者建议开发人员充分参考IFC标准,因为IFC标准是一个难得的、内容丰富的数据描述资源。

这样,我们就有了两种基于IFC标准的实现类型,即全新开发和已有应用的IFC标准扩展。

在这篇文章里,所有的讨论都假定是后一种实现类型,对于全新开发的情况这些讨论完全适用,但需要其他方面的考虑,在这里就不涉及了。

笔者将有关IFC标准实现方法的内容分为如下几个步骤:

技术准备、方案设计、一致性测试,并详细解释每个步骤要完成的内容及可能遇到的问题。

2?

技术准备客观的讲,基于IFC标准的实现方法并不容易,?

第20卷第3期建?

筑?

科?

学Vol?

20,No.3?

2004年6月?

BUILDINGSCIENCEJun.2004不能像一般的应用开发那样很快上手开展工作,其中有一定的技术难度。

问题主要体现在,国内建筑软件开发商普遍不了解?

规范化数据描述这种技术路线,对数据交换标准也不熟悉,而这些正是IFC标准的核心内容。

所以,笔者将技术准备单独作为第一个实施步骤列出并加以讨论。

技术准备的主要内容是熟悉IFC标准的概况、应用领域和现状,也要学习支持实现的相关技术。

确切地说,技术准备阶段主要解决三个问题:

了解IFC的概况、学习EXPRESS语言、熟悉IFC的整体框架。

下面分别讨论。

2.1?

IFC的概况了解IFC标准产生的背景、历史及应用领域和现状是必要的。

所有这些信息都可能对我们的整体技术路线产生影响。

IFC的基本信息可以在其网站（http:

/www.iai-international.org/iai_international/）上得到,其他各地区分部网站上也有很多有用信息,可以从上述网站链接到。

另外,笔者在!

建筑科学2003第2期杂志上发表的文章!

IFC标准在中国的应用前景分析可以作为了解IFC基本情况的读物。

2.2?

EXPRESS语言IFC标准本质上是建筑物和建筑工程数据的定义。

它不同于一般应用数据定义的地方是,它采用了EX?

PRESS语言作为数据描述语言,定义所有用到的数据。

EXPRESS语言是一种面向对象的、规范化的数据描述语言。

有C+、Java等面向对象程序设计语言基础的开发人员,学习EXPRESS语言并不难。

EXPRESS语言的语法定义可以参考ISO10303Part11（对应的国家标准为GB/T16656Part11）。

需要注意的是,EXPRESS是为了数据描述而设计的语言,它的侧重点在数据描述和定义。

C+、Java等面向对象程序设计语言虽然也具有一定数据描述能力,但他们的侧重点在描述操作,以便于编译系统将这些操作转换成机器可执行的代码。

所以,EXPRESS语言是不可以编译执行的,但它的规范性可以帮助人们理解和阅读它的代码,也可以被自动化的识别程序处理。

2.3?

IFC的整体框架在IFC标准中描述了建筑产品方方面面的信息,是目前对建筑物信息描述最全面、最详细的规范,所以其中包含的信息量是非常大、非常丰富的。

为此,标准开发人员充分地应用了面向对象分析和设计方法,并为标准设计了一个总体框架和若干原则将这些信息包容进来,进行了很好地组织,这就形成了IFC的整体框架。

IFC的总体框架是分层和模块化的,整体分为四个层次,从下到上依次为资源层、核心层、共享层、领域层,每个层次内又包含若干模块。

但对于一般的应用开发人员不需要了解IFC标准内容的全部,在清楚整体框架和核心结构（在核心层定义）的情况下,只需要了解对应部分即可。

例如,如果想了解几何信息,可以在资源层的几何模块中查找。

IFC标准的全部规范都可以在其网站上下载,笔者也将其全部翻译成了中文,计划将其作为国家指导性技术规范推出,有需要者可以与笔者联系。

IFC标准的核心内容（平台部分）已经被ISO组织接受为国际标准,其编号为ISO/PAS16739。

目前这个文档正处于草案阶段,在不久的将来会成为正式标准。

3?

方案设计方案设计的主要内容是设计数据交换与共享的方式。

目前,主要有两种数据交换与共享的方式:

基于数据文件的数据交换、基于数据访问接口的数据共享。

具体应用哪种方式要看应用环境,下面分别讨论。

3.1?

基于数据文件的数据交换基于文件的交换如图1所示。

未知的系统只要能够识别IFC格式的数据文件就能够与本系统交换数据。

IFC标准定义的是建筑工程数据的数据逻辑,例如墙体定义、洞口定义、门窗定义、墙体与洞口之77第3期邱奎宁,等:

IFC标准的实现方法间的关系、洞口与门窗之间的关系等,但没有定义如何存储这些信息。

实现者可以自己定义如何在实际环境中存储信息。

但为了交换与共享的目的,必须同时保证文件中数据的逻辑和格式都是开放的、标准的。

遵循IFC标准只是数据逻辑的统一和标准化,还应配有相应的格式。

图1?

基于数据文件的数据交换与IFC标准配套的数据文件格式有两种,一是指符合IFC标准的STEP中性格式文件,这种格式在ISO10303Part21中定义,对应的国标是GB/T16656Part21;

二是指IAI定义的XML文件格式的数据交换。

图1中?

IFC格式数据文件就是指这两种格式的任意一种。

目前,STEP中性格式文件更常用一些。

3.2?

基于数据访问接口的数据共享基于数据访问接口的共享如图2所示。

未知的系统只要能够操作标准数据访问接口SDAI（StandardDataAccessInterface）就能与本系统共享数据。

图2?

基于数据访问接口的数据共享IFC标准规范本身没有定义数据操作,图中?

标准数据访问接口在ISO10303Part22中定义,目前没有对应的国家标准。

需要注意的是,在这种方式中数据存储部分不需要是符合IFC标准的。

所以,可以在已有数据存储的基础上添加一个标准数据访问接口。

这里数据存储是一个笼统的概念,既可以是文件或数据库,也可以只是内存中的一个数据结构。

4?

一致性测试每个应用开发项目都有配套的应用测试过程,但这些应用测试还不能满足IFC标准实现的要求。

对IFC标准的实现方法需要通过一致性测试。

IFC标准一致性测试对要实现标准的软件产品提供一致性测试过程总的方法和要求,并保证:

#可重复性:

无论在何时测试,其结果都一致;

#可比较性:

无论在何地测试,其结果都一致;

#可检查性:

在测试后,可通过检查记录来确认测试步骤的正确性。

IFC标准一致性测试的目标是保证数据交换与共享的数量和质量。

应用IFC标准的目的是为了数据集成,但简单地实现数据输入和输出并不是集成,集成需要数量（全部要交换的数据）和质量（正确的数据）的保证。

IFC标准的一致性测试也是认证的必要过程。

5?

小?

结IFC标准的实现过程是一个有章可循的过程,贯彻和应用标准是其核心。

在此过程中可以应用第三方产品和技术支持,而不必全部自行开发。

参考文献1GB/T16656工业自动化系统与集成产品数据表达与交换S.2IFC2X（IndustryFoundationClasses）,IAI（InternationalAllianceforIn?

teroperability）S.欢?

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78建筑科学第20卷