Сергей Коледа
Руководитель технологического отдела компании «КРЕДО-ДИАЛОГ»
Андрей Чуманов
Руководитель проектов по работе с учебными заведениями «СИСОФТ РАЗРАБОТКА»
Бесшовная интероперабельность информационных моделей. Опыт компаний «КРЕДО-ДИАЛОГ» и «СиСофт Девелопмент»
Информационное моделирование становится ключевым инструментом в строительной отрасли и смежных областях для обеспечения производительности, и эффективности труда. В России развитие этого направления активно поддерживает государство, что стимулирует развитие и популярность отечественного программного обеспечения (ПО). Однако успешное внедрение технологий информационного моделирования (ТИМ) невозможно без тесного взаимодействия разработчиков, обмена опытом и создания единых стандартов управления данными.
Основными требованиями к таким стандартам управления данными является редактируемость, длительность хранения данных и возможность бесшовной интеграции или интероперабельности напрямую без использования промежуточных транспортных форматов. Как правило, собственные продуктовые линейки отечественных разработчиков имеют такие форматы, которые образуют внутренние бесшовные интеграционные линейки. Но, иногда требуется использовать информационные модели (ИМ) других разработчиков, например, если специализация другого разработчика в той или иной технологии информационного моделирования больше устраивает потребителя.
Одна из главных задач для российских разработчиков бесшовная интеграция их решений, что позволяет обеспечить совместимость данных между различными платформами для создания ИМ. Совместная работа и активное сотрудничество компаний, создающих ПО для инженерных изысканий, проектирования, управления строительством и эксплуатацией объектов в унификации форматов данных используемых для передачи информации могут значительно ускорить процесс внедрения ТИМ в России.
В этой статье мы рассмотрим пример двух ведущих отечественных компаний разработчиков ТИМ – «КРЕДО-ДИАЛОГ» и «СиСофт Девелопмент», создавших для удобства общих потребителей бесшовную интеграцию ИМ, как результат формирования в своих продуктах. У каждой из компаний есть свои наработки по бесшовной передаче данных и для удобства потребителей была проделана совместная работа о которой будет рассказано в этой статье.
О компаниях и форматах данных
Компания «КРЕДО-ДИАЛОГ» в своей работе над программными продуктами руководствуется принципами максимальной открытости данных. Одним из ключевых направлений развития программного комплекса КРЕДО является интеграция и поддержка существующих технологических цепочек, которые включают программное обеспечение сторонних разработчиков, активно используемое нашими пользователями. Это требует строгого соблюдения высоких стандартов в области обмена информацией, что зачастую невозможно достичь с помощью универсального формата IFC.
Опираясь на многолетний опыт, специалисты компании «КРЕДО-ДИАЛОГ» разработали формат обмена данными — TopoXML с открытой спецификацией, который учитывает специфические прикладные и технологические потребности отрасли и отечественного технического регулирования.
Изначально формат был создан на основе LandXML, близкого к сфере инженерных изысканий и проектирования, но не учитывающего многие особенности российских стандартов. На первом этапе формат был дополнен возможностями описания тематических объектов, их семантических свойств и подписей. Затем были внесены улучшения для работы с данными о поверхностях, добавлены слои, растры и другие элементы. Благодаря этим доработкам формат стал использоваться для обмена данными между продуктами «Кредо-Диалог» на различных платформах, что привело к дальнейшему масштабному и непрерывному развитию.
Сегодня TopoXML (такое название получил открытый формат «КРЕДО-ДИАЛОГ») в версии 2.0 включает описание всех необходимых элементов для поддержки разнообразных сценариев обмена данными, включая многовариантное представление информации. Формат поддерживает как сложные зависимости, например, формирование подписей на основе семантических значений, так и упрощенные варианты для систем, которым достаточно графического представления без полной ИМ. Упрощенно могут передаваться не только элементы, но и сложные геометрические примитивы — сплайны, клотоиды и окружности могут быть представлены в виде ломаных линий с учетом шага аппроксимации.
Особого внимания заслуживает возможность передачи данных о существующих и проектируемых автомобильных дорогах. TopoXML 2.0 содержит полное описание не только планового положения моно- и политрасс, но и геометрию всех профилей, а также детализированные данные о конструктивных элементах: полосах движения, обочинах, разделительных полосах, кюветах, дорожных одеждах и других объектах, включая информацию об организации дорожного движения.
Компания АО «СиСофт Девелопмент» ведущий разработчик программного обеспечения в области ТИМ для объектов капитального строительства разработала формат XPG (XML Parametric Graphics) для представления 2D/3D параметрической графики объектов и атрибутивной информации с помощью расширяемого языка разметки XML. Дополнительно разработаны две разновидности формата XPG: XPGX – формат для хранения геологической 3D модели, а также поверхности земли и слоёв геологии; XPGA – формат для хранения сборки 3D модели объекта.
Подробнее о работе с данными
В системах ТИМ КРЕДО реализован механизм экспорта данных через шаблоны в различные сторонние форматы.
Фактически система формирует TopoXml файл, который затем через шаблоны преобразуется в нужную структуру. Набор таких шаблонов поставляется по умолчанию с поставкой ТИМ КРЕДО и хранится по указанному в настройках системы пути.
Рис. 2. Путь к шаблонам в настройках системы
Дополнительно, любой пользователь может такие шаблоны подготовить самостоятельно или запросить их подготовку у специалистов компании.
Один из вариантов использования таких шаблонов – преобразование данных по геологической модели в открытый формат обмена данными – XPGХ для использования далее в программных продуктах бесшовной линейки Model Studio CS — комплексной системе для формирования ИМ объектов промышленного и гражданского строительства и CADLib Модель и Архив — среды для управления данными ИМ. Оба продукта из бесшовной линейки компании «СиСофт Девелопмент» охватывающей весь жизненный цикл ИМ.
Учитывая, что продукты компании «Кредо-Диалог» в области инженерной геологии и автомобильных дорог более распространены чем аналогичные продукты компании «СиСофт Девелопмент», то зачастую ИМ от ТИМ КРЕДО «встречается» у потребителей, использующих далее ТИМ продукты от «СиСофт Девелопмент». Это обстоятельство потребовало от специалистов обеих компаний подготовить и реализовать специальный сценарий бесшовной интеграции ИМ, что позволяет потребителям формировать собственные цифровые экосистемы по принципу бесшовности при передаче данных.
Рассмотрим типовой пример интеграции 3D графики ИМ геологического строения местности из ПО «КРЕДО-ДИАЛОГ» в ПО «СиСофт Девелопмент».
В программной системе ТИМ КРЕДО ГЕОЛОГИЯ или ТИМ КРЕДО ИЗЫСКАНИЯ готовится 3D модель геологического строения местности.
При этом кроме геометрии геологических слоев пользователь может сформировать весь набор атрибутивной информации, например, физико-механические характеристики грунтов, подробное описание и прочее.
Затем пользователь, фактически одной кнопкой, сохраняет весь набор данных в формат XPGX.
В результате формируется набор данных, включающий в себя геологические поверхности и всю атрибутивную информацию, необходимую для работы инженеров-проектировщиков различных специальностей.
Данные описывающие инженерно-геологические и геодезические изыскания импортируются в базу данных проекта, через инструменты продуктовой линейки «СиСофт Девелопмент» Model Studio CS или CADLib Модель и Архив.
При сопоставлении физико-механических характеристик грунтов из ПО «КРЕДО-ДИАЛОГ» и «СиСофт Девелопмент» видно, что данные полностью коррелируют. Аналогично можно сказать и о соотношениях моделей геологического строения местности.
В базе данных проекта Model Studio CS и CADLib Модель и Архив данные хранятся в XPG-формате, который полностью соответствует требованиям пользователей по импорту и экспорту информации о поверхностях, объектах строительства и их свойствах.
Таким образом, достигнут результат бесшовного обмена данными между ПО разных отечественных производителей ТИМ, ведущих в своих этапах формирования ИМ – изыскания и проектно-строительных этапов.
А что дальше?
Дальше ТИМ от «СиСофт Девелопмент» работают с ИМ без проблем. Например, на рисунке ниже показано формирование поверхности кровли и подошвы каждого слоя геологического строения в виде триангуляционных поверхностей с атрибутивным описанием физико-механических характеристик грунтов.
В дальнейшем инженерно-геологические изыскания, передаваемые проектировщикам в виде триангуляционных поверхностей с атрибутами, могут быть использованы при разработке проектов по различным специализациям, например, конструкторами для расчета нагрузок на основания и фундаменты, инженерами генплана для определения непригодного грунта под дорогами и зданиями; инженерами наружных сетей для отображения на продольных профилях и расчёта объёмов работ с земляными массами.
Таким образом, описанный механизм бесшовной интеграции информационных моделей обеспечивает бесшовное взаимодействие и передачу результатов инженерных изысканий из систем ТИМ КРЕДО для дальнейшего формирования и ведения в продуктовой линейке «СиСофт Девелопмент». При этом не происходит потеря атрибутных данных и полностью передается геометрия объекта информационного моделирования. Бесшовная интероперабельность продуктов двух ведущих отечественных разработчиков программных продуктов ТИМ позволяет исключить проблемный формат IFC и обеспечить производительность, и эффективности труда с заданным качеством.