IFC的数据结构-文件

Question

我知道OBJ-文件本质上是一个或多个n元组列表，包含关于顶点、纹理和法线位置的信息。然而，我不确定这是如何在IFC文件中构建的。

然而，每当我查找IFC -文件的数据结构时，我就会发现有关IFC中元素的层次结构的信息，但是我无法找到关于如何保存几何图形的信息。此外，这与模型中实体的层次结构有什么关系？

我应该学些什么来理解这一点？

Answer 1

您需要学习和理解STEP数据交换格式(ISO 10303-21)，这是IFC模式所基于的基本交换格式。不过，这并不容易，特别是与OBJ这样的文件格式相比。OBJ文件被设计用来定义几何学(以及其他信息通过相关的MTL)，并为此目的进行了优化。另一方面，IFC被设计用于交换AEC的许多方面，包括建筑、服务、结构、家具、能源模型等，因此要复杂得多，而几何定义只是IFC所提供信息的一个子集。使用现有的IFC库可以更容易地做到这一点，即使这样，仍然需要了解IFC实体的结构及其层次结构，以遍历IFC文件中对象定义之间的关系(反向属性)，以便重建所需的几何结构。

OBJ文件显式地定义了表示网格的顶点、法线和面，然而，虽然有一些IFC实体可以以类似的方式(即IfcConnectedFaceSet)表示网格，但是大多数定义在IFC文件中的几何应该被看作是一系列的指令/命令来重新创建几何图形。由于这个原因，您还需要一个几何库(它可以做诸如挤出、布尔/CSG操作、曲线、NURBS等)。例如，许多国际金融公司文件中表示的主要内容之一是建筑物的墙壁、门、窗等，虽然这些数据可以表示为明确的数据或断续，但在我的经验中，这些数据往往被表示为一个IfcExtrudedAreaSolid (https://standards.buildingsmart.org/IFC/RELEASE/IFC2x3/TC1/HTML/ifcgeometricmodelresource/lexical/ifcextrudedareasolid.htm)，它提供了挤压路径/轮廓曲线的方向和长度(由IfcProfileDef定义的曲线，它是IfcExtrudedAreaSolid，https://standards.buildingsmart.org/IFC/RELEASE/IFC2x3/TC1/HTML/ifcprofileresource/lexical/ifcprofiledef.htm的属性)。如果有一个开口(即窗口凹槽或墙壁中的门开口)，它再次(通过一个逆属性)与表示要通过几何布尔运算(CSG)移除的开口的几何图形相关，这就变得更加复杂了。正如你所看到的，它开始变得相当复杂，它不仅仅是在原始顶点，法线和面孔等中阅读的例子。

IFC文件中的所有几何都由对象定义，这些对象是IfcRepresentationItem (http://dcom.arch.gatech.edu/aci/cic/schema/ifcgeometryresource/lexical/ifcrepresentationitem.htm)的子类型，因此可以开始了解IFC使用的几何定义类型。模型中的其他项(即配置)更有可能由原始的tessellated数据(IfcFacetedBrep，https://standards.buildingsmart.org/IFC/RELEASE/IFC4_1/FINAL/HTML/schema/ifcgeometricmodelresource/lexical/ifcfacetedbrep.htm)表示，这是您更熟悉的几何学，并且有可能将这些定义隔离在IFC文件中，并集中处理(您仍然需要理解STEP格式，即所涉及的逆属性，以便忠实地生成网格几何图形)。此外，这个几何图形也可以显式定位(在世界空间中)，但在许多情况下也是通过IfcPlacements (https://standards.buildingsmart.org/IFC/RELEASE/IFC2x3/TC1/HTML/ifcgeometryresource/lexical/ifcaxis2placement3d.htm)本地定位的，因此您需要基于这些定义构建转换层次结构。

简而言之，如果您想要RYO IFC解析器来获取几何学，这将是一个陡峭的学习曲线，要求您了解STEP/IFC之外的许多其他概念，只需了解几何类型和转换即可。更容易使用IFC库和几何图形库(虽然许多IFC库附带了几何图形库来帮助您这样做)，但即使这样，根据所使用的库，您可能需要对所涉及的构建层次结构有一个基本的理解，以便正确地放置和重构大部分几何。

还请注意，虽然许多几何概念通过IFC的不同版本(IFc2x3、IFC4、IFC4 ADD1等)保持不变，但在某些情况下，与几何对象定义有关的模式有细微的差异。然而，IFC中的版本差异很大程度上与建筑层次结构有关，以及AEC中各个学科的相关信息。