【武05】从电子文件格式角度看建筑三维文件归档问题

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编者按

本篇是参加“罗塞塔”杯档案信息化公司业务与技术实力武（简称“武”）的投稿文章，来自广州市微柏软件股份有限公司，作者：张泽升。

Chapter.1

问题产生

Problem

1.1 三维立体图形备受青睐，但它没看起来那么简单

三维立体图形较二维平面图更具直观性和易理解性，然而，将三维文件纳入档案管理体系却并非轻而易举。即便与专业三维文件从业者交流经验，对方也仅能就其领域内的特定方面提供信息。这些经验分享往往因个体需求和专业侧重点的不同而各异，难以整合成简明易懂、易于操作的通用规则。

比如说，建筑效果模型、地理信息模型、机械设备模型、空间模拟模型等专业领域中，从业人员依赖不同的软件设备以及各异的电子文件格式，这些模型的处理逻辑和专业需求各有差异。

1

建筑效果模型注重处理局部空间中可视物体的表面材质、色彩、光影等效果。

图1-建筑效果模型示意图 （图片来源：深中通道发布公众号）

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地理信息模型注重处理广泛范围内平面坐标、高程、附着物等信息。

图2-地理信息模型示意图

3

机械设备模型注重详细处理各构件的尺寸与形状及构件关系。

图3-机械设备模型示意图（图片来源：网络）

4

空间模拟模型主要处理模型与现实物体之间的匹配程度。

图4-空间模拟模型示意图

1.2 三维文件归档问题越拖延，越难以开展

对于档案工作者来说，管理三维文件比一般电子文件更为复杂。然而，由于这些文件的复杂性，很多人会避而不谈，选择暂缓处理，等待适当时机。这导致长期以来，三维文件散失和认知断层的问题，同时也削弱了档案管理能力。当前，这些不良后果已开始显现，档案管理者应该意识到这一点。在快速发展的科技时代，档案工作者不能仅囿于规则，而是应在遵循规则的基础上，不断提升认知能力，采取适当的方法解决当前挑战。这些方法不必绝对正确，但应经过深思熟虑。

1.3 迈开了解三维文件的第一步，是必要的

了解透彻建筑三维文件是一个非常庞大和复杂的课题，甚至可以说是终身学习的过程，但我们还是需要迈开第一步，去认识它。本文基于档案工作的普遍现状，结合笔者多年从事基建工程信息化工作和学习的经验，从电子文件格式的角度出发，对建筑三维文件进行了简要梳理，并提出相应观点，供相关档案工作者借鉴和参考。

Chapter.2

格式介绍

Introduction

2.1 从《标准》中找方向，9种电子文件格式

梳理现行国标与档案行业标准，至少有3项标准指出9种可以归档的三维电子文件格式：①STEP，②WRL，③3DS，④VRML，⑤X3D，⑥IFC，⑦RVT，⑧DGN，⑨PDF/E。

1

国标GB/T 18894-2016《电子文件归档与电子档案管理规范》

图5-GB/T 18894-2016截图

2

国标GB/T 50328-2019《建设工程文件归档管理规范》

图6-GB/T 50328-2019截图

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档案行标DA/T 88-2021《产品数据管理(PDM)系统电子文件归档与电子档案管理规范》

图7-DA/T 88-2021截图

这九种三维文件格式，在一定程度上都被认为是较为通用。然而，人们倾向于简化复杂问题，进一步的疑问浮现：既然这些格式都是通用的，为何存在这么多种？是否能够进行整合、减少，甚至统一？答案可能是否定的，但人们仍怀抱着这种期望。或许，这个问题在未来很多年里都难以得出确切答案，但我们仍可以从中获取一些有助于我们实际工作的信息。

2.2 进一步认识，3个维度梳理和补充

开发时间

图8-开发时间排序实体图

⑧DGN最早出现的格式，被Bentley（奔特力）公司的MicroStation建模软件和Intergraph（鹰图）公司的CAD程序所支持。此格式在建模和设计信息交互等方面具有强大功能。而⑨PDF/E则是最新发布的格式，它是基于ISO 32000（PDF标准）的一个衍生标准，在通用显示方面表现出色。需要补充说明的是，这些格式一直在不断升级迭代中，并非一成不变。

ISO

国际标准化组织（International Organization for Standardization，简称为ISO）成立于1947年，是标准化领域中的一个国际组织，该组织自我定义为非政府组织，ISO一来源于希腊语“ISOS”，其意为“平等”。①STEP，②WRL，⑤X3D，⑥IFC，⑨PDF/E属于ISO标准。不属于ISO的文件格式，在某种程度上来说，其不稳定性因素至少包括依赖于特定供应商。

软件配套

⑦RVT和⑧DGN是建模软件的配套文件格式，在与相应软件（Autodesk（欧特克）公司-软件Revit-⑦RVT；Bentley（奔特力）公司-软件MicroStation-⑧DGN）配合使用时，能实现参数化、精细化的建模、设计和展示等相关工作。相比之下，前文提到的其他格式通常需要从某种建模软件中导出，在导出过程中对文件数据进行结构化、固化处理，以实现不同软件之间的通用交互。

图9-三维文件中软件与格式关系示意图

为了更形象地说明这种情况，我们可以举一个类似的例子（尽管实际三维文件的编辑操作要复杂得多）。在制作演示时，我们通常会使用微软（Microsoft）或WPS（金山）办公软件创建PPT格式文件，并通过办公软件对PPT格式文件进行精细编辑和设计。然而，为了让其他人能够更方便地打开和查看，我们可以将PPT格式文件导出为PDF等版式文件格式、JPG等图片文件格式、MP4等视频文件格式。

图10-演示文件中软件与格式关系示意图

需要补充说明的是，除了本文所讨论的9种格式以外，还存在其他数十种三维文件格式，它们在兼容性和应用范围上并不弱，比如OBJ、FBX等。此外，建模软件领域并非只有Autodesk（欧特克）和Bentley（奔特力）这两家公司。国内外还有其他许多出色的建模软件公司，例如PKPM、YJK、中望、鸿业、广联达、鲁班、MIDAS（迈达斯）、Dassault Systèmes（达索）等。

2.3 归档要求至少是三维文件便于打开查看

然后，一旦我们收到这些文件，我们需要使用什么软件来打开并查看呢？就目前而言（甚至在未来的许多年里），除了⑨PDF/E格式，其他文件格式都需要借助专门的计算机辅助设计软件或三维建模设计软件（如Revit）才能打开。在这种情况下，行业内存在一些专用的三维文件查看器，但这些工具通常较为小众，非专业人士很难获取并安装。而采用PDF/E格式，可以使用通用的PDF阅读器（如Adobe Acrobat）来打开和查看。

图11-Adobe Acrobat 打开3D PDF文件示意图 （图片来源：鲁班工程顾问公众号）

因此，我们可以推论：⑨PDF/E是非专业人士最友好的一种直接打开和查看三维文件的格式。然而，对于潜在的三维文件使用者来说，仅仅打开和查看是远远不够的，他们更需要了解模型中具体的尺寸、材质、构造，甚至更复杂的建筑信息。这些信息能够越接近建模时的细节，就越具备可利用性。因此，三维文件使用者更需要能够被专业软件读取，且读取程度要高的文件格式。

Chapter.3

观点提出

Point of view

基于以上论证，笔者提出的观点是，在面对三维文件归档问题时，针对某个单位的三维模型，应同时收集至少两种电子文件格式。一种是软件原生格式，使用专业软件进行编辑，如DGN和RVT等。另一种是PDF/E格式。如果原生文件格式不是DGN或RVT，还应同时导出并归档保存STEP、WRL、3DS、VRML、X3D和IFC等格式中的至少一种。此外，当接收利用方的需求明确时，还应将三维模型应用软件进行同步迁移和部署，以满足继承使用的需求。

图12-三维文件归档方案示意图

Chapter.4

补充说明

Supplement

尽管将三维模型导出为PDF/E格式以进行归档保存在某种程度上是可行的解决方案，但在实际操作中仍存在一些困难。

首要

并非所有当前的三维建模软件都具备直接导出PDF/E格式的能力，因此可能需要借助第三方插件或进行额外的开发工作以实现此功能。

其次

导出的数据结构可能会因精细程度差异而优劣不一，因此在评估文件质量时需考虑模型具体情况。

第三

必须采取措施来确保以PDF/E格式归档的文件满足“来源可靠、程序规范、要素合规”的基本准则。

此外，即使将模型导出为PDF/E格式后，虽然可以通过某些方法将其转换为其他通用格式，但这种操作必然会导致部分数据损失。因此，还应同时保留一份或多份更接近软件原生格式的文件，以实现更全面的同步管理和保存。尽管存在多种困难和疑虑，但它们并不与先前讨论的问题和观点相冲突，应当区别应对。

End

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