Geometrische Informationen

Von der Normalprojektion zu objektorientierten 3D-CAD-Systemen

Informationen über die geometrische Struktur eines BIM-Modells werden im Rahmen eines BIM-Projekts mit BIM-Autoren Software modelliert.

Geschichte
Bereits seit dem frühen 13. Jahrhundert sind Bauzeichnungen bekannt, die Ansichten, Grundrisse und Schnitte in Form von maßstäblich verkleinerten Normalprojektionen zeigen. Als im 15. Jahrhundert die Zentralprojektion bei der künstlerischen Abbildung von Objekten, Landschaften und Szenerien eingeführt wurde, galt dies als Meilenstein in einer realitätsnahen Abbildung einer 3D-Umgebung auf eine 2D-Leinwand. Aus dem Auge des Betrachters ergab sich ein natürlicher Bildeindruck von bis dahin nicht gekannter Qualität. Über viele Jahrhunderte waren mit Tusche auf Papier hergestellte architektonische Zeichnungen und Pläne in Normal- und Zentralprojektion neben der Erstellung von maßstäblich verkleinerten Modellen die sichtbaren (Zwischen-)Ergebnisse des architektonischen Entwurfsprozesses.

Ab Mitte der 1960er-Jahre bekamen Zeichenbretter digitale Konkurrenz. Die beginnende Digitalisierung brachte erste Innovationen im Bereich des rechnerunterstützen Konstruierens (englisch computer-aided design / CAD) hervor. Dieser Digitalisierungsschritt vereinfachte die Möglichkeit, Zeichnungen und Pläne abzuändern und durch digitale Speicherung wiederzuverwenden. Die grundlegende Konstruktionsmethodik von der Erstellung einzelner Projektionen und Schnitte in 2D änderte sich zunächst nicht. Erst als Mitte der 1980er-Jahre durch immer leistungsfähigere Hard- und Software eine rechnerunterstützte 3D-Konstruktionsmethodik ermöglicht wurde, veränderte sich die Erstellung von Projektionen und Schnitten grundlegend. Seitdem kann an einem 3D-Modell des Gebäudes gearbeitet werden, aus dem sich die 2D-Projektionen und Schnitte ableiten sowie Zeichnungen und Pläne automatisiert erzeugen lassen. Änderungen am Entwurf müssen nur noch einmal im 3D-Modell vorgenommen werden und nicht mehr in jeder einzelnen Zeichnung.

Pioniere dieser ersten Tage mussten hohe Investitionskosten für die Anschaffung geeigneter Hard- und Software tätigen, um von den Vorteilen der 3D-Konstruktionsmethodik zu profitieren. Dies lohnte sich nicht für jedes Planungsbüro. Erst seit Anfang der 1990er-Jahre, als diese Lösungen durch die Software-Industrie immer günstiger auf den Markt gebracht wurden, kam es zu einer Etablierung der rechnerunterstützen 3D-Konstruktionsmethodik. 

Einsatz
Heute eingesetzte BIM Autoren Software ist spezialisiert auf einzelne Planungsdisziplinen; Funktionen werden stetig neu- und weiterentwickelt. Umfangreiche, generische Bauteil- und Symbolbibliotheken sind in der Regel im Installationsumfang enthalten, Bauteilgruppen können definiert werden. Assoziativität und parametrische Modellierung erleichtern den Umgang mit geometrischen Abhängigkeiten beispielsweise von Bemaßungen und umfangreiche Filterfunktionen ermöglichten kontextbezogene Sichtweisen auf ein Modell.

Zu den Standardfunktionen gehören auch Konzepte, um objektbeschreibende Merkmale als Attribute in einer Einheit mit dem geometrischen Objekt/Symbol zu verwalten. Neben der geometrischen Information können damit auch alphanumerische Informationen, wie beispielsweise über die Beschriftung in Plänen, transportiert werden. Diese zunehmende Objektorientierung macht aus 3D-CAD-Systemen in Kombination mit Datenbankkonzepten moderne BIM Autoren Software aus und bildet eine wichtige Grundlage für das Arbeiten nach der BIM-Methodik.

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