謝尚賢臺灣大學：土木工程學研究所曾國峰Tseng, Kuo-FengKuo-FengTseng2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50171工程建造前，透過視覺化施工順序模擬技術，就施工項目的組建邏輯、施工銜接與資源調配等議題進行協商討論，能減少實際動工時可能遭遇到的問題，並有助於工程進度、品質和成本的管控。不過，目前建築工程施工項目愈趨繁雜，加上現有施工模擬方式(諸如簡報、動畫影片及4D視覺模擬等)在媒體編製過程上耗時費力，而無法有效降低工序安排的複雜度，使得多數工程人員多以工程圖說來想像揣摩施工情境，導致工程施工衝突、拆除重做，或是設計變更等情形仍不斷發生。本研究之主要目標即為發展一套資訊工具，促使工程人員有效率地安排、檢視、編修和視覺化模擬工程施工順序，進而應用於提昇工程施工管控效能。 為達成此目標，本研究提出一套圖形介面直觀易懂、工序安排編修簡易和使用資料交換標準之視覺化3D工序模擬系統CS3D(3D Construction Sequence Simulation System)。CS3D係根據物件導向系統開發流程，透過C#程式語言整合其他相關元件實作完成，包括用以呈現3D電腦模型外觀的IFC Engine OCX，和擷取幾何物件屬性資料的IFCsvr等。任何由繪圖建模工具所匯出之IFC檔案，皆能載入CS3D系統，讓使用者利用便捷的編製、儲存與施工順序模擬功能，來滿足前述施工管理需求。To visualize the construction sequences in advance can help engineers in identifying potential problems about construction logistics, work flow, and resource arrangement, etc. Besides, to generate an effective construction sequence can also facilitate the management of schedules, costs, as well as qualities. The objective of this research is to develop a computer tool for assisting engineers in arranging, visualizing, reviewing, and modifying construction sequences so that the efficiency of the entire construction process can be increased. In this research, we develop a computer system for simulating construction sequences in 3D virtual space, named CS3D, to serve as an effective tool for engineers to arrange, review and optimize construction sequences. This system takes advantage of the IFC (Industry Foundation Classes) standard that supports a building information model for describing, exchanging and sharing geometrical information and related attributes of buildings within the AEC industry. Some numerical algorithms are also implemented in the CS3D system to automatically generate a good initial construction sequence. Furthermore, Friendly graphical interfaces are designed for users to edit, query and manage the sequence information in a effective and efficient way.第一章 緒論 1 1.1 研究動機與背景 1 1.2 研究目的 3 1.3 研究步驟與方法 4 1.4 論文架構 5 第二章 施工順序模擬技術比較分析 7 2.1 以靜態繪圖建模圖檔想像施工情境 7 2.2 以人工製作工序簡報展示施工情境 8 2.3 以人工製作動畫影片呈現施工情境 9 2.4 以4D視覺模擬技術展示施工情境 12 2.5 以電腦工序視覺模擬技術展示施工情境 14 2.6 本章小結 16 第三章 視覺化施工順序模擬系統之開發 17 3.1 需求分析 17 3.1.1 使用者案例(Use Case) 19 3.1.2 系統分析 23 3.2 系統設計 25 3.2.1 系統架構 25 3.2.2 觀察者模式(Observer Pattern) 29 3.2.3 策略模式(Strategy Pattern) 31 3.2.4 資料標準與格式之選用 33 3.2.5 IFC幾何瀏覽工具之選用 36 3.3 系統實作 43 3.3.1 工項模型資料格式 43 3.3.2 版面配置客制化 47 3.3.3 檢視物件屬性與3D幾何 48 3.3.4 自訂工項施工順序 55 3.3.5 視覺化模擬施工順序 58 3.3.6 儲存工序樣版 59 3.4 本章小結 61 第四章 視覺化施工順序模擬系統之成果展示 63 4.1 案例說明 63 4.1.1 準備SRC 3D模型 63 4.1.2 準備鋼結構3D模型 64 4.2 潤泰SRC案例 65 4.2.1 CS3D專案載入 65 4.2.2 建置工序樣版 68 4.2.3 編修工序樣版 70 4.2.4 工序動畫播放 72 4.2.5 儲存工序資料 74 4.3 Autodesk鋼結構案例 74 4.3.1 CS3D專案載入 75 4.3.2 建置工序樣版 76 4.3.3 編修工序樣版 76 4.3.4 工序動畫播放與工序資料儲存 76 4.4 本章小結 77 第五章 結論與建議 79 5.1 結論 79 5.2 展望與建議 81 參考文獻 83 附錄一 訪談紀錄 86 附錄二 使用者案例規格書 90 附錄三 單根I型柱之IFC文字範例 95 附錄四 新增修改輔助工序演算法 973658306 bytesapplication/pdfen-US施工順序視覺化模擬工程管理建築工程Construction SequenceVisualizationSimulationConstruction ManagementBuilding Constructionthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/50171/1/ntu-96-R94521601-1.pdf