Исходные данные и подход к моделированию
Из-за особенностей BIM-моделей при конвертации в формат FBX часто оказывается более рациональным смоделировать ВПМ ОКС заново средствами полигонального моделирования, чем пытаться адаптировать исходную BIM-модель под требования ДГП. Такой подход позволяет точнее контролировать состав геометрии, структуру модели, плотность сетки и корректность последующего экспорта. Иными словами, при разработке ВПМ ОКС приоритет отдается не прямой конвертации, а формированию модели с нуля на основе утверждённых проектных материалов. Это снижает количество технических ошибок и упрощает подготовку итогового комплекта на согласование.
Построение геометрии
Первым этапом формирования ВПМ ОКС является построение геометрии. На этом этапе создаётся полигональная сетка, которая описывает само здание, его конструкционные и неконструкционные элементы с оптимальным количеством полигонов в пределах установленных требований.
Моделирование ВПМ ОКС можно условно разделить на четыре основных этапа:
- моделирование стен фасадов здания;
- моделирование перекрытий;
- моделирование окон, дверей и элементов остекления;
- моделирование внешних лестниц, ограждений, а также элементов вентиляционной и водоотводящей систем.
Все объекты выполняются в масштабе 1:1, что позволяет сохранить соответствие проектным размерам и избежать ошибок при сопоставлении модели с исходной документацией. Такой подход особенно важен для дальнейшей интеграции модели в городские информационные системы.
UV-развёртка и текстуры
Для модели ВПМ ОКС необходимо сформировать UV-развёртку и текстуры, подробнее об этом этапе в статье UV-развёртка и текстуры для ВПМ формируются параллельно.
Геометрия колизии
Для ВПМ ОКС дополнительно требуется создать геометрию коллизии. Такая модель используется для расчёта столкновений виртуальной камеры и объектов в цифровом двойнике городской среды.
Геометрия коллизии повторяет очертания основной ВПМ-модели, но выполняется в значительно более упрощённом виде. При этом она создаётся не одним цельным объектом, а набором отдельных объектов различной формы. Каждому из таких объектов присваивается номер в диапазоне от 001 до 999, а также задаётся имя по установленной маске: UCX_SM_Adress_Main_Number.
Подготовка коллизии является обязательной технической частью комплекта, поскольку она влияет на корректность взаимодействия модели с цифровой средой и на качество её дальнейшего использования в визуализации и навигации.
Точка привязки
Каждая геометрическая модель имеет точку привязки, то есть точку в трёхмерном пространстве, относительно которой выполняются все трансформации объекта. Положение этой точки можно редактировать, и её корректная настройка является важным этапом подготовки модели.
Заранее по оси Z задаётся угол поворота геометрии в соответствии с планом проектного решения. Для объекта капитального строительства точку привязки необходимо установить в геометрический центр модели по осям X и Y. По оси Z она должна быть расположена на уровне проектного нуля.
После того как положение точки привязки относительно модели определено, режим её редактирования завершается, и затем уже вся модель вместе с точкой привязки переносится в нулевую координату 3D-сцены. Такая настройка необходима для правильного позиционирования объекта в системе координат и его последующего совмещения с инженерно-топографической основой.
Экспорт в формат FBX
Из редактора модели, будь то 3ds Max или Blender 3D, ВПМ ОКС экспортируется в формате FBX версии 7.4. Итоговый FBX-файл содержит высокополигональную модель геометрии объекта капитального строительства, модель остекления, отделённую от основной геометрии, а также геометрию коллизии.
При разработке модели удобно использовать преимущественно четырёхугольные полигоны, однако перед экспортом все элементы должны быть триангулированы. В итоговом FBX-файле геометрия должна быть представлена исключительно треугольными полигонами.
Следует учитывать, что FBX-файл ВПМ ОКС не содержит текстурных карт. Текстуры передаются отдельно в составе zip-архива. Для основной высокополигональной модели и для модели остекления задаются материалы и их наименования, при этом свойства материалов отдельно в файле модели не редактируются. Для остекления параметры материала прописываются в GeoJSON.
Если проект предусматривает наличие освещения, дополнительно формируется отдельный FBX-файл с источниками света. Такой подход позволяет разделить геометрию, материалы и дополнительные данные в соответствии с требованиями к цифровому комплекту модели.
Проверка в Unreal Engine 5
После того как FBX-файл ВПМ подготовлен в полном объёме, модель дополнительно импортируется в Unreal Engine 5. На этом этапе выполняется проверка на возможные ошибки импорта, а также визуальный и технический контроль корректности материалов.
Такая промежуточная верификация позволяет выявить проблемы до передачи комплекта на согласование: например, нарушения структуры модели, ошибки в назначении материалов, некорректную геометрию или проблемы с отображением отдельных элементов. Проверка в Unreal Engine 5 выступает важным этапом контроля качества итоговой ВПМ ОКС.
Формирование GeoJSON
Файл GeoJSON используется для хранения части данных ВПМ и является обязательным элементом каждого zip-архива. Для каждого объекта капитального строительства, а также для модели благоустройства земельного участка необходимо формировать уникальный GeoJSON-файл.
В GeoJSON содержатся сведения о проекте, в том числе:
- полный адрес земельного участка;
- административный округ;
- район;
- наименование объекта;
- наименование организации-застройщика;
- наименование проектной организации;
- кадастровый номер земельного участка;
- номер САГР, действующий на момент подачи заявления;
- площадь земельного участка.
Для объекта капитального строительства в GeoJSON также указываются:
- код функционального назначения объекта;
- абсолютная высота проектного нуля согласно АГР;
- относительная высота объекта;
- абсолютная высота объекта;
- общая площадь объекта;
- наземная площадь;
- подземная площадь;
- суммарная поэтажная площадь в габаритах наружных стен.
Кроме того, GeoJSON включает уникальные данные для каждой модели геометрии. К ним относятся координаты точки вставки модели в МСК-77, уникальное изображение объекта, конвертированное в base64, а также массив данных с описанием свойств стеклянных материалов.
Координаты точки вставки модели, которая фактически соответствует точке привязки, получают при сопоставлении 3D-модели ВПМ ОКС с контуром здания на инженерно-топографическом плане. Это обеспечивает правильное положение объекта в городской системе координат.
Итоговый zip-архив
Финальный zip-архив ВПМ ОКС включает в себя три основные составляющие:- FBX-файл;
- GeoJSON-файл;
- комплект текстур.
При этом сам FBX-файл содержит:
- модель основной геометрии;
- модель геометрии остекления;
- набор элементов модели коллизии.
Такое структурирование данных позволяет собрать полный и технически корректный цифровой комплект, пригодный для дальнейшей передачи, проверки и использования в составе городских информационных систем.
Заключение
Разработка высокополигональной модели объекта капитального строительства представляет собой последовательный процесс, который включает построение геометрии, подготовку UV-развёртки и текстурных карт, создание геометрии коллизии, настройку точки привязки, корректный экспорт в формат FBX и формирование итогового архива.
Описанная последовательность позволяет подготовить ВПМ ОКС, соответствующую требованиям ДГП и городских информационных систем, а также обеспечить корректное представление проектируемого объекта при рассмотрении архитектурно-градостроительных решений.
