Создание высокополигональной модели для согласования АГР в Москве

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

Из-за особенностей BIM-моделей при конвертации в FBX будет продуктивнее смоделировать ВПМ ОКС полигональным моделированием с нуля, чем пытаться оптимизировать BIM-модель, чтобы она удовлетворяла требованиям ДГП.

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.