BIM模型的轻量化是为了尽可能缩小BIM模型的体量，使其可以更加适宜web、移动端。在这个过程中，BIM模型实际经历了两阶段处理过程：1）几何转换；2）渲染处理。

    模型几何信息主要指日常生活中可见的二维、三维模型，可以通过参数化方式描述单个构件的几何信息可以对其轻量化。除此之外还可以通过三角面片、相似性算法减少图元等方式对模型进行几何优化转换。

    渲染处理过程可使用八叉树快速剔除不可见图元，减少进入渲染区域的绘制对象，这部分技术在桌面端的三维显示引擎已非常成熟。此外还可以使用多重LOD（LevelsofDetail），加速单图元渲染速度。

    WebGL轻量化BIM引擎技术原理分析

    WebGL轻量化BIM引擎要在确保BIM模型的数据不损失的情况下，实现BIM模型的轻量化，让BIM模型能够在Web浏览器或App上更快的加载和使用。

    WebGL轻量化BIM引擎对BIM模型的轻量化处理实现，一般可以分为以下几步。

    1)数模分离

    BIM模型包含三维几何数据和模型结构属性等非几何数据两部分。首先，WebGL轻量化BIM引擎需要将几何数据和非几何数据进行拆分。通过这样的处理，原始BIM模型文件中约20%-50%的非几何数据会被剥离出去，输出为数据文件供BIM应用开发使用。

    2)三维几何数据轻量化处理

    剥离非几何数据后剩下的三维几何数据，我们还需要进一步轻量化处理优化，以降低三维几何数据数据量，节约客户端电脑的渲染计算量，从而提高BIM模型下载、渲染和功能处理的速度。

    三维几何数据优化这块，一般采取的方案包括：

    a)参数化或三角化几何描述

    通过采用参数化或三角化的描述手段来降低三维几何数据的数据文件大小，让模型数据变得更小。

    b)相似性算法减少构件存储量；

    在一个工程BIM模型中很多构件长得一模一样，只是所处位置或角度不同，这时就可以采用相似性算法进行数据合并，即：只保留一个构件的数据，其他相似构件只记录一个引用+空间坐标即可。通过这种方式可以有效减少构件存储量，达到轻量化的目的。

    c)构建符合场景远近原则的多级构件组织体系；

    大的BIM模型构件数量会非常多，在WEB浏览器中全部下载和加载这些构件是不现实的。同时，观察BIM模型的视野范围或场景又是相对有限的。所以利用这个特点，就可以创建一个符合场景远近原则的多级构件体系，使得用户在观察BIM模型时，在远处可以看到全景，但不用看到细节，在近处可以看到细节，但无需看到BIM模型的全部。这样可以大大提高BIM模型在WEB浏览器加载速度和用户体验，解决大体量BIM模型的轻量化问题。

    3)WEB浏览器或App端实时渲染及管理

    WebGL轻量化BIM引擎要实现对三维几何数据的实时渲染（注意：这是实时渲染，跟很炫目的后期专业渲染制作动画的技术要求完全不同），需要进行以下两个步骤的动作。

    a)三维几何数据从服务器端下载到客户端电脑或移动端设备内存。

    b)调用客户端电脑或移动端设备内存和GPU（显卡）高效的实时渲染三维几何数据，还原三维BIM模型。

    c)通过API接口调用形式，实现对三维BIM模型及其构件的操作、管理和对外功能实现。

    为了达到流畅、实时的显示，本地电脑的绘制需要达到25-35帧/秒。如果BIM模型的三维几何数据比较大，如果全部渲染则内存的开销会在30-50G以上，这是任何浏览器都无法支撑的，会造成WEB浏览器的崩溃。

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