Что такое расширение файла IFC? Новый стандарт IFC4 для обмена данными BIM Модуль чтения файлов ifc.

Если наша система не справляется с расширением.IFC и подвели все автоматические и полуавтоматические методы обучения его этому искусству, остается ручное редактирование реестра Windows. Этот реестр хранит всю информацию, касающуюся рабоы нашей операционной системы, в том числе соединения расширений файлов с программами для их обслуживания. Команда REGEDIT вписанная в окне „поиск программ и файлов” или „запустить в случае старших версий операционной системы, предоставляет нам доступ к реестру нашей операционной системы. Все операции, проведенные в реестре (даже не очень сложные, касающееся расширения файла.IFC) имеют значительное влияние на работу нашей системы, поэтому прежде чем проводить какие-либо модификации следует убедится, что сделана копия актуального реестра. Интересующий нас раздел - это ключ HKEY_CLASSES_ROOT . Следующая инструкция показывает, шаг за шагом, как модифицировать реестр, а конкретно запись в реестре, содержащую информацию о файле.IFC.

Шаг за шагом

• Нажмите кнопку “start”
• В окне „найти программы и файлы” (в старших версиях системы Windows это окно „Запустить”) впишите команду „regedit” а затем утвердите операцию клавишей „ENTER”. Эта операция запустит системный редактор реестра. Этот инструмент позволит не только просмотреть существующие записи, но также провести их модификацию, добавление или удаление вручную. В связи с тем, что реестр системы Windows ключевой для ее работы, все операции, проводящиеся на ней, следует выполнять рассудительно и сознательно. Неосторожное устранение или модификация несоответственного ключа может необратимо повредить операционную систему.
• С помощью комбинации клавишей ctr+F или меню Редактирование и опции „Найти” найдите интересующее вас расширение.IFC, вписав его в окне поисковика. Утвердите, нажав OK или с помощью клавиши ENTER.
• Запасная копия. Чрезвычайно важным является создание запасной копии реестра, прежде чем совершить в нем какие-либо изменения. Каждое изменение имеет влияние на действие нашего компьютера. В крайних случаях ошибочная модификация реестра может привести к невозможности повторного запуска системы.
• Интересующее Вас значение, касающееся расширения, можно вручную редактировать изменяя ключи, приписанные к найденному расширению.IFC. В этом месте Вы можете также самостоятельно создать нужную запись с расширением а.IFC если такое отсутствует в реестре. Все доступные варианты находятся в подручном меню (правая кнопка мышки) или в меню "Редактирование" после размещения курсора в соответствующем месте на экране.
• После окончания редактирования записи, касающейся расширения.IFC закройте системный реестр. Введенные изменения войдут в жизнь после повторного запуска операционной системы.

Пригласила разработчиков ПО помочь ей в разработке объектно-ориентированного интерфейса (в виде классов языка программирования С++) для интеграции приложений в области AEC (архитектурно-строительного проектирования). Двенадцать американских компаний тогда сформировали альянс IAI (международный альянс по интероперабельности), ныне известный под именем buildingSMART .

Основной задачей альянса является разработка промышленного стандарта (и файлового формата), соответствующего нейтральной архитектурно-строительной продуктовой модели, закрывающей различные потребности жизненного цикла зданий и сооружений. Стандарт этот получил название IFC (Industry Foundation Classes; есть и неформальная расшифровка этого акронима: Information For Construction).

Модель взаимоотношений различных сущностей IFC описывается на языке моделирования данных EXPRESS (являющемся частью формата STEP для обмена САПР-данными). Примерами сущностей являются строительные элементы (такие как IfcWall), геометрия (например, IfcExtrudedAreaSolid) и основные конструктивы (от IfcCartesianPoint до IfcBSplineSurfaceWithKnots), образующие объектную иерерхию с наследованием свойств. Всего IFC описывает около 700 различных сущностей. Подробное описание объектной модели IFC можно найти .

Три основных файловых формата IFC:

• IFC-SPF, текстовый формат, соответствующий файлу STEP (международный стандарт ISO 10303-21), имеющий расширение.ifc
• IFC-XML, формат, основанный на языке разметки XML, также являющийся частью STEP (ISO 10303-28), имеющий расшироение.ifcXML
• IFC-ZIP, компрессия формата IFC-SPF, имеющая расширение.ifcZIP

Работы над последней на сегодня — четвертой — версией стандарта IFC начались шесть лет назад. Вышедшая на прошлой неделе финальная версия IFC4 в ближейшее время будет утверждена в качестве международного стандарта ISO 16379. Основными достоинствами IFC4 (по сравнению с используемым сегодня IFC2×3) являются:

• Улучшения и дополнения во встроенном каталоге объектов
• Многоязыковая версия набора свойств для локализации IFC в разных странах (помимо английского сейчас существуют трансляции IFC на французский, немецкий и японский языки)
• Более компактное представление модели при обмене 4D и 5D BIM — в среднем размер файлов IFC4 в два раза меньше IFC2×3
• Больше примеров использования и иллюстраций внедрения IFC

Работа с файлами предыдущей версии IFC (2×3) поддерживается в следующих популярных программных продуктах и компонентах для разработчиков:

• Allplan (Nemetschek)
• ArchiCAD (Graphisoft)
• AutoCAD Architecture (Autodesk)
• Bentley Architecture (Bentley Systems)
• Digital Project (Gehry Technologies)
• GRAITEC (продукты Advance Steel, Advance Concrete, Advance Design)
• HOOPS 3D Exchange (Tech Soft 3D)
• IDEA Architectural (4M)
• IFC server (open source)
• Revit (Autodesk)
• Rhino 3D (Robert McNeel & Associates — via 3rd party plug-ins)
• SolidWorks (Dassault Systemes)
• Tekla (Trimble)
• VectorWorks (Nemetschek)

Разработчикам этих продуктов в ближайшее время предстоит провести работы по интеграции новой версии IFC4.

Летом 2016 года вышла замечательная , демонстрирующая технологию OpenBIM (открытого взаимодействия информационных моделей) на примере проекта многоквартирного жилого дома в Ярославле, архитектурная часть которого проектировалась в программном продукте ARCHICAD (одном из самых мощных BIM-решений для архитекторов), а конструкторская (раздел КЖ) – в Tekla Structures (мощном BIM-решении для инженеров-конструкторов). Статья продемонстрировала практическую возможность объединения нескольких независимых между собой решений в рамках совместной работы над достаточно крупным объектом.

Специалисты «Нанософт» запросили у авторов статьи рабочую документацию по инженерной части проекта (выполненную по классической 2D-технологии) и воспроизвели ее с помощью современной технологии информационного моделирования в новом программном комплексе nanoCAD Инженерный BIM , который вышел в сентябре 2016 года. А затем дополнили ранее созданную архитектурно-конструкторскую модель инженерными разделами. В результате получилась сводная BIM-модель, объединяющая семь проектных разделов: архитектура, конструкции в части железобетонных конструкций и инженерные сети в частях электрика/освещение, слабые токи, системы безопасности, отопление, водоснабжение и канализация.

Введение

Напомню, что сам проект (рис. 1) предоставила инвестиционная компания ООО «ПрофСтрой», деятельность которой направлена на строительство доступного и комфортного жилья, преимущественно эконом-класса, в Ярославле и Ярославском муниципальном районе.

Рис. 1. Информационные (BIM) модели жилого здания: архитектурная и конструкторская часть

Автор проекта и архитектурной модели, созданной в программе ARCHICAD, – архитектор А. Лысоконь. Все несущие конструкции были выполнены в программе Tekla Structures конструкторами В. Сизовым и Д. Роиком. Главный инженер проекта – А. Медведев.

Инженерная часть (рис. 2) по технологии BIM (Building Information Modeling - информационное моделирование зданий\сооружений) воссоздавалась по 2D-документации специалистами «Нанософт»: электрическая часть – Д. Щуров, отопление, водоснабжение и канализация – Н. Суворов, слабые токи и системы безопасности – М. Бадаев, сводная модель и общая координация – Д. Ожигин.

Рис. 2. Воссозданная по 2D-документации информационная (BIM) модель жилого здания в части инженерии: электрика, освещение, слабые токи, системы безопасности, отопление, водоснабжение и канализация

Исходные данные: разбираемся со структурой здания

Получив материалы по зданию, мы выяснили следующее:
во-первых, здание фактически состоит из двух корпусов (рис. 3) – независимых частей, смещенных друг от друга по высоте на 800 мм. Это было неожиданно, и мы немного поломали голову, как лучше организовать проект: либо два отдельных здания, либо одна модель по зданию. В конце концов решили делать единую модель (в рамках каждого раздела) – в дальнейшем это решение оправдало себя, так как мы смогли проводить инженерные расчеты по всему зданию;

Во-вторых, начало архитектурного проекта не совпадает с началом координат сетки осей: пересечение осей А1 лежит в координатах x = 19454.1, y = -271.4, z = 0. Тем не менее, начало координат инженерного проекта мы разместили в точке А1, а при сборе сводных моделей учитывали это смещение;

Рис. 3. Проект состоит из двух корпусов, а пересечение осей А1 расположено в координатах x = 19454.1, y = -271.4, z = 0

В-третьих, у нас были следующие исходные данные от архитектора:

• поэтажные планы в формате *.dwg, выгружаемые из ARCHICAD-проекта – эти материалы мы использовали как основу (подложку) для проектирования инженерии и подготовки рабочей документации по разделу,
• единая архитектурная модель в формате IFC – эту модель мы использовали как подложку для согласования трехмерной компоновки оборудования и получения общего представления модели,
• рабочая документация в формате *.dwg – так как мы воспроизводили проект (а не проектировали с нуля), эти материалы мы использовали для понимания инженерного решения.

Еще у нас была единая конструкторская модель в формате IFC, которую мы практически не использовали, так как не меняли проект. Но мы подгружали конструкторскую модель в сводную и видели некоторые конфликты. Например, между инженеркой и армирующими прутами.

Выходные данные для практического задания (IFC-модели)

Рабочую документацию, расчеты, спецификации по проекту мы получаем в рамках программных продуктов: в частности, инженерные разделы – из nanoCAD Инженерный BIM . Как именно? Это немного выходит за рамки нашей статьи, так что за более подробной информацией приходите на наши семинары и вебинары. Или посмотрите, например, плейлист «Технология информационного моделирования (BIM) и САПР-платформа nanoCAD» на нашем YouTube-канале (https://www.youtube.com/playlist?list=PLaWJ5dzYEDosgGNi7SH3xtxZWaqDc4y4_). В рамках же этого практического задания мы соберем только сводную BIM-модель.

Из всех используемых программных продуктов в любой момент можно выгрузить информационную модель в формате IFC, и она будет содержать самую свежую и актуальную информацию. Для практической работы мы сформировали, используя программные продукты nanoCAD Электро, СКС, ОПС, ВК и Отопление, отдельные IFC-модели, которые собрали в rar-архив .

Обратите внимание, что в архиве также лежит файл МКЖД.АС.ifc – это архитектурная часть проекта (IFC-модель, сформированная из ARCHICAD). Здесь же *.dwg-файлы, которые получены из BIM-модели ARCHICAD в автоматизированном режиме и обновляются по мере обновления основной модели – это двумерный чертеж-задание первого этажа и трехмерная модель первого этажа (корпус 1 и корпус 2). Фактически это исходные данные по первому этажу для проектирования инженерии. Мы будем использовать их для наглядности сбора сводной модели.

Программное обеспечение

Для практической работы нам понадобится одна программа – платформа nanoCAD Plus 8.1, которую можно скачать на сайте разработчика: www.nanocad.ru/products/detail.php?ID=606057 .

Но в качестве эксперимента можно использовать и другие IFC-просмоторщики:
Установите программные продукты и запустите nanoCAD Plus 8.1.

Шаг 1: формируем подложки

Этот шаг скорее подготовительный и нужен для того, чтобы вы наглядно понимали, что происходит. Создайте новый проект в nanoCAD Plus (команда НОВЫЙ) и сохраните его под именем Сводная BIM-модель.dwg .

Далее вставляем двумерную подложку. Для этого командой ATTACH (меню Вставка /Внешняя ссылка... ) подключаем файл 01 Первый этаж 2D.dwg из скачанных материалов (рис. 4). Обращаю внимание, что при вставке я использую относительный путь для подложки (раздел Задание пути в диалоге Вставка внешней ссылки ) и указываю координаты вставки: x = -19454.1, y = 271.4, z = 0 (то есть начало координат размещаю в точку пересечения осей А1).

Рис. 4. При размещении подложек уточняем координаты точки вставки и используем относительные пути вставки

Когда подложка появилась на поле документа, наведите курсор на центр экрана и, удерживая клавишу SHIFT + колесо мыши, разверните чертеж под углом в 3D-пространство. Или разверните его в стандартную ЮВ изометрию (команда _SEISO).

Повторите команду вставки подложки для файлов 01 Первый этаж 3D (часть 01).dwg и 01 Первый этаж 3D (часть 02).dwg с теми же координатами вставки, что и для двумерного проекта, – в ваш проект будет добавлена трехмерная геометрия архитектуры первого этажа. Это еще не BIM-модель, так как полученная геометрия не содержит никакой информации об элементах. *.dwg-файлы дают только геометрию, и мы будем использовать ее для того, чтобы понять разницу с настоящей BIM-моделью.

И, наконец, задайте способ отображения трехмерного пространства: в меню Вид /Визуальные стили выберите пункт Быстро с показом ребер или Быстро .

Если все сделано правильно, то вы получите результат, отображенный на рис. 5.


Рис. 5. Размещаем в проект nanoCAD двумерную и трехмерную подложку, чтобы наглядно видеть процесс сбора BIM-проекта

Совет 1: используйте клавишу SHIFT и одновременно нажатое колесо мыши для того чтобы вращать модель – это позволит рассмотреть проект со всех сторон.

Совет 2: если у вас мощный компьютер, но при вращении модель «моргает», отключая раскраску граней, то в настройках программы (Сервис /Настройка ) можно отключить Оптимизацию отрисовки треугольников (Графическая подсистема /Оптимизация отрисовки ) – после этого nanoCAD будет отрисовывать модель полностью даже при вращении. Намного удобнее для глаз.

Шаг 2: добавляем BIM-модель

Мы полностью готовы к сбору сводной BIM-модели. Теперь с помощью команды IFCVIEW3D загрузите файл МКЖД.О_корпус1.ifc . Вы можете выбрать любой другой файл, но я рекомендую начать именно с этого – он небольшой по размеру, быстро загружается и достаточно нагляден. Если все сделано правильно, то у вас появится отопительная система здания в корпусе 1 – см. рис. 6.

Совет 3: если у вас после загрузки IFC-файла модель не появилась, сохраните файл на жесткий диск.

Обратите внимание, что на функциональной панели IFC появилась структура подгруженного IFC-файла (панель расположена рядом с панелью Свойства и включается/отключается через меню Вид /Панели /Функциональные панели /IFC... ): этажи, классы элементов, высоты и т.д. Панель позволяет быстро найти элементы по своим классам, а также моментально отключить видимость объектов – можно, например, выключить объекты верхних этажей.

Рис. 6. Трехмерная модель проекта с *.dwg- и IFC-данными

Также обратите внимание, что BIM-модель содержит информацию по объектам: например, если выделить радиатор, то в окне свойств отобразится информация по объекту – объем, тепловая нагрузка, высота установки относительно этажа, мощность, название, ссылка на сайт производителя и т.д. Вся эта информация была заложена в программном продукте nanoCAD Отопление и аккуратно передана в среду nanoCAD Plus благодаря формату IFC, который как раз и предназначен для переноса такой информации между программами. Сравните, например, со свойствами объектов из *.dwg-файла, которые содержат только общую информацию типа цвет, слой, толщина линий (см.рис. 7).

Рис. 7. IFC объекты содержат гораздо больше параметров по сравнению с DWG блоками

Информацию из IFC-объектов можно использовать и в панели Выбор при настройке выборок по проекту, и в автоформируемых спецификациях (например, в спецификации оборудования) – см. рис. 8.

Рис. 8. Параметры и информацию из IFC-объектов можно использовать в таблицах и выборках

Шаг 3: формируем сводную BIM-модель

Последовательно повторяя шаг 2 для других IFC-моделей, мы можем собрать сводную BIM-модель (рис. 9).

Для каждого раздела создается список объектов на панели IFC. Каждый добавленный раздел содержит IFC-объекты со своими специфическими данными (заложенными в соответствующих программных продуктах), которые могут либо задаваться вручную, либо браться из базы данных, либо вычисляться в результате расчетов.

При этом каждый добавленный раздел достаточно существенно нагружает компьютер, и для того чтобы собрать полную модель нужны мощные ресурсы. Наиболее тяжелой в этом проекте является модель водоснабжения – скорее всего, ее подгрузки придется некоторое время ждать. Поэтому в реальной работе вы можете объединять не всю модель, а только определенные разделы или даже этажи – это позволит решать практические задачи без существенного увеличения ресурсов компьютера.

Рис. 9. Сводная BIM-модель позволяет специалистам работать в едином информационном пространстве

NanoCAD Plus как вьювер обеспечивает отображение модели, навигацию как в параллельной (SHIFT+колесо мыши), так и в перспективной проекции (команда 3DОБЛЕТ и клавиши WSAD для управления). Это позволяет забираться внутрь проекта и визуально находить проблемные участки, коллизии и недоработки. Кроме того, используя автоматические спецификации, можно быстро выбирать нужные IFC-объекты и контролировать параметры инженерных сетей. В целом это дает возможность представить проект целиком с учетом ситуации в смежных разделах, распределить дальнейшую работу между специалистами и вести работу в едином информационном пространстве (рис. 10 и 11).

Рис. 10. Навигационные функции платформы nanoCAD Plus позволяют рассмотреть сводную BIM-модель с любых ракурсов

Рис. 11. Различные виды сводной BIM модели в рабочем окне nanoCAD Plus 8.1

Шаг 5: обновление IFC моделей

На данный момент в nanoCAD Plus 8.1 обновление моделей осуществляется путем удаления IFC-модели с панели IFC и повторной загрузки новой версии модели. Тут нужна оптимизация технологического процесса – в будущем мы хотим реализовать подгрузку IFC-данных как подложки. Тогда они будут обновляться самостоятельно вслед за изменением IFC-файла.

Шаг 6: сводные BIM модели в других решениях

В качестве дополнительного задания вы можете попытаться собрать сводные модели в Tekla BIMsight (бесплатное решение) (рис. 12) и в Solibri Model Checker (платное решение; бесплатная версия Solibri Model Viewer позволяет открыть только одну IFC-модель). Эти продукты разрабатываются как универсальные решения для просмотра IFC и расширяются функционалом для автоматического поиска коллизий, формирования отчетов по изменениям, а также более широким инструментарием визуализации моделей.

Рис. 12. Сводная BIM модель в IFC-просмоторщике Tekla BIMsight позволяет в автоматизированном режиме найти коллизии между системами.

Заключение

Технология BIM развивается, и с каждым днем у проектировщиков появляются дополнительные инструменты создания качественных проектов. Еще пару лет назад собрать в рамках одного пространства модель многоэтажного жилого здания с архитектурой и инженерией было сложно, а сейчас это вполне обычное практическое задание.

Тем не менее, дальнейшее развитие еще требуется. Необходимо развивать скорость работы с IFC-данными, совершенствовать инструменты обновления в рамках сводных BIM-моделей, улучшать интеграцию между решениями на уровне передачи информации, стандартизовать параметры, классы и иерархию строительных конструкций и материалов для того чтобы автоматизировать расчеты, передачу изменений между проектами и разделами. Все это работа ближайшего будущего.

Специалисты «Нанософт» приглашают к сотрудничеству и готовы проконсультировать вас по вопросам создания BIM-моделей инженерных сетей и организации BIM-взаимодействия.

Денис Ожигин,
технический директор Нанософт

Мы надеемся, что помогли Вам решить проблему с файлом IFC. Если Вы не знаете, где можно скачать приложение из нашего списка, нажмите на ссылку (это название программы) - Вы найдете более подробную информацию относительно места, откуда загрузить безопасную установочную версию необходимого приложения.

Что еще может вызвать проблемы?

Поводов того, что Вы не можете открыть файл IFC может быть больше (не только отсутствие соответствующего приложения).
Во-первых - файл IFC может быть неправильно связан (несовместим) с установленным приложением для его обслуживания. В таком случае Вам необходимо самостоятельно изменить эту связь. С этой целью нажмите правую кнопку мышки на файле IFC, который Вы хотите редактировать, нажмите опцию "Открыть с помощью" а затем выберите из списка программу, которую Вы установили. После такого действия, проблемы с открытием файла IFC должны полностью исчезнуть.
Во вторых - файл, который Вы хотите открыть может быть просто поврежден. В таком случае лучше всего будет найти новую его версию, или скачать его повторно с того же источника (возможно по какому-то поводу в предыдущей сессии скачивание файла IFC не закончилось и он не может быть правильно открыт).

Вы хотите помочь?

Если у Вас есть дополнительная информация о расширение файла IFC мы будем признательны, если Вы поделитесь ею с пользователями нашего сайта. Воспользуйтесь формуляром, находящимся и отправьте нам свою информацию о файле IFC.

Интероперабельность имеет решающее значение для успеха BIM . Разработка открытых стандартов данных и «незарегистрированного» доступа к данным BIM является внеочередным приоритетом для отрасли, если мы хотим избежать недостатков и повторения нерешенных проблем повторного ввода данных. Интероперабельность вместе с IFC позволит повторно использовать проектные данные, которые уже разработаны и, таким образом, обеспечить согласованность между каждой из моделей для различных представлений одного и того же здания. Последовательные, точные и доступные данные для всей проектной группы внесут значительный вклад в смягчение последствий задержек и дополнительных расходов, по словам.

Разработка такой модели данных здания как IFC, является относительно новым предприятием. Первым приложением, задуманным с этой концепцией - от венгерской компании Graphisoft - был ArchiCAD. Revit является самым последним приложением, и Autodesk приобрел компанию, ответственную за его разработку, Revit Technology Corporation, в 2002 году.

Есть и другие приложения, такие как Bentley Architecture и Autodesk Architectural Desktop, которые разработали свои модели данных здания на основе своих оригинальных платформ в CAD: MicroStation и Auto CAD соответственно.

Все эти приложения имеют свои внутренние структуры данных в «формате заказчика». Это означает, что они не могут обмениваться информацией друг с другом, если для того нет переводчика.

IFC был разработан для того чтобы создать большую группу непротиворечивых данных, способных представлять собой модель данных здания, позволяя, тем самым, обмен информацией между различными производителями программного обеспечения в отрасли архитектурного и технического проектирования и строительства. IFC проявляется в этом контексте в качестве модели данных перевода, в формате, который «никому не принадлежит», доступном для определения объектов в сфере архитектурного и технического проектирования и строительства. Тем не менее, это не стандартизирует структуры данных в программных приложениях, и ограничивается только стандартизациями совместно используемой информации.

buildingSMART определяет IFC как схему данных, которая позволяет хранение данных и обмен информацией между различными приложениями BIM.

Схема IFC является расширяемой и располагает информацией, охватывающей множество дисциплин, которые вносят вклад в здание в течение его жизненного цикла с момента разработки концепции, проектирования, строительства, до реконструкции или сноса.
IFC зарегистрирован Международный организацией по стандартизации (ИСО) как ISO-PAS-16739 (2005) и принят в качестве официальной нормы.

Каждая реализация обмена в IFC должна следовать так называемым «требованиям к обмену». Такие требования задают информацию, которая должна быть представлена в обмене данными на определенном этапе проектирования, прогнозируя неопределенность.
Посредством IFC также возможно создание «просмотров информации» или подгрупп данных, используя только необходимые данные для определенной сферы, с помощью процесса «Представления модели» - ModelView.

IFC - это схема спецификаций, которая обеспечивает способы определения и понимания информации, отношений и конкретных свойств объектов здания, а также то, что они находятся в модели BIM.

IFC, с технической точки зрения, определен с помощью спецификации нормы ISO 10303-11 для моделирования и обмена данными, также именуемой Стандартом для обмена данными по изделию STEP. ISO начала разработку спецификации (формата данных) STEP в 1984 г. с целью определения стандартов для общего представления и обмена информацией, а также стандарт STEP используется во многих сферах, таких как машиностроение и проектирование. Специалисты, которые первоначально были вовлечены в разработку стандарта STEP, создали МАИ (Международный альянс по интероперабельности) для разработки конкретных стандартов отрасли архитектурного и технического проектирования и строительства.

IFC использует ресурсы на основе стандарта STEP и такой же язык моделирования, который называется EXPRESS.

Стандарт STEP - это диапазон спецификаций, обладающий простым текстовым языком по спецификации схемы данных STEP/EXPRESS, ISO 10303-11 (2004), на котором также задан язык IFC; преобразование ISO 10303-21 (2002) для текстовых файлов, который представляет модели в соответствии со схемой данных; преобразование StepXML, ISO 10303-28 (2007) для файлов в формате XML (расширяемого языка разметки); преобразование для интерфейса прикладного программирования (API), ISO 10303 22 (1998) для получения доступа к моделям по программированию, известное как стандартный интерфейс доступа к данным (SDAI).

Из всех технологий преобразования ISO 10303 21 (2002) является одной из наиболее значимых в условиях интероперабельности, которая эффективно определяет формат файла IFC. Текущая разработка модели IFC находится в ведении buildingSMART.

IFC разрабатывается с 1997 года, когда еще была выпущена версия 1.0, и в наши дни после последовательных и систематических обновлений IFC был выпущен под версией 4×2 Addendum 2 в начале 2015 года. Версии проходят через модификации и разработки для того, чтобы лучше представить сущности и отношения в здании и в его жизненном цикле.
Поскольку это нейтральный и открытый формат данных, компании-разработчики программного обеспечения могут разрабатывать способы экспортирования данных IFC. Для того чтобы это осуществить, приложение должно быть «IFC-совместимым», процесс сертификации должен производиться путем создания технологии SMART. В наши дни существуют около 204 программ, сертифицированных в качестве «IFC-совместимых».

Обзор архитектуры IFC

Для того чтобы понять суть IFC в целом используется концептуальная схема Рисунка 1. Для упрощенного описания данной структуры пересматривались и резюмировались концепции в работах Истмана и др. (2008 г.), Хемлани (2004 г.), а также информация справочного сайта buildinSMART по IFC (2012b).

Рисунок 1: Общая схема IFC версии 2х3

В данной структуре представлены четыре слоя, которые будут описаны последовательно сверху вниз:

Слой ресурсов > Основной слой > Слой совместимости: Общие элементы > Слой доменов

Слой ресурсов

Данный слой является основой, состоящей из сущностей, которые, как правило, используются в объектах отрасли архитектурного и технического проектирования и строительства, таких как геометрия, топология, материалы, системы измерений, ответственные посредники, представление, расходы, и т.д.

Основной слой

Все сущности данного слоя исходят из корневого каталога IFC и содержат в себе абстрактные сущности, на которые ссылаются более высокие слои в иерархии. Основной слой подразделяется на четыре дополнительных подслоя: Контроль, Продукт, Процесс и Основа.

Подслой Основа представляет собой базовую структуру, которая является отношением и общими основными понятиями для всех дополнительных специализаций в конкретных моделях, в которых основные понятия определяются как группа, процесс, продукт и отношения.

Дополнительная схема продукта определяет абстрактные строительные компоненты, такие как пространственные, локальные, строительные, элементные. Дополнительная схема процесса получает представление о преобразовании процессов в логической последовательности планирования работы и программирования, а также необходимых задач для своих выводов. Дополнительная схема контроля работает с понятиями, которые относятся к контролю процесса.

Общие элементы или слой совместимости

В этом слое находятся категории сущностей, которые представляют собой физические элементы здания.

Он используется для обмена специальностей и приложений обслуживания, и располагает физическими элементами здания. Он имеет определения сущностей, таких как балки, колонны, стены, двери и прочие физически элементы здания, так же как и свойства по управлению потоком, акустические свойства наряду с некоторыми другими.

Слой доменов

Это наивысший слой, который имеет дело с сущностями конкретных дисциплин, таких как Архитектура, Структура, Оборудование наряду с некоторыми другими.

Как определяются сущности IFC ?

Для демонстрации этого понятия, приведем пример. Будут использованы две основные сущности «стена» и «пространство», и появится возможность увидеть, как каждая из них представлена по отдельности, и как представлено отношение между ними, как показано на Рисунке 2.

На Рисунке 2 прямоугольники представляют собой определения сущностей, показывающих некоторые из своих атрибутов: небольшие кружки представляют собой примеры сущностей «стены» и «пространства», а также ромбы представляют собой отношения между сущностями.

Рисунок 2 : Сущность «стена» и сущность «пространство» в модели IFC и их отношения

Иерархия сущностей определяет сущность «стена» и прочие физические сущности, такие как плиты, балки, колонны.

Практически это означает, что сущность «стена» (ifcWall) задается как подтип сущности «элементы здания» (ifcBuildingElement), который является подтипом сущности «элемент» (ifcElement) и так далее до сущности «корневой каталог» (ifcRoot).

Атрибуты связаны с каждым типом сущности, и сущность «стена» наследует атрибуты всех сущностей выше, или «родительских сущностей», известных как «супертипы».

В этом случае все сущности на превосходящем уровне являются абстрактными; это означает, что это невозможно для создания примера сущности такого типа. Вот почему такие сущности находятся на Основном слое. Однако сущность «стена» не является абстрактной, что означает, что на нее нельзя сослаться для создания объектов «стены», которые существуют в модели здания. По большей части атрибуты стены, такие как ее тип, форма, локализация, количество, соединительные детали, проемы, и т.д. первоначально определяются их «супертипами».

Сущность «пространство» (ifcSpace) определяется как подтип «пространственный конструктивный элемент» ifcSpatialStructureElement), который является подтипом сущности «продукт» (ifcProduct), который также существует в иерархии сущности «стена».

В случае с сущностью «пространство», все сущности ее супертипа являются абстрактными, и сущность «пространство» наследует все свойства супертипов. Однако так же как и сущность «стена», сущность «пространство» не является абстрактной, и на нее можно сослаться для создания различных пространств здания.

Различные типы отношений могут быть связаны с сущностями, используемыми в примере. Отношение «агрегация» применимо для примеров сущности «пространство» для того, чтобы сгруппировать их в панели здания, а отношение «инкапсуляция» применимо для сущности «мебель» для того, чтобы расположить ее в определенном пространстве.
Если сущность «стена» должна быть связана с сущностью «пространство», будет применяться отношение «инкапсуляция» (ifcRelContainedSpatialStructure).

Как показано на Рисунке 2, отношение происходит на уровнях ifcElement и ifcSpatialStructureElement, это означает, что любой другой элемент - стена, балка, колонна, дверь и т.д. - могут быть связаны с пространственной структурой - участком, зданием, панелью, пространством.

Поскольку формат IFC позволяет создавать все эти типы отношений, ответственность за гарантию того, что такие отношения созданы надлежащим образом, несет автор приложения, которому придется экспортировать модель в формат ifc.

Так как формат IFC весьма гибок и не задает форму ассоциации, стена должна быть связана с пространством, но также может быть связана с панелью.
В то же самое время, приложение, которому необходимо найти стену, связанную с пространством, возможно, не найдет ее, если такая ассоциация не создана явным образом. Таким образом, способ, которым создается файл IFC для экспортирования посредством приложения, является очень важным, и это является решающим фактором успеха интероперабельности среди приложений, использующих IFC.

Сложность языка IFC

Язык IFC весьма обширен и сложен. Текущая версия 2×4 RC4, buildingSMART (2012d) включает в себя:

• 126 определяемых типов,
• 206 перечисляемых типов,
• 59 типов по выбору,
• 764 определения сущностей,
• 43 функции,
• 408 групп свойств,
• 91 группу величин
• 1691 индивидуальное свойство.

Сложность языка усугубляется возможностью существующих альтернативных форм моделирования для одного и того же объекта: например, структурный блок может быть смоделирован как с помощью представления, ограниченного четырьмя планами, так и посредством сжатия поверхности и вектора. Каждый из этих объектов имеет различные семантические значения, и, хотя они могут иметь такой же вид в объемном изображении, они будут рассматриваться по-разному в структурном методе анализа.
В тех случаях, в которых ifc не имеет конкретного объекта, язык содержит в себе механизм моделирования, называемый IfcProxy, который работает в качестве механизма для его расширения.

Если не принимать во внимание сложность языка, модели IFC, как правило, имеют большие размеры файлов. Например, здание с 19-ю панелями, полная модель которого составляет около 360 Mб.