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Revit坐标系概念深入理解及应用:内部点、原点、项目基点、测量点、共享坐标系、地理坐标及之间关系和衍生概念操作(详细)

1. 概述

        Revit 提供了多种方法来定义模型的关联环境。包括内部点、原点、项目基点、测量点、共享坐标系、地理坐标以及与定位概念相关的的距离限制、多模型协作、项目北、正北等概念;这些概念多而复杂,相互之间又有关联性,常常让人不知所措,继而横眉冷指,更甚者口吐着夹杂Revit的芬芳...而如果恰好是工作上遇到这方面问题了,那么简直是一种从外表到灵魂的拷问和云深不知处的茫然。

        当然,Revit设置这样“复杂”而灵活的坐标系概念是有其特定历史意义的,满足于各种应用场景,不限于Revit模型之间,可能意图做到万能协作和保真信息,而前提是使用者对Revit的这一套坐标系概念及为何而存在?什么场景应用?都有较为深入的了解,才能对号入座于Revit产品团队设计此套概念的理想场景中,然后像他们当时设计时候想的那样:真灵活!真巧妙!简直汇集了行业专家!不愧为大厂之作!

        由于客观现实原因,Revit新手、多年建模经验的老手、Revit二次开发码农、甚至是Autodesk公司的部分员工都可能无法完整理解这一套概念,因此有些时候,它不仅没有发挥出其“理想作用”,反而让人在使用这些功能面前望而却步,在和客户解释相关概念时:“Revit坐标系概念太复杂了,我现在也说不清,还得再继续研究.......”,然后再去将自己投放到这套“复杂”的概念中继续研究?

        好了,以上纯属臆想。本文是博主经过经验和研究而总结的文章,力图对相关概念做到准确的解释和串联,对读者有所帮助。如发现错误或有不同意见,欢迎指出~

2. 详细介绍

       了解项目基点和测量点等用处的最佳方法是进行实际操作和体验并进行总结。

2.1 内部原点/原点(origin/internal origin)

2.1.1 应用场景

(1)链接模型时可以选择“原点到原点”方式来放置被链接的模型;

(2)可以通过选中项目基点--》右键--》移动到启动位置,来将项目基点移动到初始位置(即内部点位置);

(3)Revit对模型位置有限制:为确保模型的准确性,请务必确保模型几何图形距项目基点(内部原点)启动位置的距离小于 32 千米或 20 英里;为查看是否满足此限制可以结合上述(2)操作(详细见下文)。

2.1.2 详述

  • In a Revit model, the origin is also referred to as the internal origin. When you first create a Revit project, the project base point corresponds to the internal origin. However, the project base point can be moved so that it no longer corresponds to the internal origin.
  • In a CAD file, the origin refers to 0,0,0 of the World Coordinate System (WCS).

In the following example, the WCS origin

of the incoming geometry
is placed at the internal origin
of the Revit host model. In the host model,
shows the survey point, and
shows the project base point, which has been moved away from the internal origin.

检查模型与内部原点的距离

为确保模型的准确性,请务必确保模型几何图形距项目基点(内部原点)启动位置的距离小于 32 千米或 20 英里。若要检查该测量值,请执行以下操作:

  1. 选择项目基点并取消剪裁。
  2. 在项目基点上单击鼠标右键,然后单击移动到启动位置。
  3. 若要测量项目基点到模型几何图形的距离,请使用“修改”选项卡上的“测量工具”
  4. 如果该距离超出最大值,请将模型几何图形移动到距项目基点启动位置 32 千米或 20 英里的范围内。
  5. 取消剪裁项目基点,并将其移回所需位置。

2.1.3 简要总结


总结: 新建模型时内部点、项目基点、测量点都是重合的,而可以根据具体情况将三者分离;内部点主要是用来限制模型位置距离以确保Revit的精度;可以对项目基点“移动到启动位置”操作来初始化项目基点;链接模型时可以以内部点对内部点来放置模型,当然这种操作是方便不明真相的吃瓜群众(对这些概念不甚了解的)先把模型链接进来,再根据需要调整吧(都不了解,怎么调整?那就让自己了解吧~),所谓先上船再说是也。


2.2 中心点(center)

2.2.1 应用场景

链接模型时可以选择“中心到中心”方式来放置被链接的模型;

2.2.2 详述

中心点概念比较简单,见词知意:模型几何包围盒的中心点。具体为什么要把这个概念暴露出来,还这么郑重其事的,博主的理解就是链接模型时让不明真相的吃瓜群众(对这些概念不甚了解的)先把模型链接进来,再根据需要调整吧(都不了解,怎么调整?那就让自己了解吧~),所谓先上船再说是也。

2.3 项目基点(Project Base Point)

定义项目基点

移动项目基点

2.3.1 应用场景

(1)链接模型:比如同一项目的不同建筑需要协作时,同一建筑不同专业模型(建筑、机电等)需要协作时;

(2)由于定义了项目坐标系,因此在建模时可以提供参照;

(3)移动模型等其它场景;

2.3.2 详述

项目基点

定义了项目坐标系的原点 (0,0,0)。使用项目基点作为参考点可在场地中进行测量。可以合理的设置项目基点位置,方便进行模型内构件的创建及定位,这时就可能需要移动项目基点了,注意项目基点有两种状态:已被剪裁状态未被剪裁状态 (测量点也有),在不同状态下移动项目基点,意义是不一样的。

已被剪裁状态
未被剪裁状态

 

“项目北”定义了项目基点的 Y 轴。 

 

2.3.3 移动项目基点

2.3.4 总结


(1)这两种状态移动项目基点,共享坐标系和测量点都不会变化,倒是项目基点的坐标肯定会变,因为它移动了,区别就是裁剪状态时模型会跟随移动(模型的局部坐标不变),而未裁剪状态时模型不移动(模型的真实坐标不变)。

(2)项目基点主要是定义了项目坐标系,为项目内部(包括构件级别和不同专业模型级别的协作)提供参照定位;

(3)项目基点是很实用的,需要详细了解相关概念及操作;


 

2.4 测量点

2.4.1 应用场景

(1)因为测量点将模型与真实世界进行了关联,所以其主要用于模型间(主要是不同项目,当然同一项目的测量点是一致的,也可以用于同一项目的不同建筑模型)协作;

(2)为模型提供定位参照,是相对于真实世界的定为参照,可以设置合理的测量点;

(3)链接模型等其它场景;

2.4.2 详述

测量点代表现实世界中的已知点,例如大地测量标记或 2 条建筑红线的交点。测量点用于在其它坐标系(如在土木工程应用程序中使用的坐标系)中正确确定建筑几何图形的方向。

在 Revit 模型中,测量点会为测量坐标系定义参照点。 在视图中,其外观如下所示:

 

测量点

会标识模型附近的真实世界位置,如项目场地的角或 2 条建筑红线的交点。 它定义了测量坐标系的原点,为模型提供真实世界的关联环境。

定义测量点时也是需要合理的定义位置,方便参照和关联到真实世界,所以也可能就需要移动测量点了;测量点也是有两种状态的(已裁剪状态和未裁剪状态),不同状态移动测量点的意义是不同的。

“正北”定义了测量点的 Y 轴。

2.4.3 移动测量点

移动测量点前

 

已被剪裁状态移动(项目基点坐标会跟着变动)

 

未被剪裁 移动(项目基点坐标不变)

 

2.4.4 总结


(1)测量点代表现实世界中的已知点,一般设置与项目附近的合理位置(如建筑红线交叉点),将项目与真实世界进行关联;

(2)测量点是关联了共享坐标系(在共享坐标系章节会详述),一个RVT模型中只有一个测量点,该测量点关联的是当前(Activated)共享坐标系,如果把其它共享坐标系(一个项目可以有多个共享坐标系)设置为当前,那么测量点会同步更改关联的共享坐标系,即测量点关联的一直是当前的(Activated)共享坐标系;

(3)这也是为什么链接模型时没有测量点对测量点的选项,

  • 测量点更多的为共享坐标系服务的,它是项目基点坐标系和共享坐标系之间的桥梁;
  • 共享坐标系是跨越项目的共享的坐标系,基于一个参照项目(主体模型或者场地)可以定义其它一个或多个项目与该参照项目的共享坐标系(通过链接模型后“发布坐标”或“获取坐标”操作);
  • 项目的测量点位置是可以任意设置的,两个项目的测量点进行对接没有任何意义;将测量点和共享坐标关联后,两个项目基于共享坐标对接才有意义;(具体请看共享坐标系章节);
  • 链接模型时是可以选择通过共享坐标系选项;
  • 而项目基点对接是有意义的,因为同一项目的不同建筑模型(或者同一建筑的不同专业模型)的项目基点是一致的,此场景下模型间协作是可以通过项目基点对接的;

(4)这也是为什么项目中可以看到项目基点和测量点,但看不到“共享坐标系原点”,因为共享坐标系是协作用的,单独使用操作模型时它是没有意义的,但进行项目间协作又需要知道共享坐标系的信息,可以通过与之关联的测量点来观察;

(5)那为什么一定要有测量点的概念?直接用项目基点和共享坐标它不更简单吗?请继续阅读。

(6)两种状态移动测量点时,模型的局部坐标是不变的(模型相对于项目基点位置);裁剪状态下移动测量点时,共享坐标系(世界坐标)会同步变动,模型真实世界坐标也相对变动;未裁剪状态移动测量点时,只是测量点本身变动了,共享坐标系(世界坐标)未变动,这也意味着模型的世界坐标和局部坐标都未变动,有那种味道了没?测量点存在的意义?测量点是关联模型和真实世界的,同时根据需要可以合理的设置测量点的位置以方便的被模型参照,而模型的局部坐标(相对对项目基点位置)和真实坐标(在共享坐标系下)都不需要变动;

(7)当然上述解释一定程度反应了Revit设计的这一套坐标系的意义,但并不意味着博主完全认同这种设计方式,还有有些复杂,如果能简化测量点和共享坐标可能有另一种味道;


2.5 共享坐标系

2.5.1 应用场景

(1)主要用于不同项目间协作;

(2)其应用场景离不开测量点,也是将模型和真实世界关联的一些场景;

2.5.2 详述

如果将多个模型和文件合并在单个项目中,请使用共享坐标来建立文件相互之间的相对位置。

Revit 项目具有构成项目中模型的所有图元的内部坐标。这些坐标只能被此项目识别。 如果具有独立模型(其位置与其它模型或场地无关),则这样就足够了。但是,如果希望模型位置可被其它链接模型识别,则需要共享坐标。

使用“共享坐标”工具来建立不同文件的相对位置,并确保这些关系保持不变。若要建立公用坐标位置并在文件之间共享该位置,请使用“获取坐标”或“发布坐标”工具。

提示: 只能从一个文件中导出共享坐标。该文件定义了构成该项目的其它所有文件的坐标。 从一个文件中获取坐标后,请将这些坐标发布给其它文件

2.5.3 获取和发布坐标

2.5.4 其它


关于共享坐标

工作流:使用共享坐标

 如何将新 Revit 模型调整至现有共享坐标

 发布坐标


2.5.5 总结


(1)部分内容见上述测量点总结;

(2)由于共享坐标是项目间进行协同绕不开的概念,因此需要对此概念和操作进行深入了解和实操以加深理解;

(3)当参照主体模型(或场地)链接其它一个或多个模型时,调整好位置后,要是用“发布坐标”来将依据该参照模型生成的共享坐标系发布到其它模型,这个操作不会更改参照模型(即当前模型),但会更改链接进来的模型(修改或新建了共享坐标系、关联的测量点位置也同步更改);

(4)当其它模型链接了参照主体模型(或场地)时,调整好位置后,要用“获取坐标”来获取链接进来的参照模型的坐标以生成共享坐标系,这个操作会更改当前模型(修改或增加共享坐标系),但不会修改参照模型的;

(5)感受:设计灵活是有好处,但是也增加了使用的门槛,增加了复杂性,有时应该适当的指定规则,按照规则和流程做事情,简化逻辑,简化下学习和使用的复杂度;

(6)可以在“管理”--》“地点”中查看共享坐标系(关联到场地),也可以设置切换当前使用的共享坐标系,也可以看到当前共享坐标系“从项目北到正北方向的角度”;


2.6 地理坐标

地理坐标更多的是数据记录,当然也影响了模型的渲染光照等效果(在不同经纬度会有差别);可以在GIS场景中使用该数据;

指定地理位置

2.7 项目北和正北

关于什么是正北,什么是项目北,请阅读上文;

旋转正北就是设置项目北到正北的旋转角度。旋转正北是修改正北方向为真实地理坐标的北方向,此时模型相对于项目北没有变化,可以理解为修改了世界坐标系,但模型的局部坐标系没有改变;而旋转项目北,则是修改项目(模型)的北朝向,相当于修改模型局部坐标系,而其真实坐标没有变化;此概念需要结合不同状态(已裁剪或未裁剪)移动项目基点和测量点的意义来理解;详见上文。

初始状态

旋转正北操作

旋转项目北操作

所谓自嗨是也,也可以理解为内部状态调整,不影响外部状态。

 

3. 常见问题解答

  • 为什么连接模型时没有测量点对测量点?

测量点是模型与共享坐标系之间的桥梁,起始选择以共享坐标系链接也就是该共享坐标系对应的测量点对测量点(注意,如果两模型没有共享共享坐标系的话,测量点对测量点就没有任何意义),详见上文;官网文档也有测量点对测量点的描述,所以这块概念太绕了,不过看文本文后相信读者会有较深入的理解;

  • 测量点和共享坐标系是什么关系?

测量点是将模型与真实世界连结的桥梁,测量点反应在当前(Activated)共享坐标系的位置(测量点不一定是当前共享坐标系的原点,但其坐标一定是当前共享坐标系下的);可以在不调整模型局部坐标(项目基点坐标系)和真实世界坐标(当前共享坐标系)的情况下,通过调整测量点以方便的建立模型相对于真实世界的参照;

详见上文。

  • 测量坐标系和共享坐标系是什么关系?

和上一个问题比较类似,可以理解为RVT模型只有一个项目坐标系和一个测量坐标系,不同的是测量坐标系反应的当前(Activated)共享坐标系,根据官方的描述,再结合实际操作,总结下来就是测量坐标系引用了当前共享坐标系,和C++中指针概念很类似,它指向了当前(Activated)共享坐标系,如果将其它共享坐标系切换成当前(Activated)共享坐标系,那么测量坐标系也就同步变更指向

详见上文。

  • 测量点是测量坐标系的原点吗?

不是的;这个问题需要结合上一个问题一起理解,测量点的坐标一定是测量坐标系下的,因为可以未裁剪状态移动测量点,这个时候测量点就和测量坐标系原点分离了,但其坐标一直是其位置在测量坐标系下的描述;

详见上文。

  • 可以报告共享坐标

可以使用报告共享坐标等实用功能,结合实操,来加深对这套概念的理解和使用;

  • 一个项目中可以有多个共享坐标系吗?

是的,一个RVT项目中(相对于主体参照项目或场地)可以有多个共享坐标系,反应该项目与主体参照项目的不同的相对位置;可以通过链接模型后使用“发布坐标”或“获取坐标”来修改或新增非参照模型的共享坐标系,也可以直接在“管理”--》“地点”中直接复制新建场地来新建共享坐标系,然后根据需要再修改;

详见上文。

  • 地理坐标有什么用处?

地理坐标更多的是数据记录,当然也影响了模型的渲染光照等效果(在不同经纬度会有差别);可以在GIS场景中使用该数据;

指定地理位置

关于什么是正北,什么是项目北,请阅读上文;

旋转正北就是设置项目北到正北的旋转角度。旋转正北是修改正北方向为真实地理坐标的北方向,此时模型相对于项目北没有变化,可以理解为修改了世界坐标系,但模型的局部坐标系没有改变;而旋转项目北,则是修改项目(模型)的北朝向,相当于修改模型局部坐标系,而其真实坐标没有变化;此概念需要结合不同状态(已裁剪或未裁剪)移动项目基点和测量点的意义来理解;详见上文。

  • 共享坐标只能用于Revit模型间吗?

共享坐标用于记录多个互相链接的文件的相互位置。 这些相互链接的文件可以全部是 Revit 文件,也可以是 Revit 文件、DWG 文件和 DXF 文件的组合。

4. 小结

Revit设置并保持该系列概念是有其意义的,并且是很灵活的,当然代价就是门槛较高,容易让人困惑,该系列概念设计时可能考虑的场景过于灵活,但考虑的点还是很完善的;

可以结合本文来加深理解该系列概念,如果有错误的地方或者不同的见解,欢迎留下您的足迹,如果对您有帮助,同样欢迎留下您的足迹,以对更多的人起到帮助;

系统了解某方面概念和知识,较重要的是一边阅读相关较权威的文章,一边来进行实操,可以带着疑问,当实操之后有种豁然开朗的感觉,美哉!详细了解之后可以进行总结,不限于概念和知识,也可以总结这套理念是否合理,是否有改进的空间,进而借鉴和学习设计理念。

 

 

 

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