Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Volumenorientierte Modellierung als Grundlage einer vernetzt-kooperativen Planung im konstruktiven Ingenieurbau Antragsteller: Ernst Rank, Hans-Joachim Bungartz Bearbeiter: Ralf Mundani, Richard Romberg, Andreas Niggl

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Rückblick Verteilte Simulation Betrachtung des Architekturmodells Geometriemodell als Grundlage der Simulation Konvertierung des Architekturmodells Verteilte Berechnung Gliederung

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Rückblick Der Planungsprozess hat sequenzielle und parallele Anteile Beide Anteile erfordern (unterschiedlich geartete) Kooperation der Planungsbeteiligten Während der Bearbeitung wird eine Folge von Modellen genutzt Jedes Modell hat spezifische Eigenschaften und kann den jeweiligen Projektstand besser abbilden als ein Gesamtmodell Der Modelltransformation kommt dabei eine zentrale Rolle zu TM n TM 1 Geom. Modell Verbindungs- modell Analyse- Modell TM 1 TM 2 TM n TM

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Verteilte Simulation Ebene 1: Verteilung über Grenzen der Anwendungsdomänen hinweg: Hier: Architekturmodell Tragwerksmodell Ebene 2: Verteilung zwischen verschiedenen Planungsbeteiligten innerhalb einer Anwendungsdomäne Hier: Parallel arbeitende Tragwerksplaner Ebene 3: Nutzung verteilter Ressourcen innerhalb einer Simulation Hier: Client-Server Modell zur numerischen Simulation Drei Ebenen der verteilten Simulation (Siehe Übersichtsvortrag Krafczyk):

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Das Architekturmodell (1) Die IFCs der IAI stellen über eine Dateischnittstelle den Anschluss an unterschiedliche CAD-Systeme her Verschiedene CAD-Systeme implementieren Details der IFCs unterschiedlich (z.B. Wandverscheidungen)

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Das Architekturmodell (2) Die IFCs wurden entworfen, um den Erfordernissen des Entwurfsverfassers gerecht zu werden Sie bildet nur einen Teil des Datenbestandes des gesamten Planungsprozesses ab Geometrie wird in den IFCs als Attribut von Objekten verwaltet; der Objektgedanke steht im Vordergrund Die Geometrie wird in den IFCs mit diversen Modellen repräsentiert (Extrusionsmodell, B-Rep Modell,...) In den IFCs werden bei Wänden z.B. die Schichten als Grundfläche und Extrusionsvektor dargestellt. Öffnungen werden getrennt dargestellt. Das geometrische Modell entsteht durch Substraktion der Öffnungen von den Wandschichten.

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Geometriemodell Numerische Simulationen erfordern ein vollständiges geometrisches Modell Der eingesetzte Geometriekern sollte von eigenen Applikationen flexibel nutzbar sein Er sollte komplexe Manipulationsmöglichkeiten unterstützen

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Konvertierung des IFC-Modells nach ACIS Aus den IFC-Objekten wird die Geometrie abgeleitet und geg. ergänzt. Attribute aus den IFC-Objekten werden in einer Datenbank gespeichert IFC 2x Objekt ACIS (Geometrie)Daten 11

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Operatoren, die auf Modelldaten arbeiten (1) Die Bearbeitung des Datentupels (Geometrie/Datenbank) wird in Form von Modelloperatoren durchgeführt Diese werden entweder in Konsolenapplikationen eingesetzt SAT (Geometrie) DAT (Datenbank) Modell- Operator SAT (Geometrie) DAT (Datenbank) Eingabe Verarbeitung Ausgabe

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Operatoren, die auf Modelldaten arbeiten (2) oder innerhalb einer Applikation mit graphischen Benutzerinterface aufgerufen Operator Wichtige Operatoren hinsichtlich der kooperativen Bearbeitung: Teilungs-, Mischungs-, Differenzoperator

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Verteilte Berechnung Berechnungsmodule werden über eine Client/Server-Architektur angebunden

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Folgende Bausteine sind in wesentlichen Teilen implementiert: Transfer zwischen den Anwendungsdomänen Architekturmodell und Tragwerksmodell (Ebene 1 der verteilten Simulation) Client-Server Verbindung zwischen Tragwerksmodell und Berechungsserver (Ebene 3 der verteilten Simulation) Noch anstehende Schritte: Entwicklung von Operatoren zur Unterstützung der Konsistenz paralleler Bearbeitungsprozesse (siehe Vortrag Mundani) (Ebene 2 der verteilten Simulation) Zusammenfassung

Lehrstuhl für Bauinformatik, IPVR – Abteilung Simulation großer Systeme Vorführung Konvertierung eines IFC-Modells in ein ACIS-Modell Anwendung bereits implementierter Modelloperatoren - Zerlegungsoperator - Vernetzungsoperator Berechnung des Modells auf vernetzten Rechner