Маппинг цифровых информационных моделей улиц

Существует необходимость предоставления и получения цифровых информационных моделей по требованиям к ЦИМ. В качестве инструмента унификации данных, содержащихся в ЦИМ, рассмотрено применение маппинга. Приведены общие принципы работы и пример выполнения применительно к ЦИМ улиц. Материал будет полезен для специалистов, имеющих опыт работы с программными комплексами для создания ЦИМ, которые хотят начать использование маппинга.

Причина использования маппинга

Рассмотрим, почему возникает необходимость использования маппинга. За исходную точку примем, что в задании на разработку документации указана необходимость выполнить ЦИМ и приложены требования к ней. Из требований к ЦИМ следует необходимый перечень элементов и атрибутов (Рис.1).

В идеале данные перечня взяты не «с потолка», а являются необходимостью для выполнения каких-то сценариев работы с ЦИМ. Например, посчитать количество скамеек. Отсутствие элементов или необходимого перечня атрибутов не позволят это сделать (Рис.2).

Необходим как минимум атрибут «Наименование» для идентификации скамеек из всего объема малых архитектурных форм и конкретного типа среди других разновидностей скамеек.

На текущий момент существует четыре основных программных комплекса (далее — ПО) для выполнения ЦИМ по линейным объектам: IndorCAD, AutoCAD Civil 3D, Топоматик Robur, ТИМ КРЕДО. Каждое ПО имеет свою структуру данных и особенности работы. Перечень и наименование атрибутов в этих ПО сложились не под чьи-то требования и могут совпадать только по случайности. Это и создает необходимость стандартизации данных по требованиям к ЦИМ (Рис.3). Инструментом получения ЦИМ в единообразном виде из разного ПО является маппинг.

Ранее преимущественно использовался AutoCAD Civil 3D (и сопутствующие продукты), создавая моновендорную среду и задавая стандарт работы с данными. По этой причине не возникало проблемы, связанной с наличием большого числа проприетарных форматов. В текущий момент широко используется ПО от всех вендоров. Каждое ПО имеет свой проприетарный формат и даже состав файлов ЦИМ (Рис.4):

1. IndorCAD. Один файл в формате *.dms, который содержит в себе всю информацию
2. Топоматик Robur. Проект представлен несколькими файлами, которые можно посмотреть, открывая файл формата *.rbprojx
3. ТИМ КРЕДО. При использовании файла формата *.obx в нем содержатся проект и необходимые библиотеки элементов. Также возможен вариант, когда имеются несколько файлов, объединяемых файлом в формате *.copln

С учетом разнообразия проприетарных форматов в качестве «Эсперанса» определен формат IFC, который используется для работы с результатом маппинга. IFC — это формат с открытой спецификацией, который чаще всего используется с учетом его упоминания в нормативной документации (ПП РФ 614) и имеет несколько версий:

1. Версия 2.3, ISO/PAS 16739:2005 (опубликована 07.2007)
2. Версия 4.0, ISO 16739-1:2018 (опубликована 10.2017)
3. Версия 4.3, ISO 16739-1:2024 (опубликована 04.2024)

Общая схема работы маппинга

Маппинг — стандартизация имеющихся данных по определенному шаблону. Маппинг применяется в момент экспорта ЦИМ в формат IFC, дополняя уже имеющиеся данные (Рис.4).

В общем виде процесс маппинга выглядит как сопоставление (через ручной или автоматизированный поиск) атрибутов в ПО разработки с перечнем атрибутов по требованиям к ЦИМ. Детально процесс сопоставления атрибутов будет показан дальше. Рассмотрим на примере элемента разметки, созданного в Топоматик Robur, как происходит перенос значений атрибутов (Рис.5).

Наименования атрибутов до выполнения маппинга могут совпадать с требованиями к ЦИМ (Рис.5, п.1), но как правило, отличаются (Рис.5, п.2). После сопоставления атрибутов значения из них переписываются. При этом наименования атрибутов можно задать такими, какими они указаны в требованиях к ЦИМ. Если значение не задано, как в случае атрибута «Материал», то после маппинга значение остается пустым. Маппинг позволяет также задавать атрибуты, которые не переписывают значение из ЦИМ, а получают наименование на основе условий (Рис.5, п.3). Наименование группе атрибутов будет присваиваться «Дорожная_одежда» для всех элементов «SmdxLineRoadMarking».

Маппируется то, что есть в ЦИМ. Если какие-то атрибуты отсутствуют, то их не получится маппировать. Поэтому маппингу предшествует подготовка данных. Рекомендуется сначала выполнить сопоставление стандартных элементов и атрибутов, имеющихся в ПО для разработки ЦИМ. Если их не хватает для выполнения требований, то нужно добавлять пользовательские атрибуты, а при необходимости — элементы. Описанное выше концептуально и плюс-минус справедливо для всех ПО (Рис.6).

Формирование маппинга

Все три отечественных решения (IndorCAD, Топоматик Robur, ТИМ КРЕДО) имеют возможность маппинга, но механизм его работы у каждого ПО свой. Рассмотрим более детально процесс сопоставления на примере ЦИМ в Топоматик Robur (Рис.7). Для формирования маппинга используется отдельный файл в формате *.xml. Стандартная версия файла появляется вместе с установкой ПО и идет в комплекте со вспомогательным файлом в формате *.py, который должен иметь название идентичное файлу в формате *.xml.

Для заполнения файла маппинга необходимо видеть свойства элемента. Для их просмотра можно использовать в том числе Инспектор проектов (бесплатный просмотрщик от Топоматик Robur). Для начала нужно указать, для какого элемента требуется выполнить маппинг (Рис.7, п.1). В фильтр вписывается соответствующий Type элемента — $type_4 = SmdxLineRoadMarking. Далее нужно прописать маппинг для каждого атрибута этого элемента. Например, требуется атрибут, соответствующий номеру разметки по ГОСТ. В ЦИМ он записан в атрибуте «Номер» (Рис.7, п.2). После выделения атрибута в нижней части отобразится его Tag (Рис.7, п.3). Tag — это то, как маппинг найдет атрибут среди других атрибутов элемента. Если проводить аналогию с адресом, то Type (Рис.7, п.1) — это название улицы, а Tag (Рис.7, п.3) — это номер дома. Заносим Tag в файл (Рис.7, п.4) и указываем наименование атрибута, как указано в требованиях к ЦИМ (Рис.7, п.5). При выполнении маппинга будет найден атрибут имеющий Tag «number» — «Номер». Данный атрибут будет перезаписан с новым наименованием (Рис.7, п.6) и значением, которое указано в атрибуте «Номер» — «1.5». Наименование группы свойств задается в файле маппинга произвольно (Рис.7, п.7), т.е. значение может быть любым. Оно указывает, в какую группу свойств будет помещен созданный маппингом атрибут (Рис.7, п.8).

Подробнее с особенностями и нюансами выполнения маппинга в каждом из ПО можно ознакомиться в учебных материалах:

1. IndorCAD.
   • Видеоурок
   • Текстовая документация
   • Текстовая документация. Создание пользовательских атрибутов
2. Топоматик Robur. Видеоуроки
3. ТИМ КРЕДО. Видеоуроки

Где формируется и выполняется маппинг

В ТИМ КРЕДО маппинг выполняется из программной среды. Если нет коммерческой версии, то протестировать маппинг можно в бесплатном просмотрщике КРЕДО ВЬЮВЕР (Рис.8, Рис.9). Он открывает файлы в проприетарном формате и формате IFC. Потренироваться можно на поставочных примерах, приведенных на сайте.

Созданный в КРЕДО ВЬЮВЕР маппинг можно сохранять в виде шаблона и передавать.

В IndorCAD маппинг выполняется также из программной среды (Рис.10). Чтобы протестировать работу маппинга, потребуется коммерческая версия. При ее наличии можно использовать примеры проектов и демонстрационные проекты.

В Топоматик Robur, в отличие от других вендоров, маппинг разрабатывается и корректируется в отдельном файле (пример файла маппинга по требованиям МКУ «УКС г. Екатеринбурга»), и затем из программной среды созданный файл назначается для экспорта. Для использования файла маппинга при выгрузке в IFC формат потребуется коммерческая версия. Протестировать созданный файл на безвозмездной основе можно, используя учебную версию Топоматик Robur. Объекты потребуется создать самостоятельно. Экспортировать в этом случае можно в формат smdx, а просмотреть полученный результат через Топоматик 360 (Рис.11).

Заключение

Маппинг — это средство, которое позволяет придать единое направление движения лебедю, раку и щуке в условиях отсутствия моновендорной среды. Маппингу предшествует подготовка данных, т.к. могут быть использованы стандартные элементы и атрибуты или созданы пользовательские. Каждое ПО для разработки ЦИМ имеет свои особенности выполнения маппинга. Повсеместное использование маппинга в работе позволит сделать еще один шаг к стандартизации выпускаемых ЦИМ, что позволит повысить их дальнейшее использование.