将Revit引入画法几何教学的探索与实践

许洪明

江苏商贸职业学院 江苏 南通 226000

一、画法几何教学改革的必要性与可行性

建筑工程图样是建筑业的交流语言，在当今，它仍有不可替代的作用，而画法几何是《建筑工程制图》课的基础教学内容。在学校，由于画法几何的抽象性，其平面空间转换思维的困难性，画法几何的教学存在较大困难。

如何进行教学改革，突破画法几何教学中难点？画法几何教学中，存在四方面的难点：1、三视图原理的启蒙问题，主要解决从三维形体到二维表达的空间思维转换。2、判断三视图中点、线、面关系，贯彻对“长对正、高平齐、宽相等”的理解及线面特性的记忆问题。3、组合体的构思问题，要明确组合体是叠加组合还是切割组合、又是怎样组合的。4、判断组合体的截交线、相贯线的性状，并进行图样表达。

上述难点，早年笔者曾尝试用3dsmax和CAD予以解决，但发现3dsmax建模方便，但精确度不够，用四视口反映三视图原理更是难以控制对应关系。用三维CAD建模精度高，但缺少足够的定位工具，建模不方便，图形视觉与纸质图样差异很大。早期版本的CAD下，用四视口反映三视图对应关系几乎不可能，到201X版的CAD面世后，才有可能方便地用四视口反映三视图对应关系。总之，用3dsmax和CAD解决画法几何教学难点的尝试归于失败。

随着BlM技术在建筑业应用的日益普及，各高校建筑专业纷纷开设了与BlM相关的建模课程，其中Revit最常见。

Revit软件的特点是建模方便，捕捉智能化，定位手段多，能进行参数化建模，所建模型精度很高。一处改动处处变，不用切换就能感受到建模过程，并能及时发现建模中的错误。

通过几轮Revit课程及识图内容的教学试探，笔者发现将Revit的建模特长应用到画法几何教学当中是可行的，并且能充分有效地化解其教学中的难点。经过探索比对，笔者认为使用Revit构件/内建模型方式生成组合体模型，从建立三视图概念到三视图识读切实有效。

从原理上说，Revit 提供的是一种更直观、更贴近现实的设计思维模式，其虚拟化的建设场景，以三维设计思维为基础，提供真实建筑构件的三维搭建，使得所想、所建与所见一致，电脑代替人脑完成三维与二维之间的思维转化是对设计建造本源的一种回归（图1）[1]。

图1 Revit模型表达与图纸表达的思维转换

二、Revit建模在画法几何教学中的应用

Revit模型能够帮助学生很快建立起空间概念，并且能够满足适应性和交互性的要求。其三维图形能让不懂制图的人也看得懂图形，甚至能发现图中不合理的地方[2]。教学实践中笔者采用如下做法：

1、令学生用三投影体系样板文件建立项目，用WT命令将四个三维图像副本布置成四个视口，点击对象控制方块，按序把4个窗口点成前、左、上和三维状态。这样就建成了三投影体系。通过其它视图所新建模型均会出现在当中，此后模型建成，关闭多余视图，在四个视口之间，将能自动形成与模型元素对应的等价关系。辅助以屏幕画笔工具，即可直接表达“长对正、高平齐、宽相等”投影关系。（图2）

图2 Revit表达的三投影体系与投影关系

2、将Revit构件/内建模型生成基本体的技法教给学生。Revit内建模型的形状工具有两类十种，种类有实心和空心之分，工具有拉伸、有融合、旋转、放样和放样融合之别。

3、将组合体的思路教给学生。组合体的组合方式只有两类：基本体叠加和切割。正是通过建模过程将构思组合体的思维过程反映出来。叠加对应实心建模，切割对应空心建模。理清了组合体的组合方式后，建模的难点在确定基准面、设置工作平面及起屹点。（图3）

图3 组合体的组合性质——叠加体和切割体

4、教会学生查隐藏线。针对隐藏结构，勾选Revit三维视图的剖面框，移动剖面框边界（剖切位置）能动态观察剖切面。以剖切左视图为例，选择左视图，属性面板中勾选剖面框，点左视图上的剖面框，将出现4对调整控制点，同时，别的视图上亦出现对应的剖面框，在这剖面框点击，也将出现4对调整控制点，剖面框左线代表了剖切位置，拖动左侧控制点，当左线与组合体相交后，左视图上就会出现剖视图。调整右下角的三维图的剖面框，就获得了能理解的效果。（图4）

图4 组合体的隐藏线分析

5、在学生掌握基本的建模技能及组合体识图思维方式后，布置大量“二补三”识图题，由学生进行上机练习，锻炼脑力，培养熟练建模的技能。

三、对Revit建模在画法几何教学的认识

通过将Revit引入到画法几何教学中，大致可总结出以下几个特点：

1、降低了三视图的认识门槛，学生在三维实体和二维平面图形之间转换时，更容易想象。学生普遍反映看图不那么困难、可怕了。

2、将认识组合体三视图的思想方法，用建模的实际操作固化了下来。学生记住了对叠加组合用实体绘制，对切割组合就用空心绘制。

3、弱化了画法几何中的点线面分析，虚拟模型上，线面分析不再那么重要，对识图而言，线面分析只起到开辟思路的作用，不再为找线面做虚功，从而将学生从难点中解脱出来。

4、对学生，不能再靠猜题来完成“二补三”作业，要用虚拟模型检验自己的答案。对教师，检查学生是否真正看懂了三视图，有了确切的依据。

5、对组合体的截交线、相贯线研究分析，变得非常方便。截交相贯这个教学中的难点和重点在Revit中迎刃而解了，只要能正确画出三维图，截交线和相贯线自动产生。变个尺寸、变个角度、变个相对位置，就可以得出不同的结论。而且，这样的分析可以交由学生自己完成。下图是空心钢管相贯线的变化分析。（图5）（图6）

图5 同面及异面正交的钢管相贯线分析

图6 同面及异面斜交的钢管相贯线分析

6、让学生提前介入了Revit课程的学习，学到了Revit的基本操作、Revit图元编辑工具使用、参照平面及设置工作平面的操作、临时尺寸的调度使用，为以后创建建筑模型开了好头。更为学生参加全国BlM等级证书考试，奠定了坚实的基础。

当然，用Revit建模学习画法几何也有不足处。1、某些基本体制作不如三维CAD方便，比如，用三维CAD可直接绘制球体、四周带圆角的长方体、楔型体，简单编辑后可获得底面为长方形的棱锥体。因此，课程起初，要注意绕开不能简单生成的基本体。2、Revit软件的使用相对比较复杂，步骤较多，初学有难度。解决的方法是使用多媒体电子教室，正版红蜘蛛电子教室中有窗口模式功能，允许老师广播的同时，学生不受控制地跟做。此外，笔者鼓励学生拿起手机拍视频，录下老师的演示。3、起初Revit建模会比起手工绘图费时费力。但凡事均有利弊，笔者认为，综合考量，在Revit引入到画法几何教学这件事上利大于弊。

为降低Revit使用上的困难，结合建筑构造课，设想可以由老师创建一系列常用基本体的族，以及用参数控制且为常见建筑构件形状的族，提供给学生，方便读图建模时调用。

四、结束语

将Revit引入画法几何教学是建筑专业课程教学改革的尝试，能降低学生学习画法几何的门槛和难度。当减掉的课时被用来训练建模、培养学生看图能力这个大目标上，善莫大焉。