本文是一篇土木工程论文，本文首先对 BIM 与 AR 相关文献进行回顾，探索 BIM 技术目前的局限性和亟待解决的信息共享问题，通过 Revit 二次开发对模型信息进行完整提取并导出为 XML 文档，为后续信息数据的传递和共享打下基础；进而研究 BIM+AR 技术在施工现场应用的现状，确定本文的技术路线和方法。基于 BIM 与 AR 的建筑模型信息提取及三维展示是通过AR 技术延续设计 BIM 模型在施工阶段的持续应用，通过建立各模型构件与各信息之间的逻辑关联关系，进行总体架构和用户界面设计，并对 AR 技术应用的创建流程和应用流程进行梳理和阐述。
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
BIM（BuildingInformationModeling）为建筑信息模型，其一词由耶鲁大学建筑系教授 PhilBernstein 提出，后由另一位学者 JerryLaiserin 将其推广成为建筑项目以数字化方式展示其建造时期各阶段的代名词[1]。BIM 是指在建筑全生命周期中动态创建、收集、储存、和管理信息的过程。其数据化的建设方式和管理理念受到了业内人士的一致好评和政府的高度重视，并进行了广泛推广和应用。2019 年国家发展改革委与住房城乡建设部联合发布了关于建筑行业发展的一系列指导意见，重点指出要充分利用 BIM 技术、大数据、物联网等现代信息技术的优势，特别地，要全面推进 BIM 技术的集成应用，实现 BIM 技术在工程设计、施工、运营维护阶段的全方位应用[2]。
但目前我国建筑业对 BIM 技术的应用仅停留在三维建模和管线综合的深化设计上；对于 BIM 在全生命周期的数据管理和应用相对浅显，BIM 系列软件中包含的信息数据虽丰富全面，但由于 BIM 软件数据格式不同，致使建筑项目全生命周期中各参与方信息共享不足、沟通效率低下，无法实现建筑全生命周期的信息管理，且由于施工现场环境的复杂多变和工程建设的不可预测性，施工方案虽然经过 BIM 模拟，仍达不到指导现场施工的要求，施工现场情况存在的诸多不确定性导致 BIM 技术在施工现场的应用仍然有限，无法进行针对性的指导；因此，BIM 技术目前仍存在诸多问题与挑战。
在此背景下，要想全方位的推进 BIM 技术在建筑行业的集成应用，必须充分发挥互联网技术和现代信息技术的优势，在目前的基础上加以改进和创新，有针对性的解决当前 BIM技术存在的问题。随着 VR、AR 技术的普及和计算机软硬件的不断升级，通过移动设备可身临其境的进行工程信息浏览、三维模型查看、施工现场验收等工作，可以让现场施工人员进行灵活的沟通和交流，提升施工现场信息共享的效率从而有效促进各方的协同工作。因此，将 BIM 技术和 AR 技术相结合，可有效解决信息孤岛和交互不彻底的问题，同时也可提升 BIM 技术的应用价值，让“智慧建造”成为可能。
.......................
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
BIM 技术诞生于美国，并迅速在欧洲、日本、东南亚等发达国家和地区蔓延开来。随着计算机技术的飞速发展，国外对 BIM 技术的应用也日趋成熟，得以在工程实践中逐步推广和应用[5]。
关于 BIM 技术目前存在的信息共享不完整、BIM 技术实际应用的障碍、BIM 技术的应用价值等问题，国外学者进行了大量的分析和研究：
Vladimír Nyvlt[6]等人为促进 BIM 生命周期过程中信息的共享，通过研究提出了基于分类学的信息共享模型。通过将信息与构件相互绑定，以构件本体驱动信息的共享，促进整个项目的信息交互，同时促进了 BIM 技术信息管理的发展。
Marjan Sadeghi[7]等人使用 Autodesk Revit 作为主要的BIM 创作工具，并使用 Dynamo作为外接程序，以扩展 Revit 的参数功能，建立相应信息检索文档，最终以用户要求的格式生成可维护的操作系统平台，为 BIM 信息协同工作做出了贡献。
Sergio Pinheiro,Reinhard Wimmer[8]等人 通过 分析 BIM 技术建筑 能 源性能模拟（BEPS）过程中数据丢失问题，提出了一种使用信息交付手册（IDM）和模型视图定义（MVD）方法在建筑信息模型（BIM）和 BEPS 工具之间进行信息交换的标准化方法。该方法用于建筑能源性能模拟（BEPS）可有效减少数据的丢失和错误。有助于 BIM 信息的有效传递。
Elena Ignatova[9]等人通过 Revit 软件提取和处理模型数据信息，并对提取的信息分门别类的进行数据传输，以便分析建筑模型的各类参数。同时提出了 Revit 二次开发的实现方法，为本文研究提供了帮助。
..........................
第二章 Revit 软件与二次开发技术
2.1 BIM 技术介绍
2.1.1 BIM 概述
美国 NBIMS 标准将 BIM（Building Information Modeling）定义为有物理和功能特性的数字化模型，BIM 体现了建筑全生命周期管理的理念，包含了从设计、施工到运维等各个阶段的应用[34]。
随着建筑信息化时代的到来，BIM 技术已成为工程建设中必不可少的技术手段。BIM 技术在传统粗放型工程建设模式的基础上实现了创新，在项目前期设计阶段，可利用 BIM 技术进行正向可视化设计，通过搭建三维模型使设计师对设计一目了然，有效的避免纰漏；在施工阶段，面对施工现场复杂多变的环境和施工进程中的不确定性，BIM技术可提前进行施工模拟，协调资源、能耗分析，有助于施工进程有序进行，同时便于管理人员进行施工管理，改变了传统施工的弊端；在后期运营维护阶段，通过 BIM 技术可进行可视化的施工验收，设备检修等工作，此外，还可应用 BIM 技术进行成本管控，降低工程建设的造价成本；通过 BIM 模型的 3D 表达，使整个建筑过程和管理过程更加直观，可有效减少错误和纰漏；提高工程质量和效率[35]。可以说，BIM 技术的应用是建筑行业的一次伟大变革，使工程建设朝着精细化、高效化、信息化的方向迈进，真正让智慧建造成为可能。BIM 不仅是一个简单的三维建筑模型，它之所以能在建筑全生命周期中应用，其所包含的数据信息才是关键。
BIM 通过从前期项目决策阶段、到设计阶段、施工阶段、直到后期运维阶段不间断的进行动态数据创建与收集，将建设工程全生命周期的信息数据包含其中，各方人员可通过自身需求对信息进行查看和分析。可见，对于建筑全生命周期的数据表达与信息共享才是 BIM 技术的核心所在[36-38]。
图 2-1 BIM 系列软件功能关系图
..............................
2.2 BIM 特点及应用研究
2.2.1 BIM 技术的特点
（1）可视化(Visualization)
可视化是所见即所得的形式。对于工程中复杂节点的构件，极易形成图纸理解的偏差。相比之下，BIM 可视化的建模方式可以让模型一目了然，更容易理解。
（2）协调性(Coordination)
BIM 技术基于相同模型进行数据的共享和协同，参与各方中有一方对模型或数据进行修改，其余各方都可及时得到反馈。大大降低了工程参与各方的沟通成本，从而极大的提升了工作效率。
（3）模拟性(Simulation)
BIM 技术的模拟性不仅体现在三维模型的结构样式，更为重要的是可以模拟工程建设工程中的各种情况。在设计阶段，利用能耗分析软件对部分节能、绿色、能耗和物理信息分析进行模拟。在施工阶段，为更好的指导施工，可依据各阶段的进度进行施工模拟。在运维阶段，可通过 BIM 技术进行地震火灾等意外情况发生时逃生路线的模拟；BIM 技术的模拟性可以有效增强 BIM 环境下的项目管理，对促进 BIM 应用和提高项目管理水平具有重要意义。
（4）优化性
BIM 技术的优化性主要通过其承载的信息与其他信息化技术结合实现对项目的优化。将 BIM 技术与 GIS 技术相结合，可用于城市规划项目的优化；将 BIM 技术与 VR、AR 技术相结合，可将 BIM 模型及数据信息在移动端进行可视化展示。
............................
第三章 Revit 模型信息提取方法的研究..................... 25
3.1 模型建立.........................................25
3.1.1 建模方法........................25
3.1.2 Revit 标准族参数化建模——以中式柱为例......................... 25
第四章 BIM+AR 技术应用方法研究...............................42
4.1BIM+AR 技术原理..................................... 42
4.1.1AR 技术概述................................ 42
4.1.2 BIM+AR 技术的意义与价值........................... 43
第五章 案例分析..................................... 60
5.1 工程案例的选择..................................60
5.2 移动端应用展示....................................61
第五章 案例分析
5.1 工程案例的选择
本文研究主要基于 BIM+AR 技术的建筑模型信息提取技术，通过 Revit 二次开发技术将 BIM 模型的数据进
