SketchUp BIM 4D插件需求文档


1. 目标

核心目标

开发一款集成甘特图时间轴控件的SketchUp插件,实现以下功能:

  1. 4D施工模拟:通过甘特图调度3D模型生成顺序,动态展示项目进度。

  2. 扩展功能接口

    • 生成Enscape关键帧动画序列,支持施工动画制作。

    • 提供塔机等机械设备的动作模拟接口(机械孪生)。

目的


2. 功能需求

功能列表

核心功能

  1. 甘特图集成

    • 功能描述:在SketchUp界面内嵌入甘特图控件,支持任务节点拖放、依赖关系设置、工期调整。

    • 用户场景:项目经理在内嵌甘特图上编制横道图计划,或者直接从外部文件导入项目计划。

    • 预期效果:实现任务计划数据的输入输出和甘特图图像文件的导出。

  2. 4D施工模拟

    • 功能描述:按甘特图时间轴播放模型构建过程,支持暂停、变速、时间点跳转。

    • 用户场景:施工团队通过时间轴回放,检查各阶段模型是否与计划冲突(如设备碰撞、资源超限)。

    • 预期效果:动态展示施工全周期,支持进度偏差分析与调整。

  3. 模型分段管理

    • 功能描述:将SketchUp模型按施工阶段拆分为独立组件,并与甘特图任务绑定。

    • 用户场景:BIM工程师为各项任务关联对应模型组件(如为钢结构安装任务关联钢构件的3D组件)。

    • 预期效果:模型组件随任务时间轴开启生成动画(或显示/隐藏),确保4D模拟的精准性。

扩展功能

  1. 施工动画接口

    • 功能描述:生成Enscape渲染引擎的关键帧动画脚本,支持自动导出施工过程视频。

    • 用户场景:动画师一键生成“主体结构施工”动画,用于汇报或宣传。

    • 预期效果:减少手动设置关键帧的工作量,提升动画制作效率。

  2. 机械孪生接口

    • 功能描述:提供塔机、吊车等机械设备的运动轨迹API,支持自定义动作编程。

    • 用户场景:工程师输入塔机旋转角度与吊装路径,实时模拟设备作业。

    • 预期效果:云端监控和调度交叉作业与用机班组,避免机械作业与建筑结构的空间冲突。

  3. 数据导入导出

    • 功能描述:支持从MS Project/P6导入甘特图计划,导出施工进度报告(PDF/Excel)。

    • 用户场景:计划员将现有Project文件导入插件,快速生成4D模型。或者通过插件直接生成甘特图像和XML数据。

    • 预期效果:打通与项目管理软件的协作流程。


非功能需求

类别要求
性能- 加载1000个模型组件时,时间轴操作延迟 ≤1秒
兼容性- 支持SketchUp 2020及以上版本 - 支持Windows 10/11、macOS 12+
安全性- 用户工程数据本地存储,不强制上传云端 - 敏感操作需二次确认
可扩展性- 插件架构支持未来添加新机械类型(如挖掘机、升降机)

3. 目标用户

用户群体使用场景
项目经理制定/调整施工计划,通过4D模拟验证可行性
BIM工程师将BIM模型与施工任务绑定,输出4D演示文件
施工团队查看每日施工任务对应的模型状态,避免现场冲突
动画制作方快速生成施工进度动画,用于投标或汇报

4. 竞品分析(可选)

竞品名称优势劣势本插件差异化
Navisworks成熟的4D模拟功能依赖外部软件,学习成本高深度集成SketchUp,轻量化操作
Synchro支持复杂施工逻辑授权费用昂贵提供免费基础版,接口更开放
Enscape实时渲染效果优秀仅支持动画录制,无任务调度结合甘特图与动画生成

5. 其他需求


下一步建议

  1. 确认甘特图控件开发方式(自主开发/集成第三方库如DHTMLX Gantt)。

  2. 与Enscape团队沟通API调用权限。

  3. 优先实现核心功能(甘特图+4D模拟),扩展功能分阶段迭代。