主要 BIM 建模软件简介

1)  产品与公司历史

欧特克（Autodesk）公司创立于1982 年，及时抓住了PC机与Windows推广普及的时机，成为二维CAD的市场领者。该公司一直试图从低端市场向高端市场延伸，1996年发布了特征建模软件 Mechanical Desktop（MDT），稍后又推出Inventor软件，但这些产品在制造业中端CAD市场明显弱Solidworks等产品，销售收入有限，一直在寻求高端市场的突破口。

Revit 软件的祖先可以追溯到 1969 年的成立 Computer Vision（CV）公司，该公司曾经是三维 CAD 时代的领导者，该公司中的一部分人在1985年辞职出来成立了 PTC（Parametric Technology Corp）公司，开创了参数化设计时代。1997年，PTC公司的两个工程师Irwin Jungreis 和 Leonid Raiz 在剑桥创立了Charles River Software，把Pro/E 的技术思想应用到建筑行业中，开发了Revit软件。

2001年Autodesk公司收购了Charles River Software，大力推广Revit软件，在建筑业市场上发力，占有了目前最大份额的BIM建模软件市场。

2) 产品相对优势

Revit从一开始就定位于建筑业，Autodesk公司投入大量人力物力对Revit进行了功能拓展与性能优化，充分发挥了 Autodesk公司擅长人机交互设计的优势，软件易懂易学。

软件从一开始就借鉴制造业三维CAD的零件编辑器技术开发了族编辑器，让不懂软件开发的建筑工程师可以根据需求制作构件，经过多年发展，网络上积累的的构件库（族库）已经基本满足大多数行业的满足建模的需求。

Autodesk公司比较重视建筑业与中国市场，不仅是建筑业的专用功能开发投入最 大的特征建模软件，也是唯一在软件产品本身进行了充分中国化定制的BIM建模软件，易于中国工程师学习掌握。软件功能最齐全，建筑、结构与机电各专业比较平衡。

3) 产品相对劣势

Revit 系统架构所存在的问题一直影响着Revit竞争优势的发挥。Revit的原始开发者 并不是PTC公司的技术核心人员，并未完全掌握PRO/E 的核心技术。产品开发思路更 接近软件项目开发而非软件产品开发，既没有科学的系统架构设计（无论用面向组件或面向服务等）也没有采取迭代开发策略。因为软件模块化不足的原因，revit 的功能函 数之间结合非常紧密，修改时往往牵一发则动全身，修改风险极大。

Autodesk公司在收购Revit之后，没有从根本上改写Revit，一直在原内核上修修补补，在最核心部分仍然在沿用十几年前的代码。这种摊大饼打补丁的软件升级方式虽然 降低了技术风险，但系统模块化不足带来了很多问题（与北京从内向外一环环扩展的城 市建设模式存在的问题类似），一方面软件中累积的低效代码太多，非常笨重，对内存 与CPU的消耗大（即民间所说 revit 软件非常吃资源）；另一方面也不容易吸收利用当代先进的软件技术，在很多关键模块上至今还在采用二十年前的软件技术。例如早在十年前多核CPU就已经成为主流技术，而Revit在很多地方还只能单线程计算，难以发挥新硬件技术的优势。

与多数当代BIM建模软件一样，Revit软件所隐含的工作流程与建筑设计的工作逻辑有冲突。建筑设计是一个自上而下、逐步求精的过程。初步设计或施工图设计时，建筑与结构工程师只需要考虑功能空间围护与承载等因素进行主体结构设计，直到室内外 设计时才需要确定与装修有关各层的材料与做法。在二维CAD时代，主体结构设计与装修做法描述是可以分离的，很容易响应设计流程。但在Revit的设计模式下，在主体设计时就必须在族中确定族类型，族类型中已经确定了面层的装修做法，此后修改装饰做法的技术非常复杂，需要事先按功能空间对族进行精致的规划，用组替换功能批量修改构件才能实现，这给设计师带来很多麻烦。类似的，机电设计是个计算与建模并行的过程，计算工作量远高于建模。给排水工程师的往往先计算根据用水量与负荷再确定水 管管径和用水设备型号，而Revit中却是先选择管构件与用水设备型号再进行计算，跳过了最主要的计算过程。

很多类似的问题导致Revit很难深入到设计过程中，其技术思路更接近计算机辅助三维制图而非计算机辅助三维设计。对于二维施工图设计已经完成再创建三维模型的人来说，Revit是一个非常便捷的工具。而对于直接三维设计出图的人来说，Revit是个十分别扭的工具，这是当下二维翻三维盛行的极为重要的原因。二维翻三维成为主流技术之后，又形成了翻模型的产业生态，市场上常见的构件库（族库）往往仅有准确的几何与非几何信息，未内嵌设计逻辑，不符合设计师的需求，进一步阻碍了Revit向三维设计方向的发展。 

此外，Autodesk公司自身缺少基于三维特征模型的分析计算与信息集成的技术积累，所收购的 ecotect 等产品大多是传统技术思想的分析计算软件，与Revit 在技术逻辑在有很多基本工作原理的冲突，整合难度极大（至今仍然没有完成整合）。Revit 从计算机辅助三维制图走向计算机辅助三维设计与信息集成的路还非常漫长。

1) CATIA 的历史

CATIA 源起于美国IBM公司和洛克希德（Lockheed）公司在1966年联合开发的CADAM系统，1975年法国达索飞机公司从美国洛克希德飞机公司购买了 CADAM系统的源程序，于1977年（一说1981年）发布了计算机辅助三维交互造型系统CATIA（Computer-Aided Three-dimension Interactive Application）开创了三维CAD时代。上世纪末，在CATIA V5版本用面向组件的思想对软件进行了根本性改写，并将系统从工作站移植到PC机上。

CATIA从一开始就得到IBM的支持并至今得到IBM公司的强大支持，技术实力雄厚，始终站在计算机辅助设计与产品信息管理的前列。

2) 产品优势 

CATIA的产品系统非常完整而又强大，在计算机辅助设计、计算机辅助分析、计算 机辅助制造与产品信息管理等方面都有成熟产品而且大多占据最高端位置，能够提供目 前PLM所涉及的绝大多数技术。

CATIA系列产品拥有强大的底层平台，组件化与模块化程度高，容易进行二次开发。而CATIA在制造业的庞大用户群中有大量二次开发人才，很容易招募人才进行建筑业应用的开发，拥有良好的产业生态。 

3) 产品劣势

CATIA是一个通用的制造业（含建筑业）的建模平台，并没有按建筑业的规则组织数据，缺少专门针对建筑业的应用组件，没有面向建筑业工程师的人机交互界面支持， 软件难学难用，在建筑业工作效率低下。软件的高价格与建模分析的高人工成本让CATIA在建筑业的应用停留在科研与个别高大难项目上。

将来BIM市场的发展成熟，商业利润足以吸引达索这种年收入三十多亿美金的企业进行针对性研发之后，CATIA有实力成为 BIM建模软件行业的主导企业之一。

1) Archicad 的历史

Archicad于1987年由前苏联科学家 Gábor Bojár发布，是最早的商业BIM建模软件。 早期的Archicad建模能力很弱且人机交互极不友好，软件学习成本高、建模效率十分低 下，更接近一个软件原型而非一个成熟的商品软件，在相当长的时间里没有得到推广， 发展缓慢。直到上世纪末引入了参数化特征建模技术并优化了人机交互之后，才逐步在 建筑专业得到应用与推广。 

2) 产品优势

Archicad是唯一一个纯粹建筑业基因的BIM建模软件，工作逻辑与建筑师的设计思路比较相近，基本符合建筑设计的流程，人机交互界面友好，对建筑师而言易学易用。

Graphisoft公司十分注重与其它软件的协作，是openBIM的发起者之一，对IFC标准的支持力度较强。

3) 产品劣势

Graphisoft公司的企业规模与其它主要BIM建模软件供应商存在量级上的差距 （Bentle 年销售收入近10亿美金，Autodesk公司20多亿、达索公司30多亿），资金与技术实力的不足导致 Archicad在底层平台上差距巨大，软件的集成性、曲面造型能力以及构件自定义便捷性等方面都弱于其它供应商。

目前优势仅集中在房屋建筑工程的建筑专业设计，机电以及施工应用基本上是插件水平。

针对中国用户的定制极为不足，不仅没有按中国标准规范开发中国版本，连操作界面的中文化都还没有做好，其翻译水平相当于翻译软件，界面上很多中文词汇非常难以理解，多数工程师宁可使用英文界面。

1) 产品历史

奔特利（Bentley）的源头是开发过世界上第１套商业化的交互式电脑辅助设计系统（IGDS）的鹰图（Intergraph）。Keith Bentley在1985 年成立了Bentley Systems公司，沿用IGDS架构开发了基于 PC 的 CAD 系统 MicroStation。后来针对建筑业的特点在MicroStation 平台之上开发了Aecosim Building Designer，拥有了当代意义的 BIM 建模软件。

2) 产品优势

Bentley的microstation虽然在CAD市场上与Autocad并称为低端产品代表，市场份额也明显不及Autocad，但microstation 很早就开始在特征建模技术上发力，其三维能力、参数化能力与特征建模能力远非 Autocad可比。基于microstation平台开发的很多分析计算软件乃到于 GIS 软件都已相当成熟，良好的市场反映反过来推动了 microstation的发展，目前microstation已经是个集成性、功能与性能都相当稳定的平台，这为Aecosim Building Designer奠定了良好的基础。

Aecosim Building Designer与microstation 之间的关系虽然与天正和Autocad 的关系很接近，但由于Aecosim Building Designer 与microstation 是同一家公司开发的，相互之间非常透明，Aecosim Building Designer相当充分的利用了microstation 的各种功能，操作柔顺，不同版本间兼容性好，利于协作（不像Revit那样2015版本软件打不开2017版本文件，2017版软件不能保存2015版文件，迫使设计团队先用同一版本的 revit 软件，给设计管理带来很多障碍）。

Bentley公司在建筑业的产品链比较齐全，各专业的能力也比较均衡。

3) 产品劣势

Bentley公司在建筑业的投入有限，Aecosim Building Designer只是一个介于插件与独立软件之间的产品，软件内置的建筑业元素较少，在复杂项目上需要设计师自己制作很多构件，但Aecosim Building Designer的构件自定义能力较弱，导致设计师制作构件比较复杂，难以对构件行为进行定义。只有掌握软件开发技术而又有较强建筑专业知识的人才能真正比较高效的设计出图，软件使用门槛较高。

Aecosim Building Designer软件也没有专门针对中国市场开发，不仅内嵌中国的设计标准很少，其中文版在很多细节界面上仍然是英文界面，不利于中国工程师学习掌握。