Привет! Если вы открыли эту статью, вероятно, вам интересна разработка BIM-приложений, а конкретно - просмотрщиков 3D-моделей (Viewer). Возможно, у вас уже есть свое BIM-приложение, и вы столкнулись с трудностями, или вы только планируете начать разработку и собираете информацию. В любом случае, вы попали по адресу.
Я расскажу вам историю о том, как мы создавали наш 3D Viewer, какие подводные камни встретились на пути, и какие уроки мы извлекли. Поехали!
Выбор технологии: своя разработка vs открытые библиотеки
Когда мы начинали наш проект чуть больше года назад, у нас было два пути:
-
Написать свой движок с нуля (очень дорого и требует большой команды)
-
Использовать библиотеки с открытым исходным кодом
Мы выбрали второй вариант, и нашим фаворитом стала библиотека IFC.js. На тот момент она была (и остается) самой производительной, имела лицензию MIT без ограничений в использовании и активное сообщество разработчиков.
Как работает IFC.js
IFC - это текстовые файлы, сформированные по международному стандарту, описывающие информацию о 3D модели: стены, их цвет, координаты.
Процесс работы выглядит так:
-
Мы передаем библиотеке IFC-файл
-
Библиотека преобразует его в 3D-модель
-
Мы получаем возможность взаимодействовать с этой моделью
Под "капотом" происходит следующее:
-
IFCWorker.js (JavaScript-код в веб-воркере) запускает WebAssembly-модуль
-
WebAssembly-модуль читает IFC-файл
-
На основе полученных данных создаются объекты Three.js для отрисовки модели
-
IFC.js предоставляет высокоуровневое API для работы с моделью
Оптимизация загрузки: IFC vs GLTF
Загрузка больших IFC-файлов может занимать много времени. Но есть способ это ускорить - конвертация в формат GLTF.
GLTF - это своего рода JPEG в мире 3D. Он широко поддерживается, в том числе Three.js. IFC.js предоставляет GLTF-менеджер для конвертации IFC в GLTF.
Результаты впечатляют: модель, которая открывалась 4-5 секунд, теперь загружается мгновенно. Однако, как и всегда, выигрывая в скорости мы проигрываем в памяти. GLTF-файлы получаются в несколько раз больше по размеру, чем исходные IFC.
Практическое применение
Есть два основных подхода к использованию механизма конвертации:
-
Серверная конвертация (для систем СОД с акцентом на консистентность данных)
-
Клиентская конвертация с сохранением в IndexedDB (для автономных просмотрщиков)
Мы выбрали второй вариант, так как разрабатывали просмотрщик для прорабов, работающих на стройке без интернета.
Неожиданный поворот: закрытие проекта
И тут случилось неожиданное - разработчики IFC.js решили полностью закрыть проект и выпустить новый. Все каналы поддержки в Discord были удалены, документация исчезла.
Это был шок. Я часто видел, как библиотеки переставали поддерживать, но чтобы так резко сжигать все мосты - с таким столкнулся впервые.
Главный идеолог библиотеки, Антонио Гонсалес Вьегас, архитектор с 10 летним опытом, самостоятельно освоивший программирование, преследовал цель сделать разработку BIM-приложений доступной каждому. Цель была достигнута, но существующая кодовая база не позволяла масштабироваться. И он решил переписать все с нуля. Так вышел новый проект под новым брендом That Open Company.
К счастью, мы уже хорошо знали API старой версии и продолжили работу по намеченному плану. К моменту, когда мы задумались о переходе на новую версию, вышло уже две мажорные версии нового проекта.
Новая версия: @thatopen/components
Новая библиотека @thatopen/components (версия 2.1.0 на момент написания) имеет ряд преимуществ:
-
Разделение на два пакета: @thatopen/components и @thatopen/components-front
-
Возможность выполнения кода как в браузере, так и на сервере
-
Новый формат данных - frag, позволяющий быструю загрузку моделей
-
Куллер - оптимизация рендеринга путем удаления невидимых элементов
-
Постобработка модели для улучшения визуального качества
Однако есть и недостатки:
-
Оптимизации работают нестабильно на сложных моделях
-
Требуется серьезная доработка бэкенда для поддержки новых оптимизаций
-
Проблемы с подсветкой элементов
-
Постобработка может вызывать проблемы с производительностью
Компромиссное решение: версия 1.5.1
После тщательного анализа мы остановились на версии 1.5.1. Она не предоставляет всех новых оптимизаций, но:
-
Поддерживает работу с фрагментами
-
Корректно работает подсветка элементов
-
Постобработка работает стабильно (30 FPS)
-
Частично совместима с последними версиями библиотеки
А это значит, что впоследствии будет проще переезжать на последнюю версию, когда она станет стабильной.
Архитектурные решения
Мы используем паттерн MVVM и строго ограничиваем взаимодействие с библиотекой через интерфейсы. Это позволяет нам быть готовыми к будущим обновлениям API.
Самое главное придерживаться одного простого принципа: не импортируйте типы библиотеки нигде, кроме специально отведенного для нее слоя.
Это может гарантировать вам низкое зацепление.
Состояние сообщества
К сожалению, активность сообщества значительно снизилась после закрытия Discord-чатов. Сейчас есть официальный форум, но ответы на вопросы могут занимать несколько дней. На момент написания статьи у библиотеки было всего два технических специалиста.
Разработка 3D Viewer для BIM - это увлекательное, но непростое путешествие. Мы столкнулись с неожиданными поворотами, техническими сложностями и организационными изменениями. Но мы справились и получили ценный опыт.
Надеюсь, наша история поможет вам избежать некоторых подводных камней в вашем проекте. Удачи в разработке!
Автор: Виктор Трумпель, ведущий разработчик ЛИИС.Формика
Автор: LIIS-Formica
