BIM koordinaadid: Miks nendega ikka veel on probleeme?
Maamõõtja teeb oma töö ära ja annab selle üle 2D-s — tavaliselt AutoCAD DWG, mille geomeetria istub päris L-EST97 koordinaatides (X ≈ 6 500 000, Y ≈ 500 000). Mitte kirjeldusena — geomeetria ise asub seal. AutoCADis on see harjumuspärane töövoog ja seal see üldjuhul toimib.
BIM projekteerija impordib geoaluse ArchiCADi. 2D plaanil näeb välja normaalne.
§01 — SÜMPTOMMaamõõtja annab faili ja probleem algab
3D vaates aga hakkab pilt virvendama. Haardekoht ei taba nurki täpselt. Mõni geomeetriline arvutus ebaõnnestub ilma nähtava põhjuseta. Twinmotionis hüppavad pinnad ringi.
„Mingid vead on, aga küll saab hakkama."
Saab hakkama kuni ei saa. Tavaliselt avastatakse probleem alles IFC esitusel — koordinaadid ei klapi naabermudelite või tellija süsteemiga. Kõige hullem variant on, kui mudel läheb ArchiCADis ise katki ja tööfail korrupteerub. Sel juhul pole muud võimalust kui alustada uue failiga — ja mitte kopeerida midagi vanast üle.
§02 — PÕHJUSMilles asi
L-EST97 koordinaatsüsteemis on Tallinn ligikaudu X ≈ 6 590 000 m, Y ≈ 540 000 m. Tartu, Pärnu, Narva — kõik vähemalt 6,4 miljonit meetrit nullpunktist.
Maamõõtja kontekstis on see normaalsus. Tema väljund ongi koordinaatide kogum — kataster, geoalus, mõõdistus — kus iga punkt peab olema oma päris L-EST97 asukohas. Probleem ei ole maamõõtja failis. Probleem tekib selle järgmises elus.
Miks AutoCAD tundub toimivat?
AutoCAD salvestab koordinaate piisava täpsusega — matemaatiliselt jätkub täpsust ka L-EST97 koordinaatide juures. Aga Autodeski enda artikkel räägib probleemist suurte koordinaatide juures: kursor nihkub arvutatud asukohast kõrvale, haardekoht käitub valesti, käsklused jäävad kinni, mõõtmistulemused ei klapi. Üks klassikaline näide: 5000 mm joon, mida pööratakse +3° ja siis −3°, kaotab L-EST97 koordinaatide juures oma täpse pikkuse. Pöördetehet arvutav funktsioon korrutab oma väikese vea läbi suure koordinaadi ja tulemus on mõõdetav.
AutoCADis ei löö see nii sageli läbi, sest maamõõtja töövoog on arvutuslikult lihtne — 2D jooned, vähe operatsioone, keerulisi ruumilisi arvutusi pole. BIM mudelis on geomeetrilisi operatsioone palju rohkem ja täpsuskaotus kuhjub.
Erand on Civil 3D ja Map 3D — need eraldavad suure koordinaadi nihke sisemiselt tavalisest arvutusest. Seetõttu sobivad just need programmid teede, trasside ja kommunikatsioonide projekteerimiseks L-EST97 koordinaatidel. Tavaline AutoCAD seda ei tee.
BIM tarkvarad pole loodud sellise kaugusega toime tulema. Graphisoft ütleb ise ArchiCAD Survey Point juhendis:
"Most software packages on the market cannot handle models situated at real world coordinates — we recommend working with local coordinates."
Miks täpselt? Kolm konkreetset põhjust:
- Arvutustäpsus. Iga geomeetriline operatsioon — pööramine, lõikamine, teisendus — korrutab oma pisikese ümardamisvea läbi koordinaadi suuruse. Nullpunkti lähedal jääb see viga nähtamatuks; X = 6 500 000 m juures muutub see ahelas kuhjudes mõõdetavaks, täpselt nagu ülal kirjeldatud AutoCADi pööramisnäites.
- Kuvamistäpsus. Twinmotion, Enscape, Navisworks ja veebipõhised vaaturid kasutavad kuvamisel väiksemat täpsust (32-bitine ujukomaarv) kui arvutustes. L-EST97 koordinaatide juures on see piir umbes 0,5 meetrit. Pinnad hüppavad ringi, pilt virvendab. See pole renderdaja viga — see on matemaatika.
- Haardekoht. Suurte koordinaatide juures läheb haardekoha tolerants ebakorrapäraseks. Kasutaja tabab vale nurga või ei taba ühtegi.
See kehtib kõigile — ArchiCAD, Revit, Vectorworks, Tekla.
See ei ole tarkvara viga — see on matemaatika. Ühegi BIM tööriistaga ei saa L-EST97 koordinaatidel modelleerida.
§03 — LAHENDUSÕige lahendus
Põhimõte on lihtne: mudeli geomeetria asub nullpunkti lähedal, L-EST97 koordinaadid kantakse kirjeldusena sisse.
Tallinna projekt ei pea tarkvaras füüsiliselt Tallinnas asuma. Piisab sellest, et mudeli nullpunkti L-EST97 koordinaadid on tarkvara seadetes kirjas ja IFC failis olemas.
ArchiCADis lahendab selle Survey Point — maamõõtepunkt, mis on olemas alates AC25:
- Hoia Project Origin hoone nullpunkti juures — tavaliselt hoone nurgal.
- Pane Survey Point tuntud kontrollpunktile (nt katastripiiri nurk, teeteljepunkt).
- Sisesta Survey Point dialoogis L-EST97 X, Y, Z (EH2000 kõrgus) ja projekti põhjasuuna nurk.
Üks oluline lõks: ArchiCAD kasutab matemaatilist X/Y konventsiooni. L-EST97 kasutab vastupidist — X on põhi, Y on ida. See on üks levinumaid vigade allikaid Eesti projektides. Kontrolli alati Survey Coordinate objektiga, et koordinaadid läksid õigesse kohta.
§04 — ÜBNMida ÜBN nõuab
Ühtsed BIM Nõuded on selged:
- Mudeli nullpunkt peab olema kirjas BIM rakenduskavas.
- Iga mudeli juures peab olema reeperi objekt (
AR_Reeper) kandmas L-EST97 X/Y ja EH2000 Z koordinaate andmetena — mitte geomeetrilise asukohana. - Iga IFC esituse juurde kuulub mudeli kaaskiri nullpunkti koordinaatidega.
Reeper pole ainult nõue. See on kontrollpunkt — igaüks, kes mudeli avab, saab kohe kontrollida, kas koordinaadid klapivad maamõõtja andmetega.
§05 — PÄRITUDKui probleem on juba sisse pärit
See juhtub — eriti välismaiste alltöövõtjatega, kes Eesti koordinaatsüsteemist ei tea.
Kontrollimine ArchiCADis: ava Options → Project Preferences → Location Settings. Kui Survey Point väljad on tühjad, puudub koordinaatide sidumine täielikult.
Varajases faasis saab mudeli nullpunkti ümber tõsta. Hilises faasis on see riskantne — kõik seotud mudelid ja töölehevormid vajavad kontrolli. Sel hetkel on mõistlikum leppida, et see projekt lõpetatakse valesti, aga järgmine läheb õigesti.
§06 — TEGUTSETäna saad teha ühe asja
Ava oma praegune ArchiCAD projekt. Mine Options → Project Preferences → Location Settings. Vaata, mis Survey Point väljadel kirjas on.
Kui need on tühjad — sul puudub koordinaatide sidumine. IFC eksport ei edasta nullpunkti infot.
Survey Point'i seadistamine võtab viis minutit. See on ühekordne toiming projekti alguses. See välistab terve kategooria probleeme, mida on tagantjärele palju raskem lahendada.