目 前 ISO 組 織(International Organization for Standardization)已 經 將 IFC 納 入 AEC/FM 領 域 中 的 資 料 統 一 標 準 ， IFC 格 式 不 僅 包 括 實 體 的 建 築 元
構 ， 作為 後 續 開 發 建 築 設 計審 查 模 式 之 基 礎 ； 進一 步 則 在 現 有 IFC/BIM 的 基 礎 上 ，將 現 有 IFC 標 準 資料 格 式 延 伸 ，透 過 建物 圖 形 元 件 充 分 描 述建 築 審 查 所 需 資 訊 內 容，以 作 為 後 續 建 築 審 查 資 訊 之 可靠來 源；最 後 再 以 案 例 驗 證 之 模 式 與 所 提 出 之 審 查流 程的 可 行 性 。
圖 2-4 BIM 為 基 礎 建 築 設計 審 查 輔 助 系 統 審 查流 程
資 料 來 源：王 政 揚，2011，以 BIM 為 基 礎 建 構 建 築 設 計 審 查 輔 助 系 統 之 適 用 分 析，成 功 大 學 碩 士 論 文 ； 本 所 102 年 「 BIM 導 入 建 築 管 理 行 政 作 業 法 規 調 查 研 究 」
該 研 究在 IFC（ Industry Foundation Classes） 標 準資料 格 式 的 架 構 下，
進 一 步透 過 系 統 化 的 解 析 程序，分析 專 案 於 規 劃設 計 階 段 與 設 計 審 查階 段 之 資 訊 處理 流 程 及 資 訊 需 求，結 合 分 析自 建 築 法 規取 得 之 參 數 資 料，延 伸 現 有 IFC 標 準 資料 格 式，擴 充 建 物 圖 形 元 件 在 建 築 設 計 審 查 所 需 之 資 訊 內 容 與 知 識，再 依 建 築元 件 庫 之 概 念，藉 由階 層 面 向（ Containment Hierarchy）中「 尺 度 階 層架 構 」 將 設 計 審 查 資 訊 轉 換 成為 BIM model 中 的構 件 屬 性 資訊 。
圖 2-5 建築 技 術 規 則 於 BIM 專 案 中尺度 階 層 架構
資 料 來 源 ： 王 政 揚 ， 2011， 以 BIM 為 基 礎 建 構 建 築 設 計 審 查 輔 助 系 統 之 適 用 分 析 ， 成 功 大 學 碩 士 論 文 ； 本 所 102 年 「 BIM 導 入 建 築 管 理 行 政 作 業 法 規 調 查 研 究 」
在 各 項運 用 階 段 裡，目 前 大 部 分 已 經 導 入 BIM 的 國 家進 行 到 上 圖 Level1 的 3D 部 分 ， 相 互 交 換 IFC （ Industry Foundation Classes ） 檔 案 或 IDM(Information Delivery Manual)檔 案 ， 以 因 應 一 個 案 子 在 處 理 不 同 的 工 程 時 ， 需要 使 用 數 套 不 同 的 軟 體 同 時 協 調 運 作 的 狀況 。
圖 2-6 BIM 運 用 的 各 種 階段 以 及 對 未 來 的 預 期
資 料 來 源 ： Investors Report Building Information Modelling (BIM)Source: Bew and Richards, 2008； 本 所 102 年 「 BIM 系 統 在 建 築 基 地 外 的 都 市 法 規 運 用 與 限 制 初 探 」
第三節 GIS 的應用
並 納 入 流 程 的 觀 念，降 低 規 劃、設 計、施 工、營 運 各階 段 移 轉 建 物 工程 計 畫 的 資 訊遺 漏 問 題 。
簡 言 之， CAD 是 用 以 繪 製建 物 、 BIM 是 用 來整 合 及 管 理 建 物 本 身所 有 歷 程 資 訊 、 GIS 則 是 整 合 及 管 理 建 物 外 在 環 境 資 訊 ， OGC 在 2006 年 執 行 OWS-4 時 發 展 出 CGB 架 構，用 以 整 合 AEC 領 域 的 微 觀 資 料 (CAD/BIM 資 料 ) 與 GIS 領 域 的 巨 觀 資 料 進 行交 換 與 交 互 操 作，滿 足 查詢 與 分 析 巨 觀 與微 觀 地 理 空 間 資 訊 的 功 能，進 一 步實 現 城 市 數 位 化 的 各 種 需 求 與 應 用。」較 為 完 整 說 明 在 CAD/BIM/GIS 之間 的 互 動 關係 ， 也 說 明一 旦 建 置 在 立 體 的 電腦 資 訊 裡 ， 不同 系 統 與 個 體 的 串 連 是 股 強 大 的 力 量 。
現 有 建 構 CAD/BIM/GIS 的 互 動 內 容 裡 ， 通 常 會 放 置 在 City GML (Geography Markup Language)的 平 台 內 進 行。這 個 平 台 涉 及 的 內 容 較 接 近 地 理 資 訊 系 統，可 以【 平 台 中 的 城 市 】來 代 表 這 個平 台 想 要 表 達 與 應 用 的 主 要 方 向 ， 如 下 圖 2-7 所 示 。
圖 2-7 CAD/BIM/GIS(CGB)的 建 築 模 式 與 構 件
資 料 來 源 ： OGC Web Services Architecture for CAD GIS and BIM； 本 所 102 年 「 BIM 系 統 在 建 築 基 地 外 的 都 市 法 規 運 用 與 限 制 初 探 」
以 都 市管 理 的 角 度 來 看，建 築 基 地 外 屬 於 都 市 空間 的 法 規 與 建 築 設 施配
在 都 市土 地 條 件 上，以 臺 北市 為 例，因 應 案 件 在規 劃、座落 等 條 件 差異，
都 市 計畫 變 更、都 市 更 新、都 市 設 計 等；下 水 道包 含 雨 水、污 水 下 水道；道 路 巷 道包 含 現 有 巷 道、建 築 線 等 內 容；土 地 使 用管 制 包 含 都 市 計 畫 一致 性 或 針 對 該地 區 特 殊 規 定 ， 整 合繁 複 的 基 地 條 件 與 環境 。 在 BIM 應 用 的建 築 物 使 用 期裡，這 些 項 目 同 樣 是 設 施 管 理（ FM，Facility Management）所 必 須面 對 的 應用 狀 況 。
圖 2-8 BIM 與 GIS 主 要 運用 範 圍
資 料 來 源：本 所 102 年「 BIM 系 統 在 建 築 基 地 外 的 都 市 法 規 運 用 與 限 制 初 探 」，本 研 究 整 理
以 臺 北市 地 理 資 訊 系 統（ GIS）的 建 置 為 例，臺 北 市 政 府於 86 年 以 任務 編 組 方式 成 立「 地 理 資 訊 推 動 小 組 」，負 責 綜 合規 劃 地 理 資 訊 系 統 及協 調 支 援 各 單位 發 展 地 理 資 訊 系 統 等 相 關 事 項 。 自 93 年 起 地理 資 訊 推 動 小組 第 十 次 會 議決 議，由 資 訊 局、工 務 局、地政 局 及 都 市發 展 局 四 個 核 心 單 位，視 需 要 協 助相 關 單 位 進 行 問 題 溝通 與 協 調 。
以 臺 北市 政 府 資 訊 局 執 行 的 「 智 慧 城 市 3D 臺 北」 為 例， 開 始 建 立 大量 供 民 眾易 於 親 近的 GIS 立 體 圖 資 ，貼 近 普 羅 大 眾直 觀 的 應 用 概 念 。
圖 2-9 臺 北市 政 府 資 訊 局執 行 的 「 智 慧 城市 3D 臺 北 」 立體 圖 資 （1）
資 料 來 源 ： http://adm3d.taipei.gov.tw/， 本 研 究 節 錄
圖 2-10 臺 北 市 政 府 資 訊 局執 行 的 「智慧 城市 3D 臺 北」 立體 圖 資（ 2）
資 料 來 源 ： http://adm3d.taipei.gov.tw/， 本 研 究 節 錄
臺 北 市 政 府 於 100-103 年 就 GIS 項 目 執 行 地 理 資訊 資 料 倉 儲 系 統 、 臺 北 市 門牌 整 合 系 統 、 臺 北 市 3D 航測 數 值 地 形 圖重 製 工 作 案 、 臺 北 市航 測 正 射 影 像圖 製 作 及 數 值 地 形 圖 更 新 工 作、公 共 工 程 圖 形 資 訊 管 理 系 統、竣 工 圖 影 像 資料 查 詢 作 業 平 台 建 置 作 業、禁 限 建 建 照 會審 及 建 物 巡 查 系 統與 GIS 整 合、自 來 水 管 線 圖 資 整 合 管理 平 台 建 置 落 後、污 水 下 水 道 業 務 管 理 系統、GIS 軟 體 統 一 授 權、臺 北 市 不 動 產 GIS 服 務、推 動 臺北 市 建 物 測 量 成 果 圖 數 化 作 業、 建 置 臺 北 市 共 用 性 3D GIS 圖 臺、智 慧 城市 3D 臺 北 系 統 主 題 擴 充、 淡 水 河 系 統 環 境 資 料 蒐 集 與 三 維 資 訊 展 示 系 統 、 臺 北市 著 名 宗 教 場 所 3D 建 模 及 720 度 VR 建 置 、 推 展 地 理資 訊 標 準 制 度 審 查 機 制 以 及 推 動 地 理 資 訊系 統 教 育 訓 練 及 交 流
可 以 看出 臺 北 市 政 府 已 經 積 極 將 都 市 資 料 建入 GIS 系 統 ， 目 前 在 進 行 103 年 度「 臺 北 市 都 市 開 發 審 議 暨 建 築 執 照 審 查 BIM 應 用 發 展 計 畫 」目 標 中 亦 包 含 與 GIS 結 合 的 環 節 。簡 單 的 說 ， 討 論到 GIS 與 BIM 的 合 作 關係 可 以 由 下 圖 （ 圖 2-22） 表 示 。
圖 2-11 建 築 物 生 命 週期 BIM 資 訊 服 務 架 構
資 料 來 源 ： 本 所 102 年 「 BIM 導 入 建 築 管 理 行 政 作 業 法 規 調 查 研 究 」
綜 合 上述 小 節，可 以 看 出 BIM 與 GIS 在 CGB 系 統 裡，具 有 部 分 互 動 ，
Autodesk Revit Architecture 建 置 之 三 維 模 型 ， 可 由 軟 體 內 建 IFC 匯出 功 能 自 由 匯 出 IFC 2x3 標 準，並嘗 試 將 IFC 標 準模 型 檔 藉由 IFC2SKP 外 掛 程 式 匯入 至 Google SketchUp 中， 其 匯 入 時 間 大約 需 40 分 鐘 。圖 5.1 為實 際 匯 入 SketchUp 後 的 顯 示結 果 ， 與 原 始 模 型 差異 較 大 的 部 分 則 以 紅點 數 字 做 為 標示 ， 並 對 於 不 同 的 差異 詳 述 如 下 ：
標 示1： 部 分結 構 或 組 件 位置 錯 置 不 正 確 。
標 示2： 可 能因 轉 換 過 程 中有 錯 誤 的 發 生 而 產 生多 餘 的 組 件 。
標 示3： 原 “凹 ”形 構 造 的 樓頂 ， 可 能 因 錯 置 的 組件 填 補 了 部 分 的 開 放缺 口 ， 造 成 系 統 辨 識 錯 誤 而 自 動 填滿 缺 口 。
標 示4： 圓 柱結 構 的 圓 柱 形曲 面 ， 在 轉 換 後 系 統自 動 將 平 滑 曲 面 分 割成 多 個 多 邊 型 。
標 示5：模 型 外 牆的 磁 磚 貼面 材 質，已 由 IFC2SKP 程 式 匯 入 時 的 圖層 類 別 顏 色 標 示 選 單 中 的 顏 色 所 替 代。
標 示 6： 原 本大 面 積 觀 景 窗玻 璃 及 窗 戶 玻 璃 的 透明 材 質 ， 已 被 不 具 透明 度 的 單 一 顏 色 材 質 所 取 代 。
圖 2-12 IFC檔 案 匯 入 至Sketch Up呈 現結 果（ 資 料 來 源 ： 許 文 國 等 ， 2011）
（ 2） DWG格 式 轉 換
由 前 述將 Revit Architecture 建 置 之 三 維 模 型 匯出 IFC 標 準 後 再 匯入 至
SketchUp， 此 方 式 如 以 本 文 為 例 ， 由 IFC2SKP 程 式 將 檔 案 匯 入 之 過 程 需 花 費 約 40 分 鐘， 而 模 型 本 身仍 然 需 要 再 做 適 當 的修 改 與 材 質 貼 面 ， 才能 作 為 後 續 更 多 的 延 伸 與 應 用。因 此 本 文嘗 試 直 接 由 Revit Architecture 匯 出 DWG 檔 案 後再 匯 入 SketchUp，由於 SketchUp 直 接 支援 DWG 檔 的 匯 入，因此 匯 入 的 時 間 也 大 幅 縮 短 為 5 分 鐘 。 雖 然 模 型 的 貼 面 材 質 同 樣 未 能 順 利 匯 入 ， 但 模 型的 整 體 結 構 仍 然 保 持相 當 的 完 好，也 未 有組 件 發 生 錯 置 的 情 形，圓 柱 體 也 沒 有 被 分 割 的 現 象 產 生 ， 相 較 於 以 IFC 標 準 作 為 中 繼 檔 轉 換 的 模 式 而 言，以 DWG 格 式 直 接 進 行匯 出 及 匯 入 的 方 式，不僅 在 時 間 上 可 以 更快 速 並 且 也 大幅 減 少 模 型 結 構 在 轉換 時 產 生 錯 誤，而 且 不 需 額 外 刪 除 錯 誤 的材 質 色 彩 ， 後續 只 要 直 接 新 增 材 質貼 面 就 可 作 為 LOD4 以 上 模 型 的 應 用。
圖 2-13 DWG格式 匯 入 至Sketch Up呈 現結 果（ 資 料 來 源 ： 許 文 國 等 ， 2011）
（ 3） 3D GIS 整 合
前 述 所介 紹 之 PilotGaea Express 雖 然 支 援 多 種三 維 格 式 如：skp、x 及 3ds， 但 對 於 skp 與 3ds 格 式 的 匯 入 仍 有 較 多 的 相 容 性 限 制 ， 因 此 若 無 法 順 利 匯 入 時 可 嘗 試 轉 換 成 其 他 支 援 格 式 再 匯 入 。
為 增 加在 3D 模 式時 的 瀏 覽狀 態 速 度 及 效 能，系 統 會 自 動判 斷 將 視 角較 近 的 物件 及 資 訊 以 較 高 的 解析 度 呈 現，相 反 地，若 距 離 視線 較 遠 的 資訊 則 會 以 較 低的 解 析 度 呈 現 來 增 加運 算 效 能，雖 然 此 方式 有 助 於 瀏 覽 時 的 流 暢 性 ， 但 若 要觀 看 模 型 物 件 各 個 細部 資 訊，則 需 要 不 斷的 調 整 視 角 才 能 得 到較 好 的 細 部 資訊 。 當 三 維 模 型 成 功定 位 後 ， 即 可 使 用 PilotGaea Express 內 建工 具 進 行 簡單 的 測 量 分 析 功 能 。
圖2-14 PilotGaea Express 3D GIS 可 進 行 測 量 分析 及 模 擬 等 功 能
（ 資 料 來 源 ： 許 文 國 等 ， 2011）
然 而 ， 藉 由 該 研 究 的 成 果 可 以 得 知 ， 在 GIS 與 BIM 的 交 流 使 用 上 ，上 述 研 究使 用 的 IFC 版 本 為 IFC2x3，尚 未 能 充分 保 障 交 換 的 數 據 的完 整 性 。
目 前 最新 的 IFC 版 本 已在 2013 年 3 月 出 版到 IFC4，其 中 說 明 到 新 功能 時 提 及「 增 加 許 多 新 的 BIM 工 作 流程 - 包 括 4D 和 5D 模 型 的 交 換，物 品 元件 庫，
BIM 為 GIS 互 操 作 性，增 強 了 熱 模 擬 和 可 持 續 性 評 估（ enables numerous new BIM workflows – including 4D and 5D model exchanges, manufacturer, product libraries, BIM to GIS interoperability, enhanced thermal simulations and sustainability assessments）」（ buildingSMART International,2013），目
（ common semantic information model representing different 3D urban and geographical objects that can be shared among different applications (Mohamed El-Mekawy,2010； Gröger et al., 2007)） 。
圖2-15 建 物 集 成 體 之 建 物主 體 、 分 部 及 裝 置 概念 示 意 圖
（ 資 料 來 源 ： 江 渾 欽 等 ， 2010）
CityGML 針 對 三 維 建 物 模 型 設 計 LOD1~LOD4 幾 何 描 述 細 緻 層 次 (LOD (Level Of Detial))， 一 棟 建 物 在 四 個 不 同 細 緻 層 次 下 所 描 述 的 建 物 資 料 內 容 與 幾 何 型 態 。 LOD1 為 簡 單的 積 木 模 型(Block Model)，不 同 結 構 的 建物 實 體 聚 集 成 簡 單 積 木 群 。 LOD2 是 具 不 同 紋 理 及 屋 頂 的 結 構 模 型 (Structure
CityGML 針 對 三 維 建 物 模 型 設 計 LOD1~LOD4 幾 何 描 述 細 緻 層 次 (LOD (Level Of Detial))， 一 棟 建 物 在 四 個 不 同 細 緻 層 次 下 所 描 述 的 建 物 資 料 內 容 與 幾 何 型 態 。 LOD1 為 簡 單的 積 木 模 型(Block Model)，不 同 結 構 的 建物 實 體 聚 集 成 簡 單 積 木 群 。 LOD2 是 具 不 同 紋 理 及 屋 頂 的 結 構 模 型 (Structure