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【土木转行】正儿八经的从科研角度提两个土木+计算机的方向

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土木工程转行已经不是什么新鲜词,想必各位从土木工程贴吧,知乎,虎扑等各大网络平台上有所了解。昨天晚上看我母校沈阳建筑大学贴吧,看到比我大一两级的老学长们提到土木工程与计算机结合,眼睛为之一亮,最近一两个月我一直在和我们武平工作室的其他同学(大连理工的在读博士,上海交大的在读硕士等)聊土木工程+计算机的研究方向。所以想从科研角度,跟大家聊两个土木工程+计算机的方向。
同时呢,也看到了土木工程从业人员对计算机的一些误解。比如老学长提到了土木+计算机中的,碧桂园的机器人项目,他的大方向说的很对,是智能制造版块。但是技术方法说的我个人觉得有失偏颇,老学长认为碧桂园的机器人的主要算法是图像识别。这个我觉得有失偏颇了,我认为是最优路径规划,属于优化问题。这种具体的点我们也可以在这个帖子里讨论。


IP属地:江苏1楼2019-08-26 13:03回复
    首先第一个,老学长们也提到了类似的,就是BIM二次开发。然而现在土木从业人员所提到的bim的二次开发,我姑且称之为“生产提高画图人员工作效率的工具”。说白了,这种二次开发,本质上就是天正等辅助画图软件的开发,归根到底还是给设计师服务,还是在土木工程这个圈子里转悠。并没有真正实现土木工程+计算机的应用。
    那么我要提到的,我觉得能够实现土木工程+计算机的应用,叫做BIM轻量化。
    众所周知,BIM这一系列软件做设计比较方便,大量参数化的信息能够有效地提高工作效率,而且还能做到可视化设计(设计的时候就知道用什么材料,模块长什么样子)。但是BIM本身依靠的revit,naviswork等软件体积就很大,然后吧生成的模型也不小,我曾经接触过几个机场的rvt模型,有的甚至达到了一两个GB。我自己做过几个办公楼 学校的rvt模型,内存一百多兆,打开的时候一般的笔记本都很费劲了,要是一两个G的模型,不得卡死啊。
    所以如果想让BIM真的应用在施工中,达到“低头电子模型,抬头实际工程”的感觉,是不是应该让这个BIM模型轻量化,如果一个几GB的模型能够简化到几十兆,这样我们别说笔记本了,甚至用手机都能在云端比较快速的加载,这就大大提高了工作效率。
    那么BIM模型为啥子那么老大呢?这里还要说一下IFC格式,简单说这是一个协议,一个工业软件互相转换的数据协议,在这个ifc格式下的软件产出的模型可以互相读取,互相转换。而IFC的优点就是数据庞大,精确反映电子模型。缺点也很显然,数据多必然占据的系统内存就多。总之吧IFC就是一身优点但是一堆毛病。很多论文都提到了IFC这些特点,从2010年前后,eastman教授就发表了一系列文章,到现在世界上不少学者都在研究,比如普度的张老师、康涅狄格的朱老师等等。我就不细说了。
    所以我的想法是,既然是土木工程+计算机,那么何不就直接入手BIM轻量化?作为土木从业者或者说土木专业学生,ifc给我们的数据格式中很多语句我们是一下就看懂的,比如ifcbeam代表梁,里面有界面信息,材料信息,长度信息等等。而程序员做这个就很麻烦了,上个月我跟中科大的一位计算机的同学聊,他说他一直把beam翻译为光束。大哥那是梁啊,混凝土梁钢梁啊,混凝土光束是什么玩意。
    这个方向我觉得有着不错的应用前景,如果真的实现“低头电子模型,抬头实际工程”的施工,那真就大大提高生产力了。而且客户在买房的时候能看到这种电子信息,我觉得比那个平面图样板图强多了。可以这么说,如果BIM轻量化做得好,从设计到施工到销售到物业,整个产业链的生产力都会提升。


    IP属地:江苏2楼2019-08-26 13:03
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      第二个点,叫做计算软件开发。
      还是接着BIM二次开发说。我发现老学长们总在说BIM二次开发,revit二次开发。哥们咱们是土木工程的学生,建大土木本科期间,你丫用过几次BIM?我很明白的告诉你们,2010-2015年考入建大的学生,大学四年不安装revit,完全可以正常毕业。
      BIM用的多一些的应该是管院,我知道最近几年都有用revit+naviswork做毕业设计的,还做得不错呢。此外沈建拿过一个bim比赛的全国冠军,是安全工程专业拿到的,也跟土木关系不大。
      那么我们土木工程真正的“天命”软件是什么呢?土木的核心就是各种力学计算,所以说,有限元软件和结构荷载计算软件,才是土木工程的天命之所在。因此,我的第二个思路是,abaqus、ANSYS、pkpm、etabs、盈建科、tekla等软件的开发。
      前文中提到了一个事儿:“比如ifcbeam代表梁,里面有界面信息,材料信息,长度信息等等。而程序员做这个就很麻烦了,上个月我跟中科大的一位计算机的同学聊,他说他一直把beam翻译为光束。大哥那是梁啊,混凝土梁钢梁啊,混凝土光束是什么玩意。”这个事儿在此同样有效。纯程序员应该不懂有限单元法的原理,不懂前处理后处理的原理,而这些东西在土木行业,不说人人都会,至少也是略知一二的。尤其是建大土木人,结构力学下矩阵位移法肯定是学了而且考了的,我不信有计算机的课程去讲这些东西。因此,明白了这些有限元原理,才能编辑出来有限元的代码。这个是土木工程专业的先天性优势。
      目前有一些Python和有限元软件结合的工具,我觉得就可以从这些方面入手,在吃透了现行工具的代码后,可以尝试性的投递上文提到的大型计算类软件公司做程序开发。代码OK+土木基础知识,相信上手应该不难。同理,管院可以考虑广联达、斯维尔等算量软件的程序开发,机械可以考虑SolidWorks CATIA的程序开发。土建类也都可以考虑申请欧特克这个类型的公司的程序/产品岗位。


      IP属地:江苏3楼2019-08-26 13:15
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        此外,上交的学弟还给我提供了一些新的尝试,比如激光测距等测量方式,与人工智能 大数据相结合。此外我知道还有城市尺度 区域尺度的智慧城市、数字城市的研究。但是这些研究我觉得与土木工程专业关系不大,而且尚处于研究阶段且是初级阶段。还有呢就是针对BIM构件做以图像识别,检测一个rvt模型中每个部件属于哪种结构构件,这样可以避免数据转换时候出错。
        我个人虽然对他们也有一定的了解,但是我觉得哈,这些方向目前处于能发文章,能拿经费,甚至能找的企业合作。但是,尚不能够创造就业机会。所以我也就不细说了,感兴趣的可以单独找我聊。我看的文献还比较多,也比较快,所以对于现在土木工程+计算机大致能有一个比较全面的了解。
        以上方向都有一些参考文献,不过英文为主了,想了解的也可以找我要文献。
        就这些,以上两个方向提供给大家,仅供参考,欢迎大家讨论。


        IP属地:江苏4楼2019-08-26 13:16
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          大佬,听不懂


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          去徽章馆》
          IP属地:安徽来自Android客户端6楼2019-08-26 15:32
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            大佬,听不懂


            IP属地:四川来自Android客户端7楼2019-08-26 17:15
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              不懂啊,大佬


              IP属地:重庆来自Android客户端8楼2019-08-26 17:18
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                大佬层次太高我还是继续搬砖吧


                IP属地:重庆来自Android客户端9楼2019-08-27 00:39
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                  看不懂,先马住


                  IP属地:河南来自iPhone客户端10楼2019-08-27 01:38
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                    BIM产品研发一枚,楼主说的比较赞同,但BIM轻量化和计算功能,都建立在高精度模型的基础上,目前市场的主要需求还是在于建模效率的提高和模型的深化。轻量化和结构计算属于下一步的延展,需求量小门槛高,一般的土木从业人员还是真不容易进。


                    IP属地:陕西来自Android客户端11楼2019-08-27 02:06
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                      有限元软件就那样了,现在离散元比较热门,估计3到5年的热度。


                      IP属地:湖北来自iPhone客户端12楼2019-08-27 07:55
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                        数值模型计算这边,其实看起来没有什么可挖的了,在计算理论没有大幅提升的情况下,现在的工作几乎都是修修补补


                        IP属地:四川来自Android客户端13楼2019-08-27 09:09
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                          我的知识面告诉我,我做不到


                          IP属地:广东来自Android客户端14楼2019-08-27 10:13
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                            IP属地:江苏来自iPhone客户端16楼2019-08-27 11:04
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