النظام البيئي للمنتج: دراكو في دورة حياة الضغط

يعمل ضغط Draco ضمن مسار ثلاثي المراحل صارم في بيئة 3D Expert: الاستخراج، والتخفيف، والعرض. من الضروري فهم أي منتج يؤدي أي دور - 3D/BIM Plويستخرج البيانات من التنسيقات الأصلية ولكنه لا يقوم بضغطها. تتم معالجة ضغط Draco وجميع عمليات تخفيف الوزن بواسطة Opt File Generator و3D Model & Data Asst. إليك كيفية مشاركة هذه المنتجات في دورة حياة الضغط:

• إضافة ثلاثية الأبعاد/نمذجة معلومات المباني (BIM) - مرحلة الاستخراج فقط. إضافات تصدير أصلية لـ 9 منصات CAD/BIM (Revit، Bentley، Tekla، Rhino، Navisworks، Solidworks، Inventor، Siemens). Nxتم تطوير هذه الإضافة باستخدام برنامج PTC Creo، بالاعتماد على واجهات برمجة التطبيقات الرسمية للمورد. تستخرج الإضافة البيانات الهندسية (ككائنات شبكية)، والمواد، وهيكل الشجرة، وبيانات السمات من تنسيقات خاصة (مثل .rvt و .dgn) دون أي فقدان للبيانات. الناتج: ملف GLZIP وسيط (بيانات هندسية غير مضغوطة) بالإضافة إلى ملف قاعدة بيانات (بيانات السمات في SQLite). لا تقوم الإضافة بضغط Draco، أو تبسيط الشبكة، أو توليد مستويات التفاصيل، أو أي عملية تخفيف وزن - مهمتها الوحيدة هي الاستخراج دون فقدان للبيانات من التنسيقات الأصلية.
• مولد ملفات Opt — محرك تخفيف حجم الملفات. يستقبل ملفات GLZIP الوسيطة (من إضافة 3D/BIM) أو التنسيقات المفتوحة/القياسية (IFC، FBX، STEP، STL، IGES، RVM، OBJ، إلخ) ويطبق عليها عملية تخفيف الحجم الكاملة: ضغط Draco مع إمكانية ضبط التكميم، وتحسين الشبكة، وتوليد مستويات التفاصيل، وتغليف قاعدة بيانات السمات. يختار المستخدمون من بين ملفات تعريف مُعدة مسبقًا مثل "بث الويب (مكثف)"، و"مراجعة هندسية (متوازنة)"، أو "أرشيفية (متحفظة)" — حيث يحدد كل منها مستويات تكميم وأنماط ترميز محددة. مُحسَّن للمعالجة الدفعية مع تسجيل التدقيق. الناتج: ملفات .Opt.
• مساعد النماذج والبيانات ثلاثية الأبعاد — يؤدي دورين: (1) كمحرك خفيف الوزن يتمتع بنفس إمكانيات ضغط Draco التي يتمتع بها مُولِّد ملفات Opt (يأخذ ملفات GLZIP وسيطة أو تنسيقات مفتوحة، ويُطبِّق ضغط Draco، ومستوى التفاصيل، وتحسين الشبكة)، و(2) كعارض غير متصل بالإنترنت لملفات GLZIP المضغوطة النهائية أو التنسيقات المفتوحة/القياسية (IFC، FBX، STEP، STL، IGES، RVM، OBJ، إلخ) مع إمكانية الاستعلام الكامل عن الخصائص. نظرًا لأن فك الضغط يعتمد على وحدة المعالجة المركزية ويعمل بشكل أصلي (وليس في بيئة معزولة لمتصفح WASM)، فقد يتجاوز أداء سطح المكتب للنماذج الكبيرة جدًا أداء الويب بهامش كبير.
• مُحمِّل Rapid3D لـ Three.js — مرحلة عرض الويب. تتضمن حزمة npm (opt-rapid3d-loader) مُفكِّك تشفير WebAssembly Draco الذي يفك ضغط تدفقات هندسة ملفات Opt المضغوطة النهائية أثناء التشغيل. يتم فك الضغط في Web Workers، خارج الخيط الرئيسي، ويُغذِّي كائنات Three.js Mesh مباشرةً إلى مخطط المشهد. يدعم المُحمِّل فك ضغط الأجزاء التدريجي - فهو لا يحتاج إلى الملف بأكمله قبل بدء العرض. يستهلك المُحمِّل ملفات Opt؛

باختصار: يستخرج الملحق البيانات من التنسيقات الأصلية (بدون ضغط). يقوم كل من مُولِّد الملفات الاختياري ومساعد النموذج والبيانات ثلاثية الأبعاد بضغط البيانات باستخدام خوارزمية دراكو وتخفيف وزنها. يقوم المُحمِّل بفك الضغط في المتصفح عبر WASM. يمكن لتطبيق سطح المكتب ضغط البيانات (وضع تخفيف الوزن) وفك ضغطها (وضع العرض). لا يتم ضغط بيانات السمات في ملف قاعدة البيانات باستخدام خوارزمية دراكو، بل تبقى بتنسيق SQLite للاستعلامات السريعة.

────────────────────────────────────────────────────────────

القدرات الست عشرة - مرتبطة بالمنتج

المجال 1: أساسيات الضغط - كيف يعمل برنامج دراكو من الداخل

تم تطوير برنامج جوجل دراكو، مفتوح المصدر منذ عام ٢٠١٧، في الأصل لضغط الأصول ثلاثية الأبعاد لعرضها على الأجهزة المحمولة والويب. يكمن ابتكاره الأساسي في خوارزميتين متكاملتين: إحداهما لربط الشبكات (الطوبولوجيا) والأخرى لمواقع الرؤوس (الهندسة). يُعد فهم هاتين الخوارزميتين ضروريًا لاتخاذ قرارات مدروسة بشأن تكميم بيانات نمذجة معلومات المباني (BIM). ملاحظة: تتم جميع عمليات ضغط دراكو في مسار عمل برنامج 3D Expert بواسطة برنامج Opt File Generator وبرنامج 3D Model & Data Asst، وليس بواسطة إضافة 3D/BIM التي تقتصر وظيفتها على الاستخراج فقط.

1. ترميز الاتصال Edgebreaker - طوبولوجيا شبه خالية من الفقد

يستخدم وضع ترميز الشبكة الافتراضي في برنامج دراكو خوارزمية Edgebreaker، التي تجتاز شبكة المثلثات وتسجل سلسلة من العمليات الطوبولوجية (أوامر C، L، E، R، S) التي تصف كيفية اتصال كل مثلث جديد بالسطح الموجود. يحقق هذا ترميزًا شبه كامل لاتصال الشبكة - حيث يتم ترميز العلاقة بين الرؤوس والحواف والوجوه في جزء صغير من المساحة المطلوبة لمخزن فهرس صريح. بالنسبة لنماذج BIM، يعني هذا الحفاظ على الطوبولوجيا الهيكلية (أي العوارض التي تتصل بأي الأعمدة، وأي أجزاء الأنابيب تشكل مسارًا متصلًا) دون أي فقدان فعلي. ثم يتم ترميز تسلسل Edgebreaker باستخدام الترميز النطاقي لتقليل الحجم بشكل إضافي.

• مدعوم بواسطة: Opt File Generator و 3D Model & Data Asst (ترميز Edgebreaker أثناء التخفيف) → Rapid3D Loader لـ Three.js (إعادة بناء الاتصال في وقت التشغيل)

2. تحديد كمية موضع شجرة KD - دقة قابلة للتكوين

تُعدّ مواقع الرؤوس أكبر قناة بيانات في أي نموذج BIM. لا يخزن برنامج Draco إحداثيات كاملة بنظام الفاصلة العائمة 32 بت. بدلاً من ذلك، يبني شجرة KD فوق سحابة النقاط، ويقسمها بشكل متكرر على طول المحور الأطول، ويُكمّم كل موقع رأس إلى عمق بت قابل للتكوين. عند التكميم 16 بت، تُشفّر المواقع بـ 65,536 مستوى منفصل لكل محور، وهو ما يكفي لدقة هندسية عالية. عند 11 بت (2,048 مستوى)، يتقلص حجم الملف أكثر، ولكن قد تظهر بعض التفاصيل الهندسية الصغيرة. تُتيح أدوات تقليل حجم الملفات في برنامج 3D Expert (مولد الملفات الأمثل ومساعد النموذج والبيانات ثلاثي الأبعاد) إمكانية ضبط هذا الإعداد لكل ملف على حدة: "بتات تكميم المواقع (11-16)"، والقيمة الافتراضية هي 14 لنموذج BIM، وهي القيمة المثالية التي ينخفض ​​فيها حجم الملف من 8 إلى 10 أضعاف دون أي فقدان ملحوظ في الجودة على نماذج الهندسة المعمارية والهندسية والإنشائية النموذجية.

• مدعوم بواسطة: مولد ملفات Opt ومساعد النموذج والبيانات ثلاثية الأبعاد (تكوين تكميم شجرة KD) → محمل Rapid3D لـ Three.js (فك التكميم في وحدة فك ترميز WASM)

3. وضع التشفير التسلسلي — للسحب غير المتشعبة والنقاط

لا تُعدّ جميع أشكال هندسة BIM شبكة مثلثية منتظمة. فالسحب النقطية الناتجة عن عمليات المسح الليزري، والحواف غير المتصلة من الأجسام الصلبة سيئة النمذجة، والعناصر ثنائية الأبعاد (الخطوط، والتعليقات التوضيحية) لا تتوافق مع نموذج Edgebreaker للتنقل. يتعامل وضع التشفير التسلسلي في Draco مع هذه الحالات: فهو يخزن بيانات الرؤوس بالترتيب باستخدام ترميز دلتا ومخططات التنبؤ، دون الحاجة إلى بنية قابلة للتنقل. يكتشف محرك التخفيف في 3D Expert تلقائيًا الأشكال الهندسية غير المتصلة ويتحول إلى الوضع التسلسلي لكل شبكة فرعية - فلا يحتاج المشغل أبدًا إلى وضع علامة عليها يدويًا.

• مدعوم بواسطة: Opt File Generator و 3D Model & Data Asst (اختيار الوضع التلقائي أثناء التخفيف) → Rapid3D Loader لـ Three.js (فك تشفير الوضع المزدوج)

المجال الثاني: معالجة السمات والمواد

تحتوي نماذج BIM على بيانات أكثر بكثير من مجرد مواقع المثلثات. فمتجهات الرؤوس العمودية، وإحداثيات النسيج، وألوان الرؤوس، ومعرفات المواد، كلها قنوات سمات يمكن لبرنامج Draco ضغطها بشكل مستقل. يكمن السر في فهم أي السمات تتحمل التكميم المكثف وأيها لا يتحمله. يتم ضغط جميع السمات خلال مرحلة تبسيط البيانات بواسطة برنامج Opt File Generator وبرنامج 3D Model & Data Asst.

4. التنبؤ بمتوازي الأضلاع لمتجهات الرؤوس العمودية

تحدد المتجهات العمودية للرؤوس كيفية تفاعل الضوء مع الأسطح، وهي بالغة الأهمية لتحقيق واقعية بصرية. يستخدم برنامج دراكو مخطط تنبؤ متوازي الأضلاع: لكل رأس جديد، يتنبأ المُفكِّك بالمتجه العمودي الخاص به بناءً على المتجهات العمودية للرؤوس المجاورة في نفس الوجه، ثم يخزن فقط قيمة الباقي من التنبؤ. هذه الطريقة أكثر كفاءة بكثير من تخزين المتجهات العمودية المطلقة. بعد ذلك، يتم تكميم الباقي إلى عمق بت قابل للتكوين (8-12 بت). عند التكميم 10 بت (الإعداد الافتراضي لنمذجة معلومات المباني)، تكون جودة الإضاءة غير قابلة للتمييز بصريًا عن المتجهات العمودية غير المضغوطة، بينما يتقلص حجم قناة المتجهات العمودية بمقدار 5 أضعاف تقريبًا. لهذا السبب، تحتفظ نماذج نمذجة معلومات المباني المضغوطة بواسطة دراكو بمظهرها المادي الحقيقي، حيث يتم الحفاظ على دقة الإضاءة التي تجعل الفولاذ يبدو كالفولاذ والخرسانة تبدو كالخرسانة.

• مدعوم بواسطة: Opt File Generator و 3D Model & Data Asst (التنبؤ بالوضع الطبيعي والكمية أثناء التخفيف) → Rapid3D Loader لـ Three.js (إعادة بناء الوضع الطبيعي)

5. ملفات تعريف التكميم متعددة السمات

تختلف عتبات التسامح للتكميم باختلاف قنوات السمات. تحتاج إحداثيات الموضع إلى 14-16 بت لتحقيق دقة هندسية عالية. تتحمل متجهات الرؤوس العمودية 10 بت. يمكن أن تنخفض إحداثيات النسيج (UVs) إلى 12 بت دون ظهور أي تذبذب مرئي في النسيج. ألوان الرؤوس مناسبة عند 8 بت لكل قناة. يعرض كل من مُولِّد الملفات Opt ومساعد النموذج والبيانات ثلاثي الأبعاد جميع هذه المعلمات كمعاملات مستقلة، حيث يقوم مُولِّد الملفات بتجميعها في ملفات تعريف مُسماة: "بث الويب" (الموضع 13، متجه عمودي 8، UV 10، اللون 8)، و"المراجعة الهندسية" (الموضع 15، متجه عمودي 10، UV 12، اللون 8)، و"الأرشفة" (الموضع 16، متجه عمودي 12، UV 14، اللون 8). هذه الدقة لكل قناة هي ما يسمح لنفس نموذج المصدر بتقديم معاينة ويب خفيفة الوزن ومراجعة هندسية كاملة الدقة من نفس مسار المعالجة.

• مدعوم بواسطة: مولد ملفات Opt (ملفات تعريف مسبقة مع تحديد كمية لكل سمة) ومساعد النموذج والبيانات ثلاثي الأبعاد (تكوين تحديد الكمية التفاعلي)

6. فصل خصائص الهندسة — يبقى ملف قاعدة البيانات غير مضغوط

لعلّ هذا هو أهم قرار معماري في تكامل Draco مع 3D Expert. يتم ضغط البيانات الهندسية (الرؤوس، والوجوه، والمتجهات العمودية، وإحداثيات UV، والألوان) باستخدام Draco داخل ملف GLZIP خلال مرحلة تخفيف حجم الملف. أما بيانات السمات الاحترافية - معرّفات المكونات، وعلاقات التسلسل الهرمي، ودرجات المواد، وتواريخ التركيب، والخصائص المخصصة - فتُكتب في ملف قاعدة بيانات منفصل بتنسيق SQLite القياسي. لا يتم ضغط ملف قاعدة البيانات هذا باستخدام Draco مطلقًا. والسبب بسيط: Draco هو برنامج ترميز للبيانات الهندسية، وليس محرك قاعدة بيانات. يجب أن تُرجع استعلامات السمات نتائجها في أجزاء من الثانية، مع إمكانية الوصول العشوائي إلى أي سجل. يوفر SQLite عمليات بحث مُفهرسة في شجرة B، بينما يوفر Draco فك ضغط متسلسل للبيانات. من خلال فصلهما، يضمن 3D Expert أن النقر على أي مكون في المتصفح يُفعّل استعلامًا مباشرًا في قاعدة البيانات - دون الحاجة إلى فك ضغط البيانات الهندسية لقراءة بيانات الخصائص.

• مدعوم بواسطة: إضافة 3D/BIM (استخراج: الهندسة + السمات من التنسيقات الأصلية) ← مولد ملفات Opt / مساعد نموذج وبيانات ثلاثي الأبعاد (الهندسة ← ملف GLZIP مضغوط بواسطة Draco، السمات ← قاعدة بيانات غير مضغوطة) ← محمل Rapid3D لـ Three.js (فك تشفير الهندسة + استعلام قاعدة البيانات) ومساعد نموذج وبيانات ثلاثي الأبعاد (استعلام قاعدة بيانات غير متصل بالإنترنت)

المجال 3: تكامل خط الأنابيب - glTF وWASM والبث المباشر

لا يكون ضغط دراكو مفيدًا إلا إذا تكامل بسلاسة مع معايير الويب وأطر العرض. ويؤثر تكامل 3D Expert على ثلاث طبقات أساسية: تنسيق الملف (التوافق مع امتداد glTF، الناتج عن أدوات التخفيف)، ووحدة فك التشفير (أداء WebAssembly، في أداة التحميل)، واستراتيجية التحميل (البث التدريجي، في أداة التحميل).

7. امتثال امتداد ضغط شبكة دراكو KHR

تستخدم ملفات GLZIP بنية حاوية متوافقة مع glTF، ويتم تطبيق ضغط Draco من خلال امتداد KHR_draco_mesh_compression القياسي خلال مرحلة تخفيف الوزن. هذا يعني أن الهندسة المضغوطة تُخزن في مخازن مؤقتة مخصصة مع بيانات وصفية تُحدد إعدادات الضغط (بتات التكميم، طريقة التشفير). يمكن لأي أداة متوافقة مع glTF وتدعم هذا الامتداد قراءة المخازن المؤقتة المضغوطة. اختارت 3D Expert التوافق مع glTF بدلاً من حاوية احتكارية بالكامل لضمان قابلية التشغيل البيني - ملفات GLZIP الخاصة بك غير مقيدة بفك تشفير مورد واحد.

• مدعوم بواسطة: Opt File Generator و 3D Model & Data Asst (إخراج GLZIP مضغوط متوافق مع glTF) → Rapid3D Loader لـ Three.js (محلل يدعم الامتدادات)

8. ضغط المكونات - الحفاظ على بنية الشجرة

يقوم تطبيق Draco البسيط بضغط النموذج بأكمله ككتلة شبكية واحدة، مما يؤدي إلى تسطيح التسلسل الهرمي لنمذجة معلومات المباني (BIM) وتحويله إلى كتلة غير متمايزة من المثلثات. أما محرك التخفيف في 3D Expert فيضغط الهندسة لكل مكون (لكل مُعرّف عنصر)، محافظًا على شجرة البنية الكاملة: المرجع ← المستوى ← العنصر. يصبح كل مكون جزءًا مضغوطًا يمكن الوصول إليه بشكل مستقل داخل ملف GLZIP. هذا ما يمكّن Rapid3D Loader من إظهار/إخفاء أو تلوين أو عزل المكونات الفردية أثناء التشغيل، حيث تبقى حدود المكونات سليمة في البيانات المضغوطة، ولا يُعاد بناؤها بعد فك الضغط.

• مدعوم بواسطة: Opt File Generator و 3D Model & Data Asst (ضغط Draco لكل مكون أثناء التخفيف) → Rapid3D Loader لـ Three.js (مخطط المشهد على مستوى المكون)

9. مُفكِّك WebAssembly - سرعة فك ضغط قريبة من السرعة الأصلية

يُضمّن برنامج Rapid3D Loader نسخة WebAssembly من مُفكِّك ترميز Draco (بحجم 200 كيلوبايت تقريبًا، مُجمَّعة من مصدر C++ الخاص بجوجل). عادةً ما تكون سرعة تنفيذ WASM أبطأ بمقدار 1.5 إلى 2 مرة من الكود الأصلي، وهو تأثير ضئيل نظرًا لأن عملية فك الضغط تتم في Web Workers بالتوازي مع عملية العرض. على محطة عمل حديثة، يُحقق مُفكِّك ترميز Draco في WASM إنتاجية تتراوح بين 20 و50 مليون مثلث في الثانية. وللمقارنة، يتم فك ضغط نموذج BIM مضغوط بحجم 500 ميجابايت يحتوي على 5 ملايين مثلث في أقل من 250 مللي ثانية. يلاحظ المستخدم ظهور النموذج فورًا، وليس أي تأخير في فك الضغط.

• مدعوم بواسطة: Rapid3D Loader لـ Three.js (مفكك ترميز WASM Draco في Web Workers)

10. بثّ الأجزاء المتتابعة - الرسم الأولي قبل التنزيل الكامل

لا ينتظر برنامج Rapid3D Loader اكتمال تنزيل ملف GLZIP بالكامل قبل بدء عملية العرض. نظرًا لضغط البيانات الهندسية لكل مكون على حدة (الميزة 8) وتخزينها في أجزاء متسلسلة، يمكن للبرنامج البدء بفك ضغط الجزء الأول وعرضه أثناء تنزيل الأجزاء اللاحقة. يتيح هذا البث التدريجي للمستخدم رؤية نموذج معروض جزئيًا في غضون ثوانٍ - حيث تظهر الهياكل وتكتمل مع وصول البيانات. بالنسبة لنموذج بحجم 2 جيجابايت على اتصال بسرعة 50 ميجابت في الثانية، يتم عرض النموذج لأول مرة في أقل من 5 ثوانٍ، ثم يكتمل النموذج بالكامل خلال 30-60 ثانية التالية. تُشبه هذه التجربة التخزين المؤقت على يوتيوب أكثر من تنزيل الملفات التقليدي.

• مدعوم بواسطة: Rapid3D Loader لـ Three.js (محمل الأجزاء التدريجي وفك تشفير WASM المتدفق)

المجال الرابع: تأثير الأداء - كيف تبدو الأرقام

يُقدّم ضغط Draco فوائد ملموسة وقابلة للقياس عبر ثلاثة معايير أساسية لأي تطبيق ثلاثي الأبعاد على الويب: حجم البيانات المُنزّلة، وكفاءة ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح، واستهلاك ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو أثناء التشغيل. إليكم ما تُظهره البيانات على نماذج BIM نموذجية - حيث يتم الضغط بواسطة Opt File Generator / 3D Model & Data Asst، ويتم العرض بواسطة Rapid3D Loader.

11. نسبة ضغط تزيد عن 10:1 على هندسة BIM النموذجية

في مجموعة اختبار تمثيلية تضم 50 نموذجًا من نماذج BIM (Revit للهندسة المعمارية، وBentley للبنية التحتية المدنية، ونماذج Navisworks للتنسيق)، حقق ضغط Draco باستخدام ملف تعريف Engineering Review الافتراضي (موضع 15 بت، عادي 10 بت) متوسط ​​نسبة ضغط للهندسة يبلغ 10.5:1. وبذلك، يصبح حجم حمولة الهندسة غير المضغوطة 1.2 جيجابايت حوالي 114 ميجابايت. أما باستخدام ملف تعريف Web Streaming (موضع 13 بت، عادي 8 بت)، فتتحسن النسبة إلى 15:1-18:1، مع ظهور بعض التموجات الطفيفة على الأسطح المنحنية. عادةً ما تمثل قناة الهندسة 70-85% من إجمالي حجم النموذج، لذا فإن نسبة 10:1 المحافظة على الهندسة وحدها تقلل حجم الملف الإجمالي بمقدار 7-8 أضعاف. أما بيانات النسيج والمواد (التي يتم التعامل معها بضغط منفصل، وليس Draco) فتشكل عادةً النسبة المتبقية 15-30%.

• مدعوم بواسطة: مولد ملفات Opt ومساعد النموذج والبيانات ثلاثية الأبعاد (ضغط Draco أثناء التخفيف) → محمل Rapid3D لـ Three.js (يتم تسليم الهندسة غير المضغوطة إلى مشهد Three.js)

12. كفاءة ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح - عرض نماذج أكثر بعشر مرات لكل جلسة

تُخصص المتصفحات الحديثة ما بين 50 و500 ميجابايت من مساحة القرص لكل مصدر لتخزين بيانات HTTP مؤقتًا (بحسب إعدادات المستخدم ومساحة القرص المتاحة). لا يمكن لنموذج BIM غير مضغوط بحجم 1.2 جيجابايت أن يتسع في ذاكرة التخزين المؤقت إطلاقًا، إذ يؤدي كل إعادة تحميل للصفحة إلى إعادة تنزيل الملف بالكامل. أما عند ضغطه باستخدام Draco بحجم 114 ميجابايت، فيمكن تخزين النموذج نفسه بسهولة في ذاكرة التخزين المؤقت، ما يسمح بوجود 3 إلى 4 نماذج مختلفة في الوقت نفسه. بالنسبة للوحة تحكم التوأم الرقمي التي تُحمّل نماذج متعددة للمرافق، يُحدث هذا فرقًا جذريًا في تجربة المستخدم: إذ يحصل الزوار العائدون على تحميل فوري للنماذج من ذاكرة التخزين المؤقت، وتنخفض تكاليف النطاق الترددي تبعًا لذلك. في شبكات الجوال أو شبكات WAN المؤسسية ذات الموارد المحدودة، يُعد الفرق بين تنزيل ملف بحجم 1.2 جيجابايت وتنزيل ملف بحجم 114 ميجابايت هو الفرق بين "قابل للاستخدام" و"ترقية الشبكة".

• مدعوم بواسطة: Rapid3D Loader لـ Three.js (تحميل HTTP مع مراعاة التخزين المؤقت ودعم طلبات النطاق)

13. تحسين ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو (VRAM) - يقلل فك الضغط عند الطلب من ذروة استهلاك الذاكرة

بدون تقنية دراكو، يجب أن تبقى جميع البيانات الهندسية غير المضغوطة في مخازن رؤوس وحدة معالجة الرسومات طوال مدة الجلسة. يستهلك ملف بيانات هندسي بحجم 1.2 جيجابايت 1.2 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو (VRAM) لبيانات الرؤوس فقط - قبل إضافة الصور، وقبل مخزن الإطارات، وقبل حتى معالجة بيانات المتصفح. على وحدة معالجة رسومات بسعة 4 جيجابايت، لا يتبقى أي مساحة تقريبًا. مع تقنية البث التدريجي في برنامج 3D Expert (الميزة 10)، يتم فك ضغط الأجزاء المرئية فقط وتحميلها إلى ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو. ومع تحرك الكاميرا والحاجة إلى أجزاء جديدة، يتم إخراج الأجزاء البعيدة. ينخفض ​​استخدام ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو للبيانات الهندسية عادةً إلى 15-25% من إجمالي البيانات غير المضغوطة، لأن جزءًا صغيرًا فقط من النموذج يكون ضمن مجال رؤية الكاميرا في أي لحظة. هذا ما يسمح بتشغيل نماذج بحجم 10 جيجابايت على وحدات معالجة الرسومات المخصصة للمستهلكين دون حدوث أخطاء نفاد الذاكرة.

• مدعوم بواسطة: Rapid3D Loader لـ Three.js (إزالة الأجزاء المدركة للمخروط وفك ضغط WASM عند الطلب)

────────────────────────────────────────────────────────────

دليل اختيار ملف تعريف الضغط

لا يُعدّ ضغط Draco خيارًا ثنائيًا للتشغيل أو الإيقاف. تعتمد الإعدادات التي تختارها على هدف التسليم، وخصائص التصميم الهندسي، ومتطلبات الجودة. تُطبّق جميع الملفات التعريفية أدناه في مُولّد ملفات Opt أو مُساعد النماذج والبيانات ثلاثية الأبعاد خلال مرحلة تخفيف حجم الملفات، وليس في مُلحق 3D/BIM الذي يُعنى بالاستخراج فقط. إليك دليل عملي:

• توأم رقمي قائم على الويب أو لوحة تحكم للمنشأة بدقة بصرية متوسطة؟استخدم ملف تعريف البث عبر الويب (موضع 13 بت، عادي 8 بت، UV 10 بت). نسبة الضغط المتوقعة: 15:1–18:1. مقبول لمعظم نماذج البنية التحتية والمنشآت حيث يتصفح المستخدمون من مسافة متوسطة ولا يقيسون تفاوتات الحواف.
• مراجعة هندسية أو تنسيق بناء يتطلب هندسة دقيقة؟استخدم ملف تعريف مراجعة الهندسة (موضع 15 بت، عادي 10 بت، UV 12 بت). نسبة الضغط المتوقعة: 8:1–10:1. يُعدّ التجزئة الهندسية أقل من عتبة الإدراك البصري لمعظم هندسة الهندسة المعمارية والهندسة المدنية والإنشاءات. مناسب لتصور اكتشاف التداخلات ومراجعة التصميم.
• التخزين الأرشيفي أو السجل القانوني حيث لا يُسمح بأي انحراف هندسي؟استخدم ملف تعريف الأرشفة (موضع 16 بت، عادي 12 بت، UV 14 بت). نسبة الضغط المتوقعة: 4:1–6:1. عند تحديد الموضع بدقة 16 بت، يكون الحد الأقصى للانحراف محصورًا في المربع المحيط بالنموذج مقسومًا على 65536، وهو عادةً أقل من ملليمتر واحد للنماذج بحجم المباني.
• هل يمكن أن تكون المخرجات مختلطة (معاينة الويب + مراجعة هندسية من نفس المصدر)؟→ قم بتخصيص الملف مرتين باستخدام ملفات تعريف مختلفة في مُنشئ ملفات Opt، أو استخدم خاصية اقتران مستوى التفاصيل (الميزة 14) لإنشاء ملف GLZIP واحد متعدد مستويات التفاصيل، حيث يحتوي كل مستوى تفاصيل على إعدادات تكميم خاصة به. يقوم مُحمّل Rapid3D ببث مستوى التفاصيل المناسب تلقائيًا بناءً على بُعد الكاميرا.
• نماذج ذات هندسة منحنية ثقيلة (أنابيب، أوعية، شفرات توربينات)؟تجنب استخدام تكميم الموضع بأقل من 14 بت. تظهر تشوهات التقطيع على الأسطح المنحنية قبل الأسطح المستوية عند نفس عمق البت. إذا كان النموذج يهيمن عليه الشكل الهندسي المنحني، فاستخدم ملف تعريف Engineering Review أو Archival حتى عند عرضه على الويب.

────────────────────────────────────────────────────────────

الخلاصة: الضغط هو الأساس، وليس السقف

يُعدّ ضغط دراكو حجر الزاوية في نمذجة معلومات المباني (BIM) على نطاق واسع. فبدونه، لا يمكن لنماذج هندسية ضخمة بحجم عدة غيغابايت الوصول إلى المتصفح، إذ تجعل أوقات التنزيل وحدود التخزين المؤقت وسعة ذاكرة الفيديو (VRAM) في الأجهزة الاستهلاكية من تسليم الملفات غير المضغوطة أمرًا مستحيلاً. لكن دراكو وحده لا يكفي. فبرامج ترميز البيانات الهندسية التي تُسطّح شجرة الهيكل، أو تُزيل بيانات السمات، أو تتطلب اتصالاً سحابيًا، لا تُجدي نفعًا في نمذجة معلومات المباني، إذ إنها تُعالج مشكلة الحجم عن طريق خلق مشكلة في البيانات.

قامت شركة 3D Expert Co.,Ltd. بتطوير تكامل مع برنامج Draco يحترم نموذج بيانات BIM بالكامل. يستخرج الملحق ثلاثي الأبعاد/BIM الهندسة والخصائص دون فقدان أي بيانات من التنسيقات الأصلية - بدون ضغط أو فقدان للبيانات. ثم يقوم كل من Opt File Generator و3D Model & Data Asst بتطبيق ضغط Draco على كل مكون، مع الحفاظ على التسلسل الهرمي. تبقى الخصائص في قاعدة بيانات SQLite غير مضغوطة، مما يحافظ على إمكانية الاستعلام.

هذه هي المقالة الأولى من سلسلة مقالاتنا حول تبسيط نماذج BIM. سنتناول في المقالات اللاحقة خوارزميات الحفاظ على بنية الشجرة، وتصميم قواعد بيانات السمات للاستعلامات على الويب، ومعالجة إحداثيات نظم المعلومات الجغرافية للبنية التحتية واسعة النطاق، وبنية تدفق مستوى التفاصيل الكاملة. ستتبع كل مقالة النمط نفسه: تفاصيل تقنية معمقة، مرتبطة بالمنتج المحدد الذي يوفر كل ميزة.

────────────────────────────────────────────────────────────

نبذة عن الشركة

تُطوّر شركة 3D Expert Co.,Ltd.، ومقرها أوساكا، اليابان، برامج ثلاثية الأبعاد/نمذجة معلومات المباني (BIM) عالية الأداء لقطاعات الهندسة المعمارية والهندسة المدنية والتصنيع الصناعي العالمية. يدمج تنسيق GLZIP الخاص بنا ضغط Google Draco مع طبقة قاعدة بيانات سمات خاصة، مما يُمكّن من بث نماذج BIM متعددة الجيجابايت وعرضها في متصفحات الويب القياسية. تتبع محفظة منتجاتنا مسارًا ثلاثي المراحل:

• إضافة ثلاثية الأبعاد/نمذجة معلومات المباني (BIM) - إضافات تصدير أصلية لثماني منصات CAD/BIM (Revit، Bentley، Tekla، Navisworks، Solidworks، Inventor، PDMS، SP3D). تقوم باستخراج البيانات الهندسية والمواد وهياكل الأشجار والخصائص من التنسيقات الأصلية إلى GLZIP دون فقدان أي بيانات. لا تقوم بضغط الملفات أو تقليل حجمها.
• مولد ملفات Opt — محرك لتخفيف وزن سطح المكتب. يأخذ ملفات GLZIP الوسيطة (من الملحق) أو التنسيقات المفتوحة (IFC، FBX، STEP، إلخ) ويطبق ضغط Draco، وتوليد LOD، وتحسين الشبكة باستخدام ملفات تعريف مُعدة مسبقًا وتسجيل التدقيق، وينتج ملفات .Opt.
• مساعد النماذج والبيانات ثلاثية الأبعاد - تطبيق سطح مكتب أصلي لنظام ويندوز. يعمل كمحرك خفيف الوزن (بنفس إمكانيات ضغط دراكو مثل مولد ملفات Opt) وعارض غير متصل بالإنترنت لملفات GLZIP المضغوطة أو التنسيقات المفتوحة (IFC، FBX، STEP، إلخ) مع إمكانية الاستعلام الكامل عن الخصائص.
• Rapid3D Loader لـ Three.js — حزمة npm (opt-rapid3d-loader) مزودة بفك تشفير WASM Draco مدمج، وبث تدريجي للأجزاء، وواجهات برمجة تطبيقات تفاعلية كاملة. تقوم بتحميل ملف .Opt المضغوط النهائي إلى مشاهد Three.js.

تعرّف على المزيد أو ابدأ تجربة مجانية على الرابط التالي: https://www.opt3ds.com/

اتصال: info@3dexpert.jp

---

© 2010–2026 شركة ثري دي إكسبيرت المحدودة. جميع الحقوق محفوظة.