Das Produkt-Ökosystem: Draco im Kompressionslebenszyklus

Die Draco-Komprimierung arbeitet innerhalb einer strikten dreistufigen Pipeline im 3D Expert-Ökosystem: Extraktion, Datenreduzierung und Rendering. Es ist entscheidend zu verstehen, welches Produkt welche Rolle übernimmt – die 3D/BIM-Pipeline.UndDas Programm extrahiert Daten aus nativen Formaten, führt aber keine Komprimierung durch. Die Draco-Komprimierung und alle Datenoptimierungsvorgänge werden von Opt File Generator und 3D Model & Data Assistant übernommen. So sind die Produkte am Komprimierungszyklus beteiligt:

• 3D/BIM-Plugin – Nur die Extraktionsphase. Native Export-Add-ins für 9 CAD/BIM-Plattformen (Revit, Bentley, Tekla, Rhino, Navisworks, Solidworks, Inventor, Siemens). NxDas Plugin basiert auf den offiziellen APIs von PTC Creo und extrahiert Geometrie (als Mesh-Objekte), Materialien, die Strukturhierarchie und Attributdaten aus proprietären Formaten (.rvt, .dgn usw.) verlustfrei. Ausgabe: eine GLZIP-Datei (unkomprimierte Geometrie) und eine Datenbankdatei (Attribute in SQLite). Das Plugin führt keine Draco-Komprimierung, Mesh-Vereinfachung, LOD-Generierung oder sonstige Optimierungen durch – seine einzige Aufgabe ist die verlustfreie Extraktion aus nativen Formaten.
• Opt File Generator – Die Software zur Dateikomprimierung. Sie verarbeitet GLZIP-Dateien (vom 3D/BIM-Plugin) oder offene/Standardformate (IFC, FBX, STEP, STL, IGES, RVM, OBJ usw.) und wendet die vollständige Pipeline zur Dateikomprimierung an: Draco-Komprimierung mit konfigurierbarer Quantisierung, Netzoptimierung, LOD-Generierung und Attributdatenbank-Paketierung. Benutzer wählen aus voreingestellten Profilen wie „Web Streaming (aggressiv)“, „Engineering Review (ausgewogen)“ oder „Archival (konservativ)“ – jedes definiert spezifische Quantisierungsstufen und Kodierungsmodi. Optimiert für die Stapelverarbeitung mit Audit-Protokollierung. Ausgabe: .Opt-Dateien.
• 3D-Modell- und Datenassistent – ​​Erfüllt zwei Funktionen: (1) Er dient als Engine zur Datenbereinigung mit denselben Draco-Komprimierungsfunktionen wie der Opt File Generator (verarbeitet GLZIP- oder offene Zwischenformate, wendet Draco-Komprimierung, LOD und Netzoptimierung an) und (2) als Offline-Viewer für finale komprimierte GLZIP-Dateien oder offene/Standardformate (IFC, FBX, STEP, STL, IGES, RVM, OBJ usw.) mit vollständiger Eigenschaftenabfrage. Da die Dekomprimierung CPU-intensiv ist und nativ (nicht in einer WASM-Sandbox des Browsers) ausgeführt wird, kann die Desktop-Performance bei sehr großen Modellen die Web-Performance deutlich übertreffen.
• Rapid3D Loader für Three.js – Die Web-Rendering-Phase. Das npm-Paket (opt-rapid3d-loader) enthält einen WebAssembly-Draco-Decoder, der finale komprimierte Geometriedatenströme aus Opt-Dateien dynamisch dekomprimiert. Die Dekomprimierung läuft in Web Workers außerhalb des Hauptthreads und übergibt Three.js-Mesh-Objekte direkt an den Szenengraphen. Der Loader unterstützt die progressive Chunk-Dekomprimierung – er benötigt nicht die gesamte Datei vor Beginn des Renderings. Der Loader verarbeitet Opt-Dateien.

Kurz gesagt: Das Plugin extrahiert Daten aus nativen Formaten (unkomprimiert). Der Opt File Generator und der 3D Model & Data Asst führen die Draco-Komprimierung und alle Optimierungen durch. Der Loader dekomprimiert die Daten im Browser via WASM. Die Desktop-Anwendung kann sowohl komprimieren (Optimierungsmodus) als auch dekomprimieren (Anzeigemodus). Attributdaten in der Datenbankdatei werden niemals Draco-komprimiert – sie bleiben im SQLite-Format für Millisekunden-Abfragen.

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Die 16 Fähigkeiten – Zuordnung zum Produkt

Bereich 1: Grundlagen der Kompression – Wie Draco im Detail funktioniert

Google Draco, 2017 als Open Source veröffentlicht, wurde ursprünglich zur Komprimierung von 3D-Modellen für die Darstellung auf Mobilgeräten und im Web entwickelt. Die Kerninnovation liegt in zwei sich ergänzenden Algorithmen: einem für die Netzkonnektivität (Topologie) und einem für die Eckpunktpositionen (Geometrie). Deren Verständnis ist unerlässlich für fundierte Quantisierungsentscheidungen bei BIM-Daten. Hinweis: Die gesamte Draco-Komprimierung in der Pipeline von 3D Expert wird vom Opt File Generator und dem 3D Model & Data Assistant durchgeführt – nicht vom 3D/BIM-Plugin, das lediglich die Extraktion übernimmt.

1. Edgebreaker-Konnektivitätskodierung – nahezu verlustfreie Topologie

Der Standard-Netzkodierungsmodus von Draco verwendet den Edgebreaker-Algorithmus. Dieser durchläuft das Dreiecksnetz und speichert eine Sequenz topologischer Operationen (C-, L-, E-, R- und S-Befehle), die beschreiben, wie jedes neue Dreieck an die bestehende Oberfläche angefügt wird. Dadurch wird eine nahezu entropiebasierte Kodierung der Netzverbindungen erreicht – die Beziehungen zwischen Eckpunkten, Kanten und Flächen werden in einem Bruchteil des Speicherplatzes kodiert, der von einem expliziten Indexpuffer benötigt wird. Für BIM-Modelle bedeutet dies, dass die Strukturtopologie (welche Träger mit welchen Stützen verbunden sind, welche Rohrabschnitte einen durchgehenden Strang bilden) praktisch verlustfrei erhalten bleibt. Die Edgebreaker-Sequenz wird anschließend zur weiteren Größenreduzierung entropiekodiert (bereichskodiert).

• Unterstützt durch: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (Edgebreaker-Codierung während der Gewichtsreduzierung) → Rapid3D Loader für Three.js (Konnektivitätsrekonstruktion zur Laufzeit)

2. KD-Baum-Positionsquantisierung – Konfigurierbare Präzision

Vertexpositionen sind der größte Datenkanal in jedem BIM-Modell. Draco speichert keine vollständigen 32-Bit-Gleitkomma-Koordinaten. Stattdessen wird ein KD-Baum über der Punktwolke erstellt, der rekursiv entlang der längsten Achse aufgeteilt wird. Jede Vertexposition wird mit einer konfigurierbaren Bittiefe quantisiert. Bei 16-Bit-Quantisierung werden Positionen mit 65.536 diskreten Stufen pro Achse kodiert – ausreichend für Präzision im Ingenieurwesen. Bei 11 Bit (2.048 Stufen) wird die Datei weiter verkleinert, jedoch können kleine geometrische Merkmale sichtbare Facetten aufweisen. Die Werkzeuge zur Dateigrößenreduzierung von 3D Expert (Opt File Generator und 3D Model & Data Asst) bieten diese Einstellung pro Datei an: „Position Quantization Bits (11–16)“. Der Standardwert für BIM ist 14 – ein optimaler Wert, bei dem die Dateigröße um das 8- bis 10-Fache sinkt, ohne dass bei typischer AEC-Geometrie ein wahrnehmbarer Qualitätsverlust auftritt.

• Unterstützt durch: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (KD-Baum-Quantisierungskonfiguration) → Rapid3D Loader für Three.js (Dequantisierung im WASM-Decoder)

3. Sequenzieller Kodierungsmodus – Für Nicht-Mannigfaltigkeiten und Punktwolken

Nicht alle BIM-Geometrien bestehen aus einem sauberen Dreiecksnetz. Punktwolken aus Laserscans, nicht-mannigfaltige Kanten schlecht modellierter Volumenkörper und 2D-Elemente (Linien, Beschriftungen) entsprechen nicht dem Edgebreaker-Traversierungsmodell. Der sequentielle Kodierungsmodus von Draco bewältigt diese Fälle: Er speichert Vertexdaten in der richtigen Reihenfolge mit Delta-Kodierung und Vorhersageverfahren, ohne dass eine traversierbare Topologie erforderlich ist. Die Lightweighting-Engine von 3D Expert erkennt nicht-mannigfaltige Geometrie automatisch und schaltet pro Teilnetz in den sequentiellen Modus – der Benutzer muss dies nicht manuell kennzeichnen.

• Unterstützt von: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (automatische Modusauswahl während der Komprimierung) → Rapid3D Loader für Three.js (Dual-Mode-Decoder)

Bereich 2: Attribut- und Materialhandhabung

BIM-Modelle enthalten weit mehr als nur Dreieckspositionen. Vertexnormalen, Texturkoordinaten, Vertexfarben und Material-IDs sind alles Attributkanäle, die Draco unabhängig komprimieren kann. Entscheidend ist, zu verstehen, welche Attribute eine aggressive Quantisierung vertragen und welche nicht. Die gesamte Attributkomprimierung erfolgt während der Leichtbauphase durch den Opt File Generator und den 3D Model & Data Assistant.

4. Parallelogrammvorhersage für Eckpunktnormalen

Die Vertexnormalen bestimmen, wie Licht mit Oberflächen interagiert – sie sind entscheidend für visuellen Realismus. Draco verwendet ein Parallelogramm-Vorhersageverfahren: Für jeden neuen Vertex berechnet der Decoder dessen Normale anhand der Normalen benachbarter Vertices derselben Fläche und speichert anschließend nur das Vorhersageresiduum. Dies ist wesentlich effizienter als die Speicherung absoluter Normalenvektoren. Das Residuum wird dann mit einer konfigurierbaren Bittiefe (8–12 Bit) quantisiert. Bei 10-Bit-Quantisierung (Standard für BIM) ist die Lichtqualität visuell nicht von unkomprimierten Normalen zu unterscheiden, während der Normalenkanal um etwa den Faktor 5 schrumpft. Daher behalten Draco-komprimierte BIM-Modelle ihr physikalisches Materialbild – die Lichttreue, die Stahl wie Stahl und Beton wie Beton aussehen lässt, bleibt erhalten.

• Unterstützt durch: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (Normalenvorhersage und Quantisierung während der Gewichtsreduzierung) → Rapid3D Loader für Three.js (Normalenrekonstruktion)

5. Multiattribut-Quantisierungsprofile

Verschiedene Attributkanäle haben unterschiedliche Toleranzschwellen für die Quantisierung. Positionskoordinaten benötigen 14–16 Bit für präzise technische Berechnungen. Vertexnormalen tolerieren 10 Bit. Texturkoordinaten (UVs) können auf 12 Bit reduziert werden, ohne dass ein sichtbares Texturflimmern auftritt. Vertexfarben sind mit 8 Bit pro Kanal ausreichend. Der Opt File Generator und der 3D Model & Data Assistant stellen all diese Parameter unabhängig voneinander bereit, wobei der File Generator sie in benannten Profilen bündelt: „Web Streaming“ (Position 13, Normalen 8, UV 10, Farbe 8), „Engineering Review“ (Position 15, Normalen 10, UV 12, Farbe 8) und „Archival“ (Position 16, Normalen 12, UV 14, Farbe 8). Diese Granularität pro Kanal ermöglicht es, mit demselben Quellmodell sowohl eine ressourcenschonende Webvorschau als auch eine detaillierte technische Überprüfung über dieselbe Pipeline bereitzustellen.

• Unterstützt durch: Opt File Generator (voreingestellte Profile mit Quantisierung pro Attribut) und 3D Model & Data Asst (interaktive Quantisierungskonfiguration)

6. Geometrie-Attribut-Trennung — Die DB-Datei bleibt unkomprimiert

Dies ist wohl die wichtigste architektonische Entscheidung bei der Draco-Integration von 3D Expert. Geometrie (Eckpunkte, Flächen, Normalen, UVs, Farben) wird während der Komprimierungsphase in der GLZIP-Datei mit Draco komprimiert. Professionelle Attributdaten – Komponenten-IDs, Hierarchiebeziehungen, Materialqualitäten, Installationsdaten, benutzerdefinierte Eigenschaften – werden hingegen in einer separaten Datenbankdatei im Standard-SQLite-Format gespeichert. Diese Datenbankdatei wird niemals mit Draco komprimiert. Der Grund ist einfach: Draco ist ein Geometrie-Codec, keine Datenbank-Engine. Attributabfragen müssen innerhalb von Millisekunden Ergebnisse liefern und einen wahlfreien Zugriff auf jeden Datensatz ermöglichen. SQLite bietet indizierte B-Baum-Abfragen; Draco hingegen sequentielle Stream-Dekomprimierung. Durch die Trennung der Daten stellt 3D Expert sicher, dass ein Klick auf eine Komponente im Browser eine direkte Datenbankabfrage auslöst – eine Geometrie-Dekomprimierung zum Lesen der Eigenschaftsdaten ist nicht erforderlich.

• Unterstützt durch: 3D/BIM-Plugin (Extraktion: Geometrie + Attribute aus nativen Formaten) → Opt File Generator / 3D Model & Data Asst (Geometrie → Draco-komprimiertes GLZIP, Attribute → unkomprimierte Datenbank) → Rapid3D Loader für Three.js (Geometrie-Dekodierung + Datenbankabfrage) und 3D Model & Data Asst (Offline-Datenbankabfrage)

Domäne 3: Pipeline-Integration – glTF, WASM und Streaming

Die Draco-Komprimierung ist nur dann sinnvoll, wenn sie sich nahtlos in Webstandards und Rendering-Frameworks integriert. Die Integration von 3D Expert betrifft drei kritische Ebenen: das Dateiformat (glTF-Erweiterungskonformität, erzeugt durch die Lightweight-Tools), den Decoder (WebAssembly-Performance im Loader) und die Ladestrategie (progressives Streaming im Loader).

7. KHR_draco_mesh_compression-Erweiterungskonformität

GLZIP-Dateien verwenden eine glTF-kompatible Containerstruktur. Die Draco-Komprimierung wird während der Komprimierungsphase über die Standarderweiterung KHR_draco_mesh_compression angewendet. Die komprimierte Geometrie wird in dedizierten BufferViews mit Metadaten gespeichert, die die Komprimierungseinstellungen (Quantisierungsbits, Kodierungsverfahren) beschreiben. Jedes glTF-kompatible Tool, das diese Erweiterung unterstützt, kann die komprimierten Puffer lesen. 3D Expert hat sich für die glTF-Kompatibilität anstelle eines vollständig proprietären Containers entschieden, um Interoperabilität zu gewährleisten – Ihre GLZIP-Dateien sind nicht an den Decoder eines einzelnen Herstellers gebunden.

• Unterstützt von: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (glTF-konforme komprimierte GLZIP-Ausgabe) → Rapid3D Loader für Three.js (Erweiterungs-fähiger Parser)

8. Komponentenspezifische Komprimierung – Strukturbaum erhalten

Eine einfache Draco-Implementierung komprimiert ein gesamtes Modell als ein einziges Mesh-Objekt – die BIM-Hierarchie wird so zu einer undifferenzierten Masse von Dreiecken reduziert. Die Lightweight-Engine von 3D Expert komprimiert die Geometrie pro Komponente (pro Element-ID) und erhält dabei die vollständige Struktur: Referenz → Ebene → Element. Jede Komponente wird zu einem unabhängig adressierbaren, komprimierten Abschnitt innerhalb der GLZIP-Datei. Dadurch kann der Rapid3D Loader einzelne Komponenten zur Laufzeit ein- und ausblenden, farblich kennzeichnen oder isolieren – die Komponentengrenzen bleiben in den komprimierten Daten erhalten und werden nicht nach der Dekomprimierung rekonstruiert.

• Unterstützt durch: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (komponentenweise Draco-Komprimierung während der Gewichtsreduzierung) → Rapid3D Loader für Three.js (Komponentenebene Szenengraph)

9. WebAssembly-Decoder – Nahezu native Dekomprimierungsgeschwindigkeit

Der Rapid3D Loader bindet eine WebAssembly-Version des Draco-Decoders ein (ca. 200 KB, kompiliert aus Googles C++-Quellcode). Die Ausführungsgeschwindigkeit von WASM ist typischerweise 1,5- bis 2-mal langsamer als die von nativem Code – ein vernachlässigbarer Nachteil, da die Dekomprimierung parallel zum Rendering in Web Workers erfolgt. Auf einer modernen Workstation erreicht der WASM-Draco-Decoder einen Durchsatz von 20–50 Millionen Dreiecken pro Sekunde. Zum Vergleich: Ein 500 MB großes, komprimiertes BIM-Modell mit 5 Millionen Dreiecken wird in weniger als 250 Millisekunden dekomprimiert. Der Benutzer sieht das Modell sofort und nicht verzögert durch die Dekomprimierung.

• Unterstützt von: Rapid3D Loader für Three.js (WASM Draco-Decoder in Web Workers)

10. Progressives Chunk-Streaming – Erster Download vor dem vollständigen Download

Der Rapid3D Loader wartet nicht, bis die gesamte GLZIP-Datei heruntergeladen ist, bevor das Rendering beginnt. Da die Geometrie pro Komponente komprimiert (Feature 8) und in sequenziellen Blöcken gespeichert wird, kann der Loader mit dem Dekomprimieren und Rendern des ersten Blocks beginnen, während die nachfolgenden Blöcke noch heruntergeladen werden. Dank dieses progressiven Streamings sieht der Benutzer innerhalb von Sekunden ein teilweise gerendertes Modell – Strukturen erscheinen und füllen sich, sobald Daten eintreffen. Bei einem 2 GB großen Modell und einer 50-Mbit/s-Verbindung erfolgt das erste Rendering in weniger als 5 Sekunden, das vollständige Modell wird in den folgenden 30–60 Sekunden vollständig dargestellt. Das Nutzungserlebnis ähnelt eher dem Puffern von YouTube-Videos als einem herkömmlichen Dateidownload.

• Unterstützt von: Rapid3D Loader für Three.js (progressiver Chunk-Loader und Streaming-WASM-Decoder)

Bereich 4: Leistungsauswirkungen – Wie die Zahlen aussehen

Die Draco-Komprimierung bietet messbare und quantifizierbare Vorteile in drei für jede 3D-Webanwendung relevanten Bereichen: Downloadgröße, Browser-Cache-Effizienz und VRAM-Verbrauch zur Laufzeit. Die Daten zeigen dies anhand typischer BIM-Modelle – Komprimierung durch Opt File Generator / 3D Model & Data Asst, Rendering durch Rapid3D Loader.

11. Kompressionsverhältnis von 10:1+ bei typischer BIM-Geometrie

Anhand eines repräsentativen Testkorpus von 50 BIM-Modellen (Revit Architektur, Bentley Infrastruktur, Navisworks Koordinationsmodelle) erreicht die Draco-Komprimierung im Standardprofil „Engineering Review“ (Position 15 Bit, normal 10 Bit) ein durchschnittliches Geometrie-Komprimierungsverhältnis von 10,5:1. Aus einer unkomprimierten Geometrie-Nutzlast von 1,2 GB werden so nur noch ca. 114 MB. Im Profil „Web Streaming“ (Position 13 Bit, normal 8 Bit) verbessert sich das Verhältnis auf 15:1–18:1, allerdings mit dem Nachteil leicht sichtbarer Facetten auf gekrümmten Oberflächen. Da der Geometriekanal typischerweise 70–85 % der Gesamtmodellgröße ausmacht, reduziert selbst ein konservatives Verhältnis von 10:1 allein für die Geometrie die Gesamtdateigröße um das 7- bis 8-Fache. Textur- und Materialdaten (die separat komprimiert werden, nicht von Draco) machen typischerweise die restlichen 15–30 % aus.

• Unterstützt durch: Opt File Generator und 3D Model & Data Asst (Draco-Komprimierung während der Gewichtsreduzierung) → Rapid3D Loader für Three.js (dekomprimierte Geometrie wird an die Three.js-Szene geliefert)

12. Browser-Cache-Effizienz – 10x mehr Modelle pro Sitzung

Moderne Browser reservieren pro Ursprung 50–500 MB Speicherplatz für den HTTP-Cache (abhängig von den Benutzereinstellungen und dem verfügbaren Speicherplatz). Ein unkomprimiertes 1,2 GB großes BIM-Modell passt überhaupt nicht in den Cache – bei jedem Seitenaufruf wird die gesamte Datei erneut heruntergeladen. Mit 114 MB (Draco-komprimiert) passt dasselbe Modell problemlos in den Cache, und es können 3–4 verschiedene Modelle parallel verwendet werden. Für ein Dashboard für digitale Zwillinge, das mehrere Gebäudemodelle lädt, verbessert dies die Benutzererfahrung erheblich: Wiederkehrende Besucher erhalten die Modelle sofort aus dem Cache geladen, und die Bandbreitenkosten sinken proportional. In Mobilfunknetzen oder begrenzten Unternehmens-WANs kann der Unterschied zwischen einem 1,2 GB großen Download und einem 114 MB großen Download darüber entscheiden, ob die Verbindung „nutzbar“ ist oder ein Netzwerk-Upgrade erforderlich ist.

• Unterstützt durch: Rapid3D Loader für Three.js (cache-fähiges HTTP-Laden mit Unterstützung für Bereichsanfragen)

13. VRAM-Optimierung – Bedarfsorientierte Dekomprimierung reduziert die maximale Speicherauslastung

Ohne Draco muss die gesamte unkomprimierte Geometrie für die Dauer der Sitzung in den Vertexpuffern der GPU gespeichert werden. Eine 1,2 GB große Geometrie-Nutzlast belegt allein für die Vertexdaten 1,2 GB VRAM – noch vor Texturen, Framebuffer und dem Overhead des Browsers. Auf einer 4-GB-GPU bleibt dadurch kaum Spielraum. Dank des progressiven Streaming-Verfahrens von 3D Expert (Funktion 10) werden nur die aktuell sichtbaren Teile dekomprimiert und in den VRAM geladen. Sobald sich die Kamera bewegt und neue Teile benötigt werden, werden weiter entfernte Teile entfernt. Die maximale VRAM-Auslastung für die Geometrie sinkt typischerweise auf 15–25 % der unkomprimierten Gesamtgröße, da sich zu jedem Zeitpunkt nur ein Bruchteil des Modells im Sichtfeld der Kamera befindet. Dadurch können Modelle der 10-GB-Klasse auf handelsüblichen GPUs ohne Speichermangel-Fehler ausgeführt werden.

• Unterstützt durch: Rapid3D Loader für Three.js (frustum-basierte Chunk-Entfernung und bedarfsgesteuerte WASM-Dekomprimierung)

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Leitfaden zur Auswahl des Kompressionsprofils

Die Draco-Komprimierung ist kein einfacher Ein/Aus-Schalter. Die gewählten Einstellungen hängen von Ihrem Zielformat, den Geometrieeigenschaften und Ihren Qualitätsanforderungen ab. Alle unten aufgeführten Profile werden im Opt File Generator oder im 3D Model & Data Assistant während der Komprimierungsphase angewendet – nicht im 3D/BIM-Plugin, das ausschließlich die Datenextraktion übernimmt. Hier finden Sie eine praktische Anleitung:

• Webbasierter digitaler Zwilling oder Anlagen-Dashboard mit moderater visueller Genauigkeit?→ Verwenden Sie das Web-Streaming-Profil (Position 13 Bit, normal 8 Bit, UV 10 Bit). Erwartete Komprimierung: 15:1–18:1. Akzeptabel für die meisten Infrastruktur- und Anlagenmodelle, bei denen Benutzer in mittlerer Entfernung navigieren und keine Randtoleranzen messen.
• Technische Überprüfung oder Baukoordination, die eine präzise Geometrie erfordert?→ Verwenden Sie das Engineering Review-Profil (Position 15 Bit, Normal 10 Bit, UV 12 Bit). Erwartete Komprimierung: 8:1–10:1. Die geometrische Facettierung liegt für die meisten Geometrien im Bereich Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen unterhalb der visuellen Wahrnehmungsschwelle. Geeignet für die Kollisionserkennung und die Designprüfung.
• Archivierung oder rechtliche Aufzeichnung, bei der keine geometrische Abweichung zulässig ist?→ Verwenden Sie das Archivierungsprofil (Position 16 Bit, normal 12 Bit, UV 14 Bit). Erwartete Komprimierung: 4:1–6:1. Bei 16-Bit-Positionsquantisierung ist die maximale Abweichung durch den Begrenzungsrahmen des Modells geteilt durch 65.536 begrenzt – typischerweise im Submillimeterbereich für Gebäudemodelle.
• Gemischte Liefergegenstände (Webvorschau + technische Überprüfung aus derselben Quelle)?→ Entweder zweimal mit unterschiedlichen Profilen im Opt File Generator komprimieren oder die LOD-Quantisierungskopplung (Funktion 14) nutzen, um eine einzelne Multi-LOD-GLZIP-Datei zu erzeugen, in der jede LOD-Stufe ihre eigenen Quantisierungseinstellungen hat. Der Rapid3D Loader streamt die passende LOD-Stufe automatisch basierend auf dem Kameraabstand.
• Modelle mit stark gekrümmter Geometrie (Rohre, Behälter, Turbinenschaufeln)?→ Vermeiden Sie Positionsquantisierungen unter 14 Bit. Gekrümmte Oberflächen weisen Facettenartefakte früher auf als ebene Oberflächen bei gleicher Bittiefe. Wenn das Modell überwiegend gekrümmte Geometrie aufweist, verwenden Sie das Engineering Review- oder Archivierungsprofil, auch für die Webbereitstellung.

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Fazit: Kompression ist das Fundament, nicht die Decke

Die Draco-Komprimierung ist die Grundlage für webbasiertes BIM. Ohne sie können mehrere Gigabyte große Ingenieurmodelle den Browser schlichtweg nicht erreichen – die Downloadzeiten, Cache-Limits und der begrenzte Videospeicher von Consumer-Hardware machen eine unkomprimierte Übertragung unmöglich. Doch Draco allein genügt nicht. Ein Geometrie-Codec, der die Strukturstruktur vereinfacht, Attributdaten entfernt oder einen Cloud-Roundtrip erfordert, ist für BIM nutzlos – er löst das Größenproblem, indem er ein Datenproblem schafft.

Die von 3D Expert Co.,Ltd. entwickelte Draco-Integration berücksichtigt das vollständige BIM-Datenmodell. Das 3D/BIM-Plugin extrahiert Geometrie und Attribute verlustfrei aus nativen Formaten – ohne Komprimierung, ohne Datenverlust. Opt File Generator und 3D Model & Data Assistant wenden anschließend die Draco-Komprimierung pro Komponente an und erhalten dabei die Hierarchie. Attribute verbleiben in einer unkomprimierten SQLite-Datenbank, wodurch die Abfragefähigkeit erhalten bleibt.

Dies ist der erste Artikel unserer Reihe zur BIM-Modelloptimierung. In den folgenden Artikeln behandeln wir Algorithmen zur Erhaltung der Strukturstruktur, das Design von Attributdatenbanken für Webabfragen, die Verarbeitung von GIS-Koordinaten für weitgespannte Infrastrukturen sowie die vollständige LOD-Streaming-Architektur. Jeder Artikel folgt demselben Muster: detaillierte technische Informationen, jeweils bezogen auf das spezifische Produkt, das die jeweilige Funktion bereitstellt.

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Über das Unternehmen

3D Expert Co., Ltd. mit Hauptsitz in Osaka, Japan, entwickelt leistungsstarke 3D/BIM-Software für die globale Architektur-, Ingenieur- und Bauindustrie (AEC) sowie die industrielle Fertigung. Unser GLZIP-Format kombiniert die Google-Draco-Komprimierung mit einer proprietären Attributdatenbank und ermöglicht so das Streamen und Rendern von BIM-Modellen im Gigabyte-Bereich in gängigen Webbrowsern. Unser Produktportfolio folgt einem dreistufigen Entwicklungsprozess:

• 3D/BIM-Plugin – Native Export-Add-Ins für 8 CAD/BIM-Plattformen (Revit, Bentley, Tekla, Navisworks, Solidworks, Inventor, PDMS, SP3D). Extrahiert Geometrie, Materialien, Strukturbäume und Attribute verlustfrei aus nativen Formaten nach GLZIP. Komprimierung oder Datenreduzierung werden nicht durchgeführt.
• Opt File Generator – Desktop-Engine zur Dateigrößenoptimierung. Nimmt GLZIP-Dateien (vom Plugin) oder offene Formate (IFC, FBX, STEP usw.) entgegen und wendet Draco-Komprimierung, LOD-Generierung und Mesh-Optimierung mit voreingestellten Profilen und Protokollierung an, um .Opt-Dateien zu erzeugen.
• 3D-Modell- und Datenassistent – ​​Native Windows-Desktopanwendung. Dient sowohl als Komprimierungsmodul (mit denselben Draco-Komprimierungsfunktionen wie der Opt File Generator) als auch als Offline-Viewer für komprimierte GLZIP-Dateien oder offene Formate (IFC, FBX, STEP usw.) mit vollständiger Eigenschaftenabfrage.
• Rapid3D Loader für Three.js – npm-Paket (opt-rapid3d-loader) mit integriertem WASM-Draco-Decoder, progressivem Chunk-Streaming und vollständigen Interaktions-APIs. Lädt die finale komprimierte .Opt-Datei in Three.js-Szenen.

Erfahren Sie mehr oder starten Sie eine kostenlose Testversion unter https://www.opt3ds.com/

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