اکوسیستم محصول: دراکو در چرخه حیات فشرده‌سازی

فشرده‌سازی دراکو در اکوسیستم 3D Expert در یک خط لوله سه مرحله‌ای دقیق عمل می‌کند: استخراج، سبک‌سازی و رندر. درک این نکته که کدام محصول کدام نقش را ایفا می‌کند - 3D/BIM Pl - بسیار مهم است.وin داده‌ها را از فرمت‌های اصلی استخراج می‌کند اما فشرده‌سازی را انجام نمی‌دهد. فشرده‌سازی Draco و تمام عملیات سبک‌سازی توسط Opt File Generator و 3D Model & Data Asst انجام می‌شود. در اینجا نحوه مشارکت محصولات در چرخه حیات فشرده‌سازی آمده است:

• افزونه سه‌بعدی/BIM - فقط مرحله استخراج. افزونه‌های خروجی بومی برای 9 پلتفرم CAD/BIM (Revit، Bentley، Tekla، Rhino، Navisworks، Solidworks، Inventor، Siemens) ان ایکس، PTC Creo)، بر اساس API های رسمی فروشندگان ساخته شده است. این افزونه هندسه (به عنوان اشیاء مش)، مواد، سلسله مراتب درخت ساختار و داده‌های ویژگی را از فرمت‌های اختصاصی (.rvt، .dgn و غیره) با از دست دادن صفر داده استخراج می‌کند. خروجی: یک فایل GLZIP میانی (هندسه فشرده نشده) به علاوه یک فایل DB (ویژگی‌ها در SQLite). این افزونه فشرده‌سازی Draco، ساده‌سازی مش، تولید LOD یا هرگونه سبک‌سازی را انجام نمی‌دهد - تنها کار آن استخراج بدون اتلاف از فرمت‌های بومی است.
• تولیدکننده فایل Opt — موتور سبک‌سازی. این موتور فایل‌های GLZIP میانی (از افزونه سه‌بعدی/BIM) یا فرمت‌های باز/استاندارد (IFC، FBX، STEP، STL، IGES، RVM، OBJ و غیره) را دریافت کرده و کل فرآیند سبک‌سازی را اعمال می‌کند: فشرده‌سازی Draco با کوانتیزاسیون قابل تنظیم، بهینه‌سازی مش، تولید LOD و بسته‌بندی پایگاه داده ویژگی. اپراتورها از بین پروفایل‌های از پیش تعیین‌شده مانند «پخش وب (تهاجمی)»، «بررسی مهندسی (متعادل)» یا «بایگانی (محافظه‌کار)» انتخاب می‌کنند - که هر کدام سطوح کوانتیزاسیون و حالت‌های کدگذاری خاصی را تعریف می‌کنند. برای پردازش دسته‌ای با ثبت حسابرسی بهینه شده است. خروجی: فایل‌های .Opt.
• دستیار مدل‌سازی و داده‌های سه‌بعدی - نقش‌های دوگانه‌ای را ایفا می‌کند: (1) به عنوان یک موتور سبک‌سازی با همان قابلیت‌های فشرده‌سازی Draco مانند Opt File Generator (فرمت‌های GLZIP یا باز میانی را دریافت می‌کند، فشرده‌سازی Draco، LOD و بهینه‌سازی مش را اعمال می‌کند) و (2) به عنوان یک نمایشگر آفلاین برای فایل‌های GLZIP فشرده نهایی یا فرمت‌های باز/استاندارد (IFC، FBX، STEP، STL، IGES، RVM، OBJ و غیره) با جستجوی کامل ویژگی. از آنجا که رفع فشار وابسته به CPU است و به صورت بومی اجرا می‌شود (نه در یک سندباکس WASM مرورگر)، عملکرد دسکتاپ در مدل‌های بسیار بزرگ می‌تواند با اختلاف قابل توجهی از عملکرد وب فراتر رود.
• Rapid3D Loader برای Three.js — مرحله رندر وب. بسته npm (opt-rapid3d-loader) یک رمزگشای WebAssembly Draco را در خود جای داده است که جریان‌های هندسی فایل فشرده‌شده نهایی Opt را درجا از حالت فشرده خارج می‌کند. رفع فشرده‌سازی در Web Workers، خارج از نخ اصلی اجرا می‌شود و اشیاء Mesh Three.js را مستقیماً به نمودار صحنه تغذیه می‌کند. این لودر از رفع فشرده‌سازی تدریجی تکه‌ها پشتیبانی می‌کند — قبل از شروع رندر به کل فایل نیاز ندارد. لودر فایل‌های Opt را مصرف می‌کند؛

به طور خلاصه: افزونه از فرمت‌های بومی استخراج می‌کند (بدون فشرده‌سازی). Opt File Generator و 3D Model & Data Asst فشرده‌سازی Draco و تمام سبک‌سازی‌ها را انجام می‌دهند. Loader از طریق WASM در مرورگر از حالت فشرده خارج می‌شود. برنامه دسکتاپ می‌تواند هم فشرده‌سازی (حالت سبک‌سازی) و هم از حالت فشرده خارج کند (حالت مشاهده). داده‌های ویژگی در فایل DB هرگز فشرده‌سازی Draco نمی‌شوند - برای پرس‌وجوهای میلی‌ثانیه‌ای در قالب SQLite باقی می‌مانند.

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

۱۶ قابلیت - نگاشت شده به محصول

حوزه ۱: اصول فشرده‌سازی - نحوه عملکرد دراکو در زیر کاپوت

گوگل دراکو، که در سال ۲۰۱۷ به صورت متن‌باز ارائه شد، در ابتدا برای فشرده‌سازی داده‌های سه‌بعدی برای رندر موبایل و وب ساخته شده بود. نوآوری اصلی آن در دو الگوریتم مکمل نهفته است: یکی برای اتصال مش (توپولوژی) و دیگری برای موقعیت‌های رأس (هندسه). درک این موارد برای تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد کوانتیزاسیون داده‌های BIM ضروری است. توجه: تمام فشرده‌سازی دراکو در خط تولید ۳D Expert توسط Opt File Generator و 3D Model & Data Asst انجام می‌شود - نه توسط افزونه ۳D/BIM که فقط استخراج را مدیریت می‌کند.

1. رمزگذاری اتصال Edgebreaker - توپولوژی تقریباً بدون اتلاف

حالت پیش‌فرض رمزگذاری مش در دراکو از الگوریتم Edgebreaker استفاده می‌کند که مش مثلث را پیمایش کرده و توالی عملیات توپولوژیکی (دستورات C، L، E، R، S) را ثبت می‌کند که نحوه اتصال هر مثلث جدید به سطح موجود را توصیف می‌کند. این امر به کدگذاری تقریباً آنتروپی اتصال مش دست می‌یابد - رابطه بین رئوس، لبه‌ها و وجوه در کسری از فضای مورد نیاز توسط یک بافر شاخص صریح کدگذاری می‌شود. برای مدل‌های BIM، این بدان معناست که توپولوژی سازه (کدام تیرها به کدام ستون‌ها متصل می‌شوند، کدام بخش‌های لوله یک مسیر پیوسته را تشکیل می‌دهند) با عملاً صفر درصد تلفات حفظ می‌شود. سپس توالی Edgebreaker برای کاهش بیشتر اندازه، کدگذاری آنتروپی (کدگذاری محدوده) می‌شود.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و دستیار مدل و داده سه‌بعدی (رمزگذاری Edgebreaker در طول سبک‌سازی) → لودر Rapid3D برای Three.js (بازسازی اتصال در زمان اجرا)

2. کوانتیزاسیون موقعیت KD-Tree — دقت قابل تنظیم

موقعیت‌های رأس، بزرگترین کانال داده در هر مدل BIM هستند. Draco مختصات ممیز شناور ۳۲ بیتی کامل را ذخیره نمی‌کند. در عوض، یک درخت KD روی ابر نقاط ایجاد می‌کند، به صورت بازگشتی در امتداد طولانی‌ترین محور تقسیم می‌شود و هر موقعیت رأس را تا عمق بیتی قابل تنظیم، کوانتیزه می‌کند. در کوانتیزاسیون ۱۶ بیتی، موقعیت‌ها با ۶۵۵۳۶ سطح گسسته در هر محور کدگذاری می‌شوند - که برای دقت در سطح مهندسی کافی است. در ۱۱ بیتی (۲۰۴۸ سطح)، فایل بیشتر کوچک می‌شود اما ویژگی‌های هندسی کوچک ممکن است سطوح قابل مشاهده‌ای را نشان دهند. ابزارهای سبک‌سازی ۳D Expert (Opt File Generator و 3D Model & Data Asst) این را به عنوان یک تنظیم برای هر فایل نمایش می‌دهند: "بیت‌های کوانتیزاسیون موقعیت (۱۱-۱۶)"، که به طور پیش‌فرض برای BIM روی ۱۴ است - یک نقطه مطلوب که در آن اندازه فایل ۸-۱۰ برابر کاهش می‌یابد بدون اینکه افت کیفیت محسوسی در هندسه معمولی AEC وجود داشته باشد.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و دستیار مدل و داده سه‌بعدی (پیکربندی کوانتیزاسیون درخت KD) → بارگذاری‌کننده Rapid3D برای Three.js (کوانتیزاسیون در رمزگشای WASM)

3. حالت رمزگذاری متوالی - برای ابر نقاط و غیر منیفولد

همه هندسه‌های BIM یک مش مثلثی تمیز نیستند. ابرهای نقطه‌ای از اسکن‌های لیزری، لبه‌های غیر منیفولد از جامدات مدل‌سازی شده ضعیف و عناصر دوبعدی (رشته‌های خط، حاشیه‌نویسی) با مدل پیمایش Edgebreaker مطابقت ندارند. حالت کدگذاری متوالی Draco این موارد را مدیریت می‌کند: داده‌های رأس را به ترتیب با کدگذاری دلتا و طرح‌های پیش‌بینی، بدون نیاز به توپولوژی پیمایش، ذخیره می‌کند. موتور سبک‌سازی 3D Expert به طور خودکار هندسه غیر منیفولد را تشخیص می‌دهد و به ازای هر زیرمش به حالت متوالی تغییر می‌کند - اپراتور هرگز نیازی به علامت‌گذاری دستی آن ندارد.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و ابزار مدل‌سازی و داده سه‌بعدی (انتخاب خودکار حالت در طول سبک‌سازی) → لودر Rapid3D برای Three.js (رمزگشای دو حالته)

دامنه ۲: ویژگی‌ها و مدیریت مواد

مدل‌های BIM چیزی بسیار فراتر از موقعیت‌های مثلثی را حمل می‌کنند. نرمال‌های رأس، مختصات بافت، رنگ‌های رأس و شناسه‌های مواد، همگی کانال‌های ویژگی هستند که Draco می‌تواند به طور مستقل فشرده کند. نکته کلیدی این است که بفهمید کدام ویژگی‌ها کوانتیزاسیون تهاجمی را تحمل می‌کنند و کدام‌ها نه. تمام فشرده‌سازی ویژگی‌ها در مرحله سبک‌سازی توسط Opt File Generator و 3D Model & Data Asst انجام می‌شود.

4. پیش‌بینی متوازی‌الاضلاع برای نرمال‌های رأسی

نرمال‌های رأسی نحوه تعامل نور با سطوح را تعیین می‌کنند - آنها برای واقع‌گرایی بصری حیاتی هستند. دراکو یک طرح پیش‌بینی متوازی‌الاضلاع اعمال می‌کند: برای هر رأس جدید، رمزگشا نرمال آن را بر اساس نرمال‌های رأس‌های همسایه در همان وجه پیش‌بینی می‌کند، سپس فقط باقیمانده پیش‌بینی را ذخیره می‌کند. این بسیار کارآمدتر از ذخیره بردارهای نرمال مطلق است. سپس باقیمانده با عمق بیت قابل تنظیم (8 تا 12 بیت) کوانتیزه می‌شود. در کوانتیزه کردن 10 بیتی (پیش‌فرض برای BIM)، کیفیت نور از نرمال‌های فشرده نشده از نظر بصری قابل تشخیص نیست، در حالی که کانال نرمال تقریباً 5 برابر کاهش می‌یابد. به همین دلیل است که مدل‌های BIM فشرده شده توسط دراکو ظاهر فیزیکی خود را حفظ می‌کنند - وفاداری نوری که باعث می‌شود فولاد مانند فولاد و بتن مانند بتن به نظر برسد، حفظ می‌شود.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و دستیار مدل و داده سه‌بعدی (پیش‌بینی و کوانتیزاسیون عادی در طول سبک‌سازی) → لودر Rapid3D برای Three.js (بازسازی عادی)

5. پروفایل‌های کوانتیزاسیون چند مشخصه

کانال‌های ویژگی مختلف، آستانه‌های تحمل متفاوتی برای کوانتیزاسیون دارند. مختصات موقعیت برای دقت مهندسی به ۱۴ تا ۱۶ بیت نیاز دارند. نرمال‌های رأس ۱۰ بیت را تحمل می‌کنند. مختصات بافت (UV) می‌توانند بدون سوسو زدن بافت قابل مشاهده تا ۱۲ بیت کاهش یابند. رنگ‌های رأس در ۸ بیت در هر کانال مناسب هستند. Opt File Generator و 3D Model & Data Asst همه این‌ها را به عنوان پارامترهای مستقل نمایش می‌دهند و File Generator آن‌ها را در پروفایل‌های نامگذاری شده قرار می‌دهد: "Web Streaming" (موقعیت ۱۳، نرمال ۸، UV ۱۰، رنگ ۸)، "Engineering Review" (موقعیت ۱۵، نرمال ۱۰، UV ۱۲، رنگ ۸) و "Archival" (موقعیت ۱۶، نرمال ۱۲، UV ۱۴، رنگ ۸). این جزئیات در هر کانال همان چیزی است که به یک مدل منبع اجازه می‌دهد تا یک پیش‌نمایش وب سبک و یک بررسی مهندسی با وفاداری کامل را از همان خط لوله ارائه دهد.

• قدرت گرفته از: Opt File Generator (پروفایل‌های از پیش تعیین‌شده با کوانتیزاسیون هر ویژگی) و 3D Model & Data Asst (پیکربندی کوانتیزاسیون تعاملی)

6. جداسازی هندسه-ویژگی‌ها - فایل پایگاه داده فشرده نشده باقی می‌ماند

این شاید مهم‌ترین تصمیم معماری در ادغام Draco توسط 3D Expert باشد. هندسه (رئوس، وجوه، نرمال‌ها، UVها، رنگ‌ها) در مرحله سبک‌سازی، درون فایل GLZIP با Draco فشرده می‌شوند. اما داده‌های ویژگی‌های حرفه‌ای - شناسه‌های اجزا، روابط سلسله مراتبی، درجه‌بندی مواد، تاریخ نصب، ویژگی‌های سفارشی - در یک فایل DB جداگانه با فرمت استاندارد SQLite نوشته می‌شوند. این فایل DB هرگز با Draco فشرده نمی‌شود. دلیل آن ساده است: Draco یک کدک هندسه است، نه یک موتور پایگاه داده. پرس‌وجوهای ویژگی باید در میلی‌ثانیه و با دسترسی تصادفی به هر رکورد، بازگردند. SQLite جستجوی درخت B فهرست‌بندی شده را ارائه می‌دهد؛ Draco رفع فشار جریان متوالی را فراهم می‌کند. با جدا نگه داشتن آنها، 3D Expert تضمین می‌کند که کلیک کردن روی یک جزء در مرورگر، یک پرس‌وجوی مستقیم DB را آغاز می‌کند - برای خواندن داده‌های ویژگی، نیازی به رفع فشار هندسه نیست.

• قدرت گرفته از: افزونه سه‌بعدی/BIM (استخراج: هندسه + ویژگی‌ها از فرمت‌های بومی) → تولیدکننده فایل انتخابی / مدل سه‌بعدی و داده‌کاوی (هندسه → GLZIP فشرده‌شده با Draco، ویژگی‌ها → پایگاه داده غیرفشرده) → بارگذاری‌کننده Rapid3D برای Three.js (رمزگشایی هندسه + پرس‌وجوی پایگاه داده) و مدل سه‌بعدی و داده‌کاوی (پرس‌وجوی پایگاه داده آفلاین)

دامنه ۳: ادغام پایپ‌لاین — glTF، WASM و استریمینگ

فشرده‌سازی Draco تنها در صورتی مفید است که به طور کامل با استانداردهای وب و چارچوب‌های رندر ادغام شود. ادغام 3D Expert سه لایه حیاتی را تحت تأثیر قرار می‌دهد: فرمت فایل (انطباق با پسوند glTF، تولید شده توسط ابزارهای سبک‌سازی)، رمزگشا (عملکرد WebAssembly، در Loader) و استراتژی بارگذاری (جریان پیش‌رونده، در Loader).

7. انطباق با افزونه KHR_draco_mesh_compression

فایل‌های GLZIP از یک ساختار کانتینر سازگار با glTF استفاده می‌کنند و فشرده‌سازی Draco از طریق افزونه استاندارد KHR_draco_mesh_compression در مرحله سبک‌سازی اعمال می‌شود. این بدان معناست که هندسه فشرده‌شده در bufferViewهای اختصاصی با فراداده‌هایی که تنظیمات فشرده‌سازی (بیت‌های کوانتیزاسیون، روش رمزگذار) را توصیف می‌کنند، ذخیره می‌شود. هر ابزار سازگار با glTF که از این افزونه پشتیبانی می‌کند، می‌تواند بافرهای فشرده‌شده را بخواند. 3D Expert برای اطمینان از قابلیت همکاری، انطباق با glTF را به جای یک کانتینر کاملاً اختصاصی انتخاب کرد - فایل‌های GLZIP شما در رمزگشای یک فروشنده واحد قفل نمی‌شوند.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و ابزار مدل‌سازی و داده سه‌بعدی (خروجی GLZIP فشرده سازگار با glTF) → بارگذاری‌کننده Rapid3D برای Three.js (تجزیه‌کننده آگاه از افزونه)

8. فشرده‌سازی بر اساس هر جزء - ساختار درختی حفظ شده

یک پیاده‌سازی ساده Draco کل مدل را به صورت یک توده مش واحد فشرده می‌کند - سلسله مراتب BIM را به توده‌ای از مثلث‌های نامتمایز تبدیل می‌کند. موتور سبک‌سازی 3D Expert هندسه را به ازای هر جزء (به ازای هر شناسه عنصر) فشرده می‌کند و درخت ساختار کامل را حفظ می‌کند: مرجع → سطح → عنصر. هر جزء به یک تکه فشرده شده مستقل با قابلیت آدرس‌دهی در فایل GLZIP تبدیل می‌شود. این همان چیزی است که Rapid3D Loader را قادر می‌سازد تا اجزای جداگانه را در زمان اجرا نشان دهد/پنهان کند، رنگ‌آمیزی کند یا جدا کند - مرزهای جزء در داده‌های فشرده شده دست نخورده هستند و پس از رفع فشرده‌سازی بازسازی نمی‌شوند.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و دستیار مدل و داده سه‌بعدی (فشرده‌سازی Draco برای هر جزء در طول سبک‌سازی) → بارگذاری Rapid3D برای Three.js (نمودار صحنه در سطح جزء)

9. رمزگشای WebAssembly - سرعت تقریباً مشابه رمزگشایی بومی

Rapid3D Loader یک ساختار WebAssembly از دیکدر Draco (تقریباً ۲۰۰ کیلوبایت، کامپایل شده از منبع C++ گوگل) را در خود جای داده است. سرعت اجرای WASM معمولاً ۱.۵ تا ۲ برابر کندتر از کد اصلی است - با توجه به اینکه رفع فشرده‌سازی در Web Workers به ​​موازات رندر اجرا می‌شود، یک خطای ناچیز است. در یک ایستگاه کاری مدرن، دیکدر WASM Draco به توان عملیاتی ۲۰ تا ۵۰ میلیون مثلث در ثانیه دست می‌یابد. برای درک بهتر، یک مدل BIM فشرده‌شده ۵۰۰ مگابایتی حاوی ۵ میلیون مثلث در کمتر از ۲۵۰ میلی‌ثانیه از حالت فشرده خارج می‌شود. کاربر ظاهر مدل را آنی درک می‌کند، نه تأخیر رفع فشرده‌سازی.

• قدرت گرفته از: Rapid3D Loader برای Three.js (رمزگشای WASM Draco در Web Workerها)

10. پخش تدریجی قطعات - اولین نقاشی قبل از دانلود کامل

Rapid3D Loader قبل از شروع رندر، منتظر دانلود کل فایل GLZIP نمی‌ماند. از آنجا که هندسه به ازای هر جزء فشرده شده است (ویژگی ۸) و در تکه‌های متوالی ذخیره می‌شود، لودر می‌تواند در حالی که تکه‌های بعدی هنوز در حال دانلود هستند، شروع به از حالت فشرده خارج کردن و رندر کردن اولین تکه کند. این پخش تدریجی به این معنی است که کاربر در عرض چند ثانیه یک مدل نیمه رندر شده را می‌بیند - ساختارها با رسیدن داده‌ها ظاهر می‌شوند و پر می‌شوند. برای یک مدل ۲ گیگابایتی با اتصال ۵۰ مگابیت در ثانیه، اولین نقاشی در کمتر از ۵ ثانیه اتفاق می‌افتد و مدل کامل در ۳۰ تا ۶۰ ثانیه بعدی ظاهر می‌شود. این تجربه بیشتر به بافر کردن یوتیوب شباهت دارد تا دانلود فایل سنتی.

• قدرت گرفته از: Rapid3D Loader برای Three.js (بارگذار تکه‌های پیش‌رونده و رمزگشای WASM جریانی)

حوزه ۴: تأثیر عملکرد - اعداد و ارقام چگونه به نظر می‌رسند

فشرده‌سازی Draco مزایای قابل اندازه‌گیری و سنجش‌پذیری را در سه معیار که برای هر برنامه وب سه‌بعدی مهم است، ارائه می‌دهد: حجم دانلود، کارایی حافظه پنهان مرورگر و مصرف VRAM در زمان اجرا. در اینجا چیزی است که داده‌ها در مدل‌های معمول BIM نشان می‌دهند - فشرده‌سازی توسط Opt File Generator / 3D Model & Data Asst انجام شده و رندر توسط Rapid3D Loader انجام شده است.

11. نسبت فشرده‌سازی ۱۰:۱+ در هندسه معمول BIM

در یک مجموعه آزمایشی نمونه شامل ۵۰ مدل BIM (معماری Revit، زیرساخت عمرانی Bentley، مدل‌های هماهنگی Navisworks)، فشرده‌سازی Draco در پروفایل پیش‌فرض Engineering Review (موقعیت ۱۵ بیتی، ۱۰ بیتی معمولی) به نسبت فشرده‌سازی هندسه متوسط ​​۱۰.۵:۱ دست می‌یابد. حجم یک هندسه فشرده نشده ۱.۲ گیگابایتی تقریباً ۱۱۴ مگابایت می‌شود. در پروفایل Web Streaming (موقعیت ۱۳ بیتی، ۸ بیتی معمولی)، این نسبت به ۱۵:۱-۱۸:۱ بهبود می‌یابد، با این تفاوت که سطوح کمی قابل مشاهده روی سطوح منحنی هستند. کانال هندسه معمولاً ۷۰ تا ۸۵ درصد از کل اندازه مدل را تشکیل می‌دهد، بنابراین حتی یک نسبت محافظه‌کارانه ۱۰:۱ روی هندسه به تنهایی، اندازه کل فایل را ۷ تا ۸ برابر کاهش می‌دهد. داده‌های بافت و مواد (که توسط فشرده‌سازی جداگانه، نه Draco، مدیریت می‌شوند) معمولاً ۱۵ تا ۳۰ درصد باقی‌مانده را تشکیل می‌دهند.

• قدرت گرفته از: تولیدکننده فایل Opt و ابزار مدل‌سازی و داده سه‌بعدی (فشرده‌سازی Draco در طول سبک‌سازی) → بارگذاری Rapid3D برای Three.js (هندسه از حالت فشرده خارج شده و به صحنه Three.js تحویل داده می‌شود)

12. بهره‌وری حافظه پنهان مرورگر - 10 برابر مدل‌های بیشتر در هر جلسه

مرورگرهای مدرن ۵۰ تا ۵۰۰ مگابایت از فضای دیسک را برای هر مبدا به حافظه پنهان HTTP اختصاص می‌دهند (بسته به تنظیمات کاربر و دیسک موجود). یک مدل BIM فشرده نشده ۱.۲ گیگابایتی به هیچ وجه نمی‌تواند در حافظه پنهان جا شود - هر بار بارگذاری مجدد صفحه، کل فایل را دوباره دانلود می‌کند. با حجم ۱۱۴ مگابایت (فشرده شده در Draco)، همان مدل به راحتی در حافظه پنهان جا می‌شود و ۳ تا ۴ مدل مختلف می‌توانند همزمان وجود داشته باشند. برای یک داشبورد دوقلوی دیجیتال که چندین مدل تأسیسات را بارگذاری می‌کند، این امر تجربه کاربر را متحول می‌کند: بازدیدکنندگان برگشتی، بارهای مدل فوری را از حافظه پنهان دریافت می‌کنند و هزینه‌های پهنای باند به طور متناسب کاهش می‌یابد. در شبکه‌های تلفن همراه یا WANهای سازمانی محدود، تفاوت بین دانلود ۱.۲ گیگابایتی و دانلود ۱۱۴ مگابایتی، تفاوت بین «قابل استفاده» و «ارتقاء شبکه شما» است.

• قدرت گرفته از: Rapid3D Loader برای Three.js (بارگذاری HTTP با پشتیبانی از درخواست محدوده و کش)

13. بهینه‌سازی VRAM — رفع فشار بر اساس تقاضا، حافظه اوج را کاهش می‌دهد

بدون دراکو، کل هندسه فشرده نشده باید در طول جلسه در بافرهای رأس پردازنده گرافیکی (GPU vertex buffers) قرار گیرد. یک بار پردازشی هندسه ۱.۲ گیگابایتی، ۱.۲ گیگابایت از حافظه ویدیویی (VRAM) را فقط برای داده‌های رأس مصرف می‌کند - قبل از بافت‌ها، قبل از بافر فریم، قبل از سربار خود مرورگر. در یک پردازنده گرافیکی ۴ گیگابایتی، این تقریباً هیچ فضای ذخیره‌سازی باقی نمی‌گذارد. با رویکرد جریان‌سازی پیش‌رونده 3D Expert (ویژگی ۱۰)، فقط تکه‌های قابل مشاهده فعلی از حالت فشرده خارج شده و در VRAM آپلود می‌شوند. با حرکت دوربین و نیاز به تکه‌های جدید، تکه‌های دورتر حذف می‌شوند. اوج استفاده از VRAM برای هندسه معمولاً به ۱۵ تا ۲۵ درصد از کل فشرده نشده کاهش می‌یابد، زیرا تنها کسری از مدل در هر لحظه در دید دوربین قرار دارد. این همان چیزی است که به مدل‌های کلاس ۱۰ گیگابایتی اجازه می‌دهد تا بدون خطاهای کمبود حافظه، روی پردازنده‌های گرافیکی سطح مصرف‌کننده اجرا شوند.

• قدرت گرفته از: Rapid3D Loader برای Three.js (حذف تکه‌های داده با توجه به frustum و رفع فشار WASM بر اساس تقاضا)

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

راهنمای انتخاب پروفیل فشرده‌سازی

فشرده‌سازی دراکو یک کلید روشن/خاموش دودویی نیست. تنظیماتی که انتخاب می‌کنید به هدف تحویل، ویژگی‌های هندسی و الزامات کیفی شما بستگی دارد. تمام پروفایل‌های زیر در مرحله‌ی سبک‌سازی در Opt File Generator یا 3D Model & Data Asst اعمال می‌شوند - نه در افزونه‌ی 3D/BIM که فقط استخراج را مدیریت می‌کند. در اینجا یک راهنمای عملی آمده است:

• دوقلوی دیجیتال تحت وب یا داشبورد تأسیسات با کیفیت بصری متوسط؟→ از پروفایل Web Streaming (موقعیت ۱۳ بیتی، معمولی ۸ بیتی، UV ۱۰ بیتی) استفاده کنید. فشرده‌سازی مورد انتظار: ۱۵:۱–۱۸:۱. برای اکثر مدل‌های زیرساختی و کارخانه‌ای که کاربران در فاصله متوسط ​​مرور می‌کنند و تلرانس لبه را اندازه‌گیری نمی‌کنند، قابل قبول است.
• بررسی مهندسی یا هماهنگی ساخت و ساز که نیاز به هندسه دقیق دارد؟→ از پروفایل بررسی مهندسی (موقعیت ۱۵ بیتی، عادی ۱۰ بیتی، UV ۱۲ بیتی) استفاده کنید. فشرده‌سازی مورد انتظار: ۸:۱–۱۰:۱. سطوح هندسی برای اکثر هندسه‌های AEC پایین‌تر از آستانه درک بصری است. مناسب برای تجسم تشخیص تداخل و بررسی طراحی.
• ذخیره سازی بایگانی یا سابقه قانونی که در آن هیچ انحراف هندسی قابل قبول نیست؟→ از نمایه بایگانی (موقعیت ۱۶ بیتی، عادی ۱۲ بیتی، UV ۱۴ بیتی) استفاده کنید. فشرده‌سازی مورد انتظار: ۴:۱–۶:۱. در کوانتیزاسیون موقعیت ۱۶ بیتی، حداکثر انحراف توسط کادر محصورکننده مدل تقسیم بر ۶۵۵۳۶ محدود می‌شود - معمولاً زیر میلی‌متر برای مدل‌های مقیاس ساختمان.
• نتایج ترکیبی (پیش‌نمایش وب + بررسی مهندسی از یک منبع)؟→ دو بار سبک با پروفایل‌های مختلف در Opt File Generator، یا از اتصال LOD-quantization (ویژگی ۱۴) برای تولید یک فایل GLZIP چند LOD استفاده کنید که در آن هر سطح LOD تنظیمات کوانتیزاسیون خاص خود را دارد. Rapid3D Loader به طور خودکار LOD مناسب را بر اساس فاصله دوربین پخش می‌کند.
• مدل‌هایی با هندسه منحنی سنگین (لوله‌ها، مخازن، پره‌های توربین)؟→ از کوانتیزاسیون موقعیت زیر ۱۴ بیت خودداری کنید. سطوح منحنی، آرتیفکت‌های وجهی را زودتر از سطوح مسطح در عمق بیت یکسان نشان می‌دهند. اگر مدل تحت سلطه هندسه منحنی است، حتی برای تحویل وب از Engineering Review یا Archiveal profile استفاده کنید.

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

نتیجه‌گیری: فشرده‌سازی اساس است، نه سقف

فشرده‌سازی دراکو (Draco) سنگ بنای BIM در مقیاس وب است. بدون آن، مدل‌های مهندسی چند گیگابایتی به سادگی نمی‌توانند به مرورگر برسند - زمان دانلود، محدودیت‌های حافظه پنهان (cache) و سقف VRAM سخت‌افزار مصرف‌کننده، تحویل غیرفشرده را غیرممکن می‌کند. اما دراکو به تنهایی کافی نیست. یک کدک هندسی که درخت ساختار را مسطح می‌کند، داده‌های ویژگی را حذف می‌کند یا نیاز به یک رفت و برگشت ابری دارد، برای BIM بی‌فایده است - این کدک مشکل اندازه را با ایجاد یک مشکل داده حل می‌کند.

آنچه شرکت 3D Expert Co.,Ltd ساخته است، یکپارچه‌سازی Draco است که مدل داده کامل BIM را در نظر می‌گیرد. افزونه 3D/BIM هندسه و ویژگی‌ها را بدون افت کیفیت از فرمت‌های بومی استخراج می‌کند - بدون فشرده‌سازی، بدون از دست دادن داده‌ها. سپس Opt File Generator و 3D Model & Data Asst فشرده‌سازی Draco را برای هر جزء اعمال می‌کنند و سلسله مراتب را حفظ می‌کنند. ویژگی‌ها در یک پایگاه داده SQLite فشرده نشده باقی می‌مانند و قابلیت پرس‌وجو را حفظ می‌کنند.

این مقاله، مقاله اول از مجموعه سبک‌سازی مدل BIM ما است. در مقالات بعدی، الگوریتم‌های حفظ درخت ساختار، طراحی پایگاه داده ویژگی برای پرس‌وجوهای وب، مدیریت مختصات GIS برای زیرساخت‌های با دهانه بزرگ و معماری کامل جریان LOD را پوشش خواهیم داد. هر مقاله از یک الگوی یکسان پیروی خواهد کرد: جزئیات فنی عمیق، نگاشت شده به محصول خاصی که هر قابلیت را ارائه می‌دهد.

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

درباره شرکت

شرکت 3D Expert Co.,Ltd.، که دفتر مرکزی آن در اوساکا، ژاپن واقع شده است، نرم‌افزارهای سه‌بعدی/BIM با کارایی بالا را برای بخش‌های جهانی AEC و تولید صنعتی توسعه می‌دهد. فرمت GLZIP ما، فشرده‌سازی Google Draco را با یک لایه پایگاه داده ویژگی اختصاصی ادغام می‌کند و مدل‌های BIM چند گیگابایتی را قادر می‌سازد تا در مرورگرهای وب استاندارد پخش و رندر شوند. سبد محصولات ما از یک خط لوله سه مرحله‌ای پیروی می‌کند:

• افزونه سه‌بعدی/BIM — افزونه‌های خروجی بومی برای ۸ پلتفرم CAD/BIM (Revit، Bentley، Tekla، Navisworks، Solidworks، Inventor، PDMS، SP3D). استخراج بدون اتلاف هندسه، مواد، درخت‌های ساختاری و ویژگی‌ها را از فرمت‌های بومی به GLZIP انجام می‌دهد. فشرده‌سازی یا سبک‌سازی را انجام نمی‌دهد.
• تولیدکننده فایل Opt — موتور سبک‌سازی دسکتاپ. GLZIP میانی (از افزونه) یا فرمت‌های باز (IFC، FBX، STEP و غیره) را می‌گیرد و فشرده‌سازی Draco، تولید LOD و بهینه‌سازی مش را با پروفایل‌های از پیش تعیین‌شده اعمال می‌کند و گزارش‌گیری حسابرسی را انجام می‌دهد و فایل‌های .Opt تولید می‌کند.
• دستیار مدل‌سازی و داده‌های سه‌بعدی — برنامه دسکتاپ بومی ویندوز. هم به عنوان یک موتور سبک‌سازی (همان قابلیت‌های فشرده‌سازی Draco مانند Opt File Generator) و هم به عنوان یک نمایشگر آفلاین برای فایل‌های فشرده GLZIP یا فرمت‌های باز (IFC، FBX، STEP و غیره) با جستجوی کامل ویژگی‌ها عمل می‌کند.
• Rapid3D Loader برای Three.js — پکیج npm (opt-rapid3d-loader) با دیکدر WASM Draco تعبیه‌شده، جریان‌سازی تدریجی تکه‌ها و APIهای تعاملی کامل. فایل‌های فشرده نهایی .Opt را در صحنه‌های Three.js بارگذاری می‌کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر یا شروع یک دوره آزمایشی رایگان به آدرس https://www.opt3ds.com/ مراجعه کنید.

تماس: info@3dexpert.jp

---

© ۲۰۱۰–۲۰۲۶ شرکت متخصص سه‌بعدی. تمامی حقوق محفوظ است.