IfcOpenShell/de

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Beschreibung

IfcOpenShell ist eine Open Source (LGPL 3) Softwarebibliothek , die Entwicklern hilft, mit dem Dateiformat industry foundation classes (IFC) zu arbeiten. Das IFC Dateiformat kann verwendet werden, um Gebäude und Konstruktionsdaten zu beschreiben. Das Format wird häufig für Bauwerksdatenmodellierung (engl.: building information modelling) (BIM) verwendet, z. B. für mechanische Belastungsanalysen und Studien zur thermischen und energetischen Effizienz. IfcOpenShell ist in erster Linie eine Sammlung von C++ Bibliotheken, da es jedoch Python Bindungen besitzt, kann es in Programme wie FreeCAD und Blender integriert werden.

IfcOpenShell verwendet intern OpenCASCADE, um die implizite Geometrie in IFC-Dateien in explizite Geometrie zu konvertieren, die andere CAD-Pakete verstehen können, z. B. STEP, OBJ und DAE.

Ab v0.19 ist FreeCAD in der Lage, IFC-Dateien zu importieren, solange das ifcopenshell Python-Modul im System verfügbar ist. Ebenso kann der Arbeitsbereich BIM ein Gebäudemodell in das IFC-Format exportieren, so dass es in anderen Anwendungen verwendet werden kann.

Um zu überprüfen, ob IfcOpenShell in deinem System installiert ist, versuche, sie über die Python Konsole zu importieren; die Bibliothek ist korrekt installiert, wenn keine Fehlermeldung zurückgegeben wird. 

import ifcopenshell

Installation

IfcOpenShell kann auf verschiedene Arten installiert werden, je nach Betriebssystem und Python Umgebung. In der Vergangenheit war die Installation von IfcOpenShell etwas schwierig, da sie für dein spezifisches System kompiliert werden musste; seit diesem Beitrag (2020) ist es jedoch einfacher, sie zu verwenden, da sie nun zusammen mit FreeCAD in vielen FreeCAD Distributionen enthalten ist. Im Allgemeinen ist es ratsam, eine dieser vorkompilierten Distributionen zu verwenden und es nur selbst zu kompilieren, wenn du ein fortgeschrittener Benutzer bist.

Aus IfcOpenShell

IfcOpenShell-Installationsseite: https://docs.ifcopenshell.org/ifcopenshell-python/installation.html

Pip

Die einfachste Möglichkeit, IfcOpenShell zu installieren, ist die Verwendung von pip. Sobald pip auf dem System installiert ist, kann man IfcOpenShell ganz einfach installieren, indem man in einem Terminalfenster folgenden Befehl eingibt: 

pip install ifcopenshell

Conda

Für Windows und MacOS Systeme enthalten FreeCAD Distributionen, die mit dem Paketmanager Conda zusammengestellt wurden, in der Regel bereits IfcOpenShell, so dass keine weitere Installation erforderlich ist. Hol dir die entsprechende Distribution von der Herunterladen Seite.

Das AppImage für Linux basiert ebenfalls auf Conda und beinhaltet auch IfcOpenShell.

Linux

Wenn es verfügbar ist, kannst du IfcOpenShell über den Paketmanager deiner Distribution installieren. 

sudo apt install ifcopenshell

Beachte jedoch, dass Pakete, die von vielen Linux-Repositorys bereitgestellt werden, dazu neigen, alt zu sein, und möglicherweise nicht die neuesten Entwicklungen der Software enthalten. Wenn man sicher sein will, dass man die neueste Software verwendet, verwendet man eine Conda-basierte Distribution von FreeCAD, eine vorkompilierte IfcOpenShell-Distribution oder kompiliert IfcOpenShell selbst.

Kompilieren

Das Kompilieren von IfcOpenShell wird nur für fortgeschrittene Benutzer empfohlen. Der Prozess ähnelt dem Kompilieren von FreeCAD unter Linux, wenn du dies bereits gemacht hast, verfügst du möglicherweise bereits über die notwendigen Voraussetzungen wie die OpenCASCADE's Entwicklungsdateien. Der Prozess verwendet das CMake Konfigurationswerkzeug, um eine benutzerdefinierte Makefile für die Verwendung mit dem Make Werkzeug zu erzeugen.

Die allgemeinen Anweisungen sind im IfcOpenShell-Repository umrissen und lauten wie folgt:

  1. Hol dir den Quellcode von IfcOpenShell aus seinem Hauptrepository.
  2. Sammle alle Abhängigkeiten für die Kompilierung, einschließlich eines C++ Kompilierers, CMake und Make, sowie die Entwicklungsdateien für Boost, libxml2, OpenCASCADE, SWIG, Python und OpenCOLLADA (optional). Die meisten dieser Komponenten sind rein optional, für die Verwendung mit FreeCAD sollten sie jedoch alle installiert sein. OpenCOLLADA ist optional, da es nur DAE Unterstützung für das IfcConvert Binärformat bietet.
  3. Führe cmake aus, um eine Makefile zu erzeugen, und starte dann die Kompilierung durch Ausführen von make.
  4. Installiere das ifcopenshell Python Modul in das entsprechende site-packages/ Verzeichnis, damit es von FreeCAD gefunden wird.

Hinweis: Die folgenden Beispiele gehen von einem Debian/Ubuntu basierten System aus, aber die allgemeine Vorgehensweise sollte auch für andere Betriebssysteme funktionieren. Zum Beispiel befinden sich unter Debian gemeinsam genutzte Bibliotheken normalerweise in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/, während dies bei anderen Distributionen /usr/lib64/ sein kann, so dass die Pfade entsprechend angepasst werden sollten.

Voraussetzungen

Installiere die grundlegenden Kompilierwerkzeuge. 

sudo apt install git cmake gcc g++ libboost-all-dev

Hol dir den Quellcode des Projekts und leg ihn in einem eigenen Verzeichnis ab, auf das du vollen Schreibzugriff hast.

Zum Zeitpunkt dieses Schreibens (2020) enthält der Hauptzweig des IfcOpenShell Projekts nicht den neuesten Code, sodass wir einen bestimmten Zweig klonen müssen. 

git clone https://github.com/IfcOpenShell/IfcOpenShell -b v0.6.0 IfcOpenShell-source

OpenCASCADE

Installiere die Entwicklungsdateien von OpenCASCADE. 

sudo apt install libocct*-dev

Das erweitert sich auf 

sudo apt install libocct-data-exchange-dev libocct-draw-dev libocct-foundation-dev libocct-modeling-algorithms-dev libocct-modeling-data-dev libocct-ocaf-dev libocct-visualization-dev

Du kannst auch die Gemeinschaftsedition (OCE) von OpenCASCADE verwenden, beachte aber bitte, dass diese Version veraltet ist und ab 2020 nicht mehr von FreeCAD empfohlen wird.

OpenCOLLADA

Installiere die Entwicklungsdateien von OpenCOLLADA. 

sudo apt install opencollada-dev

Wenn die Dateien in der Distribution zu alt sind, können die Bibliotheken auch selbst kompiliert werden. Die Vorgehensweise ist im Haupt-Repository, KhronosGroup/OpenCOLLADA, beschrieben und ist sehr einfach, da nur die Entwicklungsdateien libpcre3 und libxml2 benötigt werden. 

sudo apt install libpcre3-dev libxml2-dev
git clone https://github.com/KhronosGroup/OpenCOLLADA OpenCOLLADA-source

mkdir -p OpenCOLLADA-build
cd OpenCOLLADA-build
cmake ../OpenCOLLADA-source

make -j 3
sudo make install

Python-Wrapper

Für die Verwendung mit FreeCAD benötigt man den Python-Wrapper, der SWIG verwendet, um die richtigen Schnittstellen aus den C++-Klassen zu generieren. 

sudo apt-get install python-all-dev swig

CMake-Konfiguration

Es wird empfohlen, die Konfiguration und Kompilierung in einem speziellen Bau Verzeichnis getrennt vom Quellverzeichnis durchzuführen. 

mkdir -p IfcOpenShell-build
cd IfcOpenShell-build

cmake ../IfcOpenShell-source/cmake/

Beachte, dass sich die Datei CMakeLists.txt, die CMake steuert, im Unterverzeichnis cmake/ im Quellverzeichnis befindet.

Abhängig von der Linux-Distribution und dem Weg, wie die Abhängigkeiten installiert wurden, müssen eventuell einige CMake-Variablen definiert werden, damit die Bibliotheken richtig gefunden werden.

Angabe der OpenCASCADE-Bibliotheken

Wenn OpenCASCADE manuell kompiliert wurde, oder wenn die Bibliotheken nicht in einem Standardverzeichnis liegen, muss man eventuell die richtigen Variablen setzen. 

cmake \
    -DOCC_INCLUDE_DIR=/usr/include/opencascade \
    -DOCC_LIBRARY_DIR=/usr/lib/x86_64-linux-gnu \
    ../IfcOpenShell-source/cmake/

Standardmäßig erwartet das Bau System die Gemeinschaftsedition (OCE) von OpenCASCADE (/usr/include/oce/), beachte aber bitte, dass diese Version veraltet ist und ab 2020 von FreeCAD nicht mehr empfohlen wird. Aus diesem Grund wird die Installation der Entwicklungsdateien der Hauptversion von OpenCASCADE (OCCT) empfohlen.

Ohne OpenCOLLADA

Wenn du keine OpenCOLLADA Unterstützung benötigst (DAE Dateien), musst du sie explizit mit der Variable COLLADA_SUPPORT abschalten. 

cmake \
    ...
    -DCOLLADA_SUPPORT=FALSE \
    ../IfcOpenShell-source/cmake/

Mit OpenCOLLADA

Wenn du OpenCOLLADA manuell kompiliert hast oder wenn sich die Bibliotheken nicht in einem Standardverzeichnis befinden, musst du möglicherweise die richtigen Variablen für OpenCOLLADA und für die Bibliothek libpcre setzen. 

cmake \
    ...
    -DOPENCOLLADA_INCLUDE_DIR=/usr/include/opencollada \
    -DOPENCOLLADA_LIBRARY_DIR=/usr/lib/opencollada \
    -DPCRE_LIBRARY_DIR=/usr/lib/x86_64-linux-gnu \
    ../IfcOpenShell-source/cmake/

Angeben der libxml2 Bibliotheken

Wenn die libxml2 Bibliotheken beim Kompilieren und Verweisen nicht gefunden werden oder wenn sich die Bibliotheken nicht in einem Standardverzeichnis befinden, musst du eventuell die entsprechenden Variablen setzen. 

cmake \
    ...
    -DLIBXML2_INCLUDE_DIR=/usr/include/libxml2 \
    -DLIBXML2_LIBRARIES=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libxml2.so \
    ../IfcOpenShell-source/cmake/

Angeben der Installation im Home Verzeichnis des Anwenders

Standardmäßig wird das Python Modul ifcopenshell in einem Systemverzeichnis site-packages/ installiert, sodass es Superuser Rechte benötigt. Durch Setzen der Variable USERSPACE_PYTHON_PREFIX wird die Installation des Python Moduls in das Heimatverzeichnis des Benutzers vorgenommen. 

cmake \
    ...
    -DUSERSPACE_PYTHON_PREFIX=ON \
    ../IfcOpenShell-source/cmake/

Angabe der Python Version

Wenn du eine Bindung für eine bestimmte Python Version erzeugen möchtest, setze die Variable PYTHON_EXECUTABLE auf die spezifische ausführbare Version. Denke daran, dass diese Version die gleiche Python Version sein muss, gegen die FreeCAD kompiliert wurde. 

cmake \
    ...
    -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3.6 \
    ../IfcOpenShell-source/cmake/

Einzelne Konfigurationszeile

In einem typischen Debian/Ubuntu System kannst du diese Zeile verwenden, um die Kompilierung zu konfigurieren. Passe sie nach Bedarf an. 

cmake -DOCC_INCLUDE_DIR=/usr/include/opencascade -DOCC_LIBRARY_DIR=/usr/lib/x86_64-linux-gnu -DLIBXML2_INCLUDE_DIR=/usr/include/libxml2 -DLIBXML2_LIBRARIES=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libxml2.so -DUSERSPACE_PYTHON_PREFIX=ON ../IfcOpenShell-source/cmake/

Ohne OpenCOLLADA: 

cmake -DOCC_INCLUDE_DIR=/usr/include/opencascade -DOCC_LIBRARY_DIR=/usr/lib/x86_64-linux-gnu -DCOLLADA_SUPPORT=FALSE -DLIBXML2_INCLUDE_DIR=/usr/include/libxml2 -DLIBXML2_LIBRARIES=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libxml2.so -DUSERSPACE_PYTHON_PREFIX=ON ../IfcOpenShell-source/cmake/

Aktuelle Kompilierung

Wenn es bei der Konfiguration mit CMake keine Fehlermeldungen gab, sollte eine Makefile im Bauverzeichnis erstellt worden sein, so dass du mit der Kompilierung der Bibliotheken durch Ausführen von make fortfahren kannst. 

make -j N

N ist die Anzahl der Prozessoren, die du dem Kompilierungsprozess zuweist; wähle mindestens einen weniger als die Gesamtzahl der CPU Kerne, die du hast.

Fehlersuche und weitere Optionen

Alle Konfigurationsoptionen sind in der Datei CMakeLists.txt verfügbar, die sich im Verzeichnis IfcOpenShell-source/cmake/ befindet. Wenn beim Ausführen von CMake oder Make Probleme auftreten, suche hier nach weiteren Optionen, die möglicherweise gesetzt werden müssen.

In allen obigen Anweisungen kann anstelle von cmake die grafische Oberfläche cmake-gui verwendet werden. Dadurch werden die verfügbaren Optionen in der Konfiguration schnell angezeigt. 

cmake-gui ../IfcOpenShell-source/cmake/

Testen der Kompilierung im Bau Verzeichnis

Wenn der Bau erfolgreich war, solltest du ein Unterverzeichnis examples/ mit der neu kompilierten ausführbaren Datei IfcOpenHouse haben. Führe dieses Dienstprogramm aus dem Bau Verzeichnis aus, um eine Beispiel IFC Datei zu erzeugen. 

example/IfcOpenHouse

Die IFC Beispieldatei sollte im Bau Verzeichnis erscheinen und kann als Eingabe für die ebenfalls neu kompilierte ausführbare Datei IfcConvert verwendet werden. Dieses Hilfsprogramm nimmt als Eingabe eine IFC Datei und erzeugt als Ausgabe ein anderes Format, einschließlich OBJ, DAE, wenn die OpenCOLLADA Unterstützung aktiviert wurde, STEP, IGS, XML, SVG, oder ein anderes IFC. 

./IfcConvert IfcOpenHouse.ifc

Wenn keine Ausgabedatei angegeben wird, wird standardmäßig eine OBJ Datei und die dazugehörige Materialtabelle (MTL) erstellt.

Installation der kompilierten Bibliotheken

Wenn die Kompilierung keine Fehler meldet, kannst du make install ausführen, um die Header, kompilierten Bibliotheken und Binärdateien in ihre entsprechenden Installationsverzeichnisse zu kopieren. 

sudo make install

Standardmäßig ist der CMAKE_INSTALL_PREFIX /usr/local/, so dass alle kompilierten Dateien unter diesem Verzeichnis abgelegt werden, was normalerweise erhöhte Rechte erfordert. 

/usr/local/bin/IfcConvert
/usr/local/bin/IfcGeomServer
/usr/local/include/ifcparse/*.h
/usr/local/include/ifcgeom/*.h
/usr/local/include/ifcgeom_schema_agnostic/*.h
/usr/local/include/serializers/{*.h,*.cpp}
/usr/local/include/serializers/schema_dependent/{*.h,*.cpp}
/usr/local/lib/libIfcGeom*.a
/usr/local/lib/libIfcParse.a
/usr/local/lib/libSerializers*.a

Das ifcopenshell Python Modul, das für FreeCAD benötigt wird, ist nicht tatsächlich im Erstellungsverzeichnis vorhanden; dieses Paket wird nur erstellt, wenn make install ausgeführt wird. Das resultierende Paket wird in einem site-packages/ Verzeichnis oder einem dist-packages/ Verzeichnis für Debian/Ubuntu-Distributionen abgelegt. 

/usr/lib/python3/dist-packages/ifcopenshell/

Wenn die Variable USERSPACE_PYTHON_PREFIX während des CMake-Konfigurationsschritts gesetzt wurde, wird ifcopenshell im Verzeichnis site-packages/ des Benutzers abgelegt. 

$HOME/.local/lib/python3.6/site-packages/ifcopenshell/

Entfernen der kompilierten Bibliotheken

Um die installierten Bibliotheken zu entfernen, entferne einfach die entsprechenden Dateien, die installiert wurden, und das Verzeichnis ifcopenshell/ mit allen Modulen darin. 

sudo rm -rf /usr/local/bin/IfcConvert
sudo rm -rf /usr/local/bin/IfcGeomServer
sudo rm -rf /usr/local/include/ifcparse/
sudo rm -rf /usr/local/include/ifcgeom/
sudo rm -rf /usr/local/include/ifcgeom_schema_agnostic/
sudo rm -rf /usr/local/lib/libIfcGeom*
sudo rm -rf /usr/local/lib/libIfcParse*
sudo rm -rf /usr/local/lib/libSerializers*

sudo rm -rf /usr/lib/python3/dist-packages/ifcopenshell/

Oder wenn die Variable USERSPACE_PYTHON_PREFIX gesetzt wurde. 

sudo rm -rf $HOME/.local/lib/python3.6/site-packages/ifcopenshell/

Manuelle Installation

Die Kompilierung der gesamten IfcOpenShell Distribution erzeugt Binärdateien wie IfcConvert und IfcGeomServer, sowie viele statische Bibliotheken (lib*.a) im Bau Verzeichnis. Für FreeCAD benötigen wir jedoch nur das ifcopenshell Python Modul. Dieses Modul ist keine einzelne Datei, sondern ein "Paket", also ein Verzeichnis mit verschiedenen Dateien. Dieses ifcopenshell Paket wird aus den Python Wrappern, die innerhalb von IfcOpenShell-build/ifcwrap/ gebaut wurden, und aus den Python Modulen im ursprünglichen Quellverzeichnis IfcOpenShell-source/src/ifcopenshell-python/ifcopenshell/ zusammengesetzt. 

../IfcOpenShell-build/ifcwrap/ifcopenshell_wrapper.py
../IfcOpenShell-build/ifcwrap/_ifcopenshell_wrapper.so

../IfcOpenShell-source/src/ifcopenshell-python/ifcopenshell/

Das ifcopenshell Modul wird erstellt, indem das ursprüngliche Quellverzeichnis kopiert wird und die beiden Dateien *ifcopenshell_wrapper* hinzugefügt werden. 

cp -rt . ../IfcOpenShell-source/src/ifcopenshell-python/ifcopenshell/
cp -t ifcopenshell/ ifcwrap/ifcopenshell_wrapper.py ifcwrap/_ifcopenshell_wrapper.so

Nun kann dieses Verzeichnis in das benutzerspezifische oder Systemverzeichnis site-packages/ verschoben werden. (dist-packages/ für Debian/Ubuntu) verschoben werden, um es für alle Python Anwendungen verfügbar zu machen. 

mv -t $HOME/.local/lib/python3.6/site-packages/ ifcopenshell/

sudo mv -t /usr/lib/python3/dist-packages/ ifcopenshell/

Jetzt sollte das Modul ifcopenshell verfügbar sein, um von einer Python Konsole importiert zu werden. 

>>> import ifcopenshell
>>> print(ifcopenshell.version)
0.6.0b0
>>> print(ifcopenshell.__path__)
['/home/user/.local/lib/python3.6/site-packages/ifcopenshell']

IFC Betrachter Anwendung

Die IfcOpenShell Bibliothek enthält tatsächlich einen kleinen grafischen Betrachter für IFC Dateien, der PyQt5 und PythonOCC verwendet.

Um diesen Betrachter von der Python Konsole aus zu starten, muss die Klasse application instanziiert und gestartet werden: 

from ifcopenshell.geom.app import application
application().start()

Wenn die Bibliothek bereits installiert ist, kann das gesamte Modul auch über das Terminal ausgeführt werden: 

python3 /home/user/.local/lib/python3.6/site-packages/ifcopenshell/geom/app.py

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels (2020) wurde nur die für die OpenCASCADE Gemeinschaftsausgabe (OCE) kompilierte PythonOCC Version unterstützt.

IFC Online Betrachter

Das IfcOpenShell-Projekt hat auch "IFC Pipeline" entwickelt, ein selbstgehostetes IFC-Verarbeitungs- und Visualisierungsprogramm. Es bietet auch eine kleine Webanwendung, die Datei-Uploads akzeptiert, die jeder verwenden kann. Das bedeutet, dass man zur Visualisierung von IFC-Daten weder IfcOpenShell noch andere Betrachter lokal installiert haben muss; Man kann einfach eine IFC-Datei in dieses System laden und das Ergebnis sehen.

Weitere Informationen

BIM
FEM
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