Aec Ifc Parser

AEC IFC 文件解析

目的

IFC (ISO 16739) 是 AEC / BIM 行业的开放交换格式。痛点:

1. Schema 复杂 —— IFC4 / IFC2x3 几百个实体类型,人工查询易遗漏
2. 属性集 (Pset) 散落在 IsDefinedBy 关系链上,需多步遍历才能取到
3. 空间结构 (Project → Site → Building → Storey → Space) 用 IfcRelAggregates / IfcRelContainedInSpatialStructure 关联,遍历模式固定
4. 工程量 (Qto) 与几何分别存储,需要分别取
5. 模型质量 (LOD、命名、参数完整性) 各家约定不一,缺少标准检查脚本

本 SKILL 沉淀怎么用对 IfcOpenShell的工程经验,把上述高频查询固化为可复用脚本。

技术栈

• 核心库:ifcopenshell ≥ 0.8
• 几何处理(可选):ifcopenshell.geom + OpenCascade
• Schema 支持:IFC2x3, IFC4, IFC4x3
• 只读为主:不做 IFC 编辑 / 编写 (避免破坏模型完整性)

工作流

第 1 步:确认输入

| 输入 | 处理 | |------|------| | .ifc (STEP 物理文件) | 直接 ifcopenshell.open() | | .ifczip | 解压后处理,或直接 open() (新版支持) | | .ifcxml | open() 自动识别 | | 多文件(联合模型) | 逐个加载,或合并后再查 |

加载即输出基础概要:Schema 版本、实体总数、空间结构层级、主要构件类型分布。

第 2 步:识别任务类型

| 任务 | 脚本 | 说明 | |------|------|------| | 模型概要 | scripts/summarize.py | 实体计数、Schema 版本、空间结构、坐标范围 | | 按类型提取构件 | scripts/extract_by_type.py | IfcWall, IfcDoor, IfcColumn 等 | | 属性集查询 | scripts/query_pset.py | 取构件的 Pset_* / Qto_* | | 空间结构遍历 | scripts/spatial_tree.py | 输出 Project/Site/Building/Storey/Space 树形 | | 工程量统计 | scripts/quantity_takeoff.py | 按类型 / 楼层聚合面积、体积、长度 | | 模型质量检查 | scripts/qa_check.py | LOD、命名、必填属性、孤立构件 | | 模型对比 | scripts/model_diff.py | 两个 IFC 的实体级 diff |

第 3 步:输出

• 报告:Markdown / JSON,默认写到 output/ifc//
• 大模型 (>500MB) :增量输出,避免内存爆掉
• 几何相关查询 默认关闭 (慢且重),用户明确要求几何统计时才启用 ifcopenshell.geom

第 4 步:跨 SKILL 联动

• aec-building 导出的 .ifc → 可直接走"模型概要 / 质量检查"
• 提取的 Pset_WallCommon.FireRating / IsExternal → 可作为 aec-compliance-checklist 防火检查的输入
• 工程量统计结果 → 可对接未来的"BoQ 整理 SKILL"

关键脚本骨架

scripts/summarize.py

"""IFC 文件概要:Schema、构件计数、空间结构层级、坐标范围。"""
import ifcopenshell
from collections import Counter
import json
import sys

def summarize(path: str) -> dict:
    f = ifcopenshell.open(path)
    by_type = Counter(e.is_a() for e in f)

    project = f.by_type("IfcProject")
    sites = f.by_type("IfcSite")
    buildings = f.by_type("IfcBuilding")
    storeys = f.by_type("IfcBuildingStorey")
    spaces = f.by_type("IfcSpace")

    return {
        "schema": f.schema,
        "total_entities": len(list(f)),
        "project": project[0].Name if project else None,
        "site_count": len(sites),
        "building_count": len(buildings),
        "storey_count": len(storeys),
        "space_count": len(spaces),
        "top_entity_types": by_type.most_common(20),
    }

if __name__ == "__main__":
    print(json.dumps(summarize(sys.argv[1]), ensure_ascii=False, indent=2))

scripts/query_pset.py (核心)

"""提取构件的属性集 (Pset) 和数量集 (Qto)。

IFC 属性通过 IfcRelDefinesByProperties 关系链访问。
IfcOpenShell 提供了便捷封装 ifcopenshell.util.element.get_psets()。
"""
import ifcopenshell
import ifcopenshell.util.element as util
import json
import sys

def query(path: str, ifc_type: str, pset_name: str | None = None):
    f = ifcopenshell.open(path)
    results = []
    for ent in f.by_type(ifc_type):
        psets = util.get_psets(ent)            # {pset_name: {prop: value}}
        if pset_name:
            psets = {k: v for k, v in psets.items() if k == pset_name}
        results.append({
            "id": ent.GlobalId,
            "name": ent.Name,
            "type": ent.is_a(),
            "psets": psets,
        })
    return results

if __name__ == "__main__":
    path, ifc_type = sys.argv[1], sys.argv[2]
    pset = sys.argv[3] if len(sys.argv) > 3 else None
    print(json.dumps(query(path, ifc_type, pset), ensure_ascii=False, indent=2))

scripts/spatial_tree.py

"""输出 IFC 的空间结构树 (Project → Site → Building → Storey → Space → Element)。"""
import ifcopenshell

def walk(node, depth=0):
    print("  " * depth + f"{node.is_a()}: {node.Name or '(unnamed)'} [{node.GlobalId}]")
    for rel in getattr(node, "IsDecomposedBy", []) or []:
        for child in rel.RelatedObjects:
            walk(child, depth + 1)
    for rel in getattr(node, "ContainsElements", []) or []:
        for child in rel.RelatedElements:
            walk(child, depth + 1)

if __name__ == "__main__":
    import sys
    f = ifcopenshell.open(sys.argv[1])
    for project in f.by_type("IfcProject"):
        walk(project)

scripts/qa_check.py 检查项 (示例)

参考 references/qa-checklist.yaml:

• ✅ 所有 IfcWall 必填 Pset_WallCommon.FireRating
• ✅ 所有 IfcDoor 必填 Pset_DoorCommon.FireRating 与 IsExternal
• ✅ 所有 IfcSpace 必填 Pset_SpaceCommon.GrossPlannedArea
• ✅ 命名规则:--
• ✅ 无孤立构件 (未关联到 IfcBuildingStorey)
• ✅ Schema 版本应为 IFC4 或 IFC4x3 (项目级配置可放宽)

常见 Pset 速查 (摘录)

| Pset | 适用类型 | 关键属性 | |------|---------|---------| | Pset_WallCommon | IfcWall | FireRating, IsExternal, LoadBearing, ThermalTransmittance | | Pset_DoorCommon | IfcDoor | FireRating, AcousticRating, IsExternal, SecurityRating | | Pset_WindowCommon | IfcWindow | FireRating, ThermalTransmittance, IsExternal, GlazingAreaFraction | | Pset_SlabCommon | IfcSlab | FireRating, LoadBearing, IsExternal, ThermalTransmittance | | Pset_ColumnCommon | IfcColumn | LoadBearing, FireRating | | Pset_SpaceCommon | IfcSpace | IsExternal, PubliclyAccessible, HandicapAccessible | | Qto_WallBaseQuantities | IfcWall | Length, Width, Height, GrossSideArea, NetVolume | | Qto_SpaceBaseQuantities | IfcSpace | Height, GrossFloorArea, NetFloorArea, GrossVolume |

完整清单见 references/common-psets.md。

边界

• ❌ 不做 IFC 编辑 / 写入 (read-only)
• ❌ 不做 IFC 渲染 / 三维可视化 (使用 IfcConvert + viewer)
• ❌ 不做 BIM 协同冲突检查 (clash detection 属于另一 SKILL)
• ❌ 不做 IFC 转其他格式 (STEP / glTF / OBJ)
• ✅ 只做 结构化读取 + 查询 + 校验

依赖检查

python -c "import ifcopenshell; print(ifcopenshell.version)"   # 需要 ≥ 0.8

如未安装:

pip install ifcopenshell
# 或 conda install -c ifcopenshell -c conda-forge ifcopenshell

参考文件

• references/common-psets.md —— 常用 Pset / Qto 完整清单
• references/qa-checklist.yaml —— 模型质量检查规则 (可项目级覆写)
• references/ifcopenshell-cookbook.md —— IfcOpenShell 常见操作速查

免责声明

本 SKILL 输出为自动化读取与校验结果。模型最终交付的合规性 (LOD 是否达标、是否满足业主 BIM 实施手册要求) 需由 BIM 经理 / 业主代表复核。

Source & license

This open-source skill is cataloged on AgentStack and links to its original source — we do not rehost the code.

• Author: sanpingli
• Source: sanpingli/skills
• License: MIT

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