NCF参数化建筑论坛

标题: 关于grasshopper精度问题 [打印本页]

作者: /大兵夜明 时间: 2013-8-13 15:56
标题: 关于grasshopper精度问题
[attach]39693[/attach]
做项目时的一个心得：
Grasshopper中数值越大，运算时丢失的精度越多，做大型建筑时如果定位点尺寸较大，经过多次运算会导致模型与理论差距越来越大。一般在毫米级以下可以不管，但有时会达到几个毫米的误差。我一般将模型移动至原点（0,0,0）位置进行运算，最后再移动至实际定位点，这样只产生了两次较大的线性误差。

作者: 浮世拂尘—恒 时间: 2013-8-13 17:09
但是没有没有命令可以再中途，修正一下

作者: JiangLi.arch 时间: 2013-8-13 21:37
哦，这样啊。还没有做过实际项目，估计以后能用上。谢谢————不过不懂前辈说的“我一般将模型移动至原点（0,0,0）位置进行运算，最后再移动至实际定位点，这样只产生了两次较大的线性误差。”什么叫实际定位点。你的意思是将很多东西在靠近原点运算，最后一步通过移动到实际定位，然后就不继续运算了么？

作者: thinksong 时间: 2013-8-13 21:55
本帖最后由 thinksong 于 2013-8-13 23:30 编辑

JiangLi.arch 发表于 2013-8-13 21:37

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哦，这样啊。还没有做过实际项目，估计以后能用上。谢谢————不过不懂前辈说的“我一般将模型移动至原点 ...

我曾经学习过 Bentley MicroStation 的时候，就听说了，离原点越近，越精确，这与计算机计算有关系，当时记的比较模糊，改天从新温习下，这个误差貌似真的存在，但Gh什么情况，偶就不晓得嘞

作者: /大兵夜明 时间: 2013-8-13 23:36

JiangLi.arch 发表于 2013-8-13 21:37

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哦，这样啊。还没有做过实际项目，估计以后能用上。谢谢————不过不懂前辈说的“我一般将模型移动至原点 ...

恩，很多项目轴网离原点是很远的，1比1在实际位置建模会有较大误差

作者: 999de爱 时间: 2013-8-14 08:28
多谢分享！！

作者: JiangLi.arch 时间: 2013-8-14 08:49

/大兵夜明发表于 2013-8-13 23:36

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恩，很多项目轴网离原点是很远的，1比1在实际位置建模会有较大误差

那是不是可以通过缩放比例的方式来解决。比如开始以米为单位，最后用乘法，这样的误差怎样？

作者: 几度天狼 时间: 2013-8-14 09:16
很难相信这是真的……

作者: 老小开 时间: 2013-8-14 10:23
才明白以前要在原点建模的原因

作者: pink58972 时间: 2013-8-14 14:33
GH 是依赖 Rhino 系统单位的一般Rhino精度用在建筑行业是已经足够了还要看你要建什么模型要建到什么深度一开始就要设置好单位的精度。。。

作者: wrq329 时间: 2013-8-14 16:06
为什么有这种情况发生呢。。？
好神奇。。。

作者: zyfeiniao 时间: 2013-8-14 21:07
在现有的施工技术条件下，虽然参数化无限接近最精准的定位数值，但实际工程中多次累加各种误差后，定位基本都会有问题，比如结构按定位的做完后，再安装幕墙，就需要现场实测之后，重新划分板块下料。

作者: wuhawuhababy 时间: 2013-8-14 21:56

thinksong 发表于 2013-8-13 21:55

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我曾经学习过 Bentley MicroStation 的时候，就听说了，离原点越近，越精确，这与计算机计算有关系，当时 ...

不仅是 Microstation 就是常用的CAD也是如此离原点越远偏差越大(感觉是内部作图范围制定时的问题)

作者: thinksong 时间: 2013-8-14 22:01

zyfeiniao 发表于 2013-8-14 21:07

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在现有的施工技术条件下，虽然参数化无限接近最精准的定位数值，但实际工程中多次累加各种误差后，定位基本 ...

言之有理，所以需要物联网。

作者: zhiaixu2010 时间: 2013-8-15 15:56
本帖最后由 zhiaixu2010 于 2013-8-15 16:02 编辑

真相帝来也......
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其实所谓的离原点越近越精确只是一种感性的说法，当你的数据位数超过16位，那么告诉你，这个数从16位以后绝对是不精确的，而且即便位数没有超过16位，对于小数点过多或者某些特殊的小数在小数点6位以后都是不精确的......WHY？
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让我们首先温习一下计算机对于实型数据的储存方式：
计算机储存数据的最小单位是bit（位），一字节（byte）=8bit，对于实型数据，分为float（单精度浮点）和double（双精度浮点）（C中还有long double），float在内存中占用的大小为4字节（32位），double占用8字节（64位）。在此我们只关注double类型，因为float的存储量比较小。double类型的64个内存位置能储存64个二进制数（63+1个符号位），所能表示的十进制数为15~16位，也就是说对于超过16位的十进制数，编译系统只会对其前15~16个有效位数进行计算，
如同楼主的第一张图
[attach]39702[/attach]
系统只会计算前16个1的减法，结果当然是0......
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重点来了，那为什么会出现接下来的情况呢？如同楼主接下来的图
[attach]39703[/attach]

这个就是在最开始说的，即便是没有超过16位的double类型，在转换为二进制的过程中同样会有精度损失
为了说明这不是GH独有的情况，我们在Visual studio 2010中使用C++做测试：
如图，上半部是简单的z=x-y代码，重点是下面红色的z数值
[attach]39704[/attach]
为什么在0.123456末尾多出了许多奇怪的数？
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举个栗子...
对于十进制数12.34如何储存为二进制浮点数？
首先将整数和小数分开，分别用二进制表示
整数部分很简单，相信大家都知道，就是不停地除2，最后把余数由后到前排列，
即12=1100，
而小数部分则是不停地乘2，将乘积的整数部分由前向后排列，
即0.34=0.0101011111...，我们发现小数部分*2永远乘不尽，就是说不可能出现没有小数的时候，所以此浮点数就无法被精确的转换成二进制。这就是误差产生的原因，后面具体转换成二进制就不再赘述。
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最后，避免这种“误差”的最好办法就是减少位数，一个是单位的转换，二是把位数多的数据拆分成几个部分（整数+小数or短整数），再进行计算，切记，总位数保证在16位以内会减少大部分的误差......@thinksong

作者: 犬少 时间: 2013-8-15 15:59
楼上真相帝！学习了

作者: xielanmin 时间: 2013-8-16 08:41
在精度要求不要高的情况下，比如曲面衔接差个3、5毫米，犀牛建模可以说忽略不计，我的模型量量差了这一点，放过就放过，当作没发生就好了。。。

但是，当模型数据要转入到力学分析时，所有要计算的组成部分必须丝毫不差，所以很多力学模型，只有选择在原有框线基础上重画，失之毫厘，差之千里。。。

作者: JiangLi.arch 时间: 2013-8-16 20:14

musikerz 发表于 2013-8-14 16:48

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转换单位的话，计算误差更大，别忘了人是十进制动物，而电脑是二进制机器。

哦，哦，是这样说。我只知道设置里面有容差的选项，只要在你选择范围内他就可以运算，超出了那个数据就挑选不出来，这样就可以控制了吧

作者: JiangLi.arch 时间: 2013-8-16 20:17

zhiaixu2010 发表于 2013-8-15 15:56

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真相帝来也......
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真相帝，学习了。等以后用得到在看这个根本原因吧，现在看了一堆头大。我觉得@zyfeiniao 的方法更好吧。就是到了实际工程进行测量，在测量后的数据上进行设计————不过要是异形的估计设计师就不干了。哎，这问题得大家共同努力才能解决啊

作者: 794779857lock 时间: 2013-8-17 19:38

zhiaixu2010 发表于 2013-8-15 15:56

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真相帝来也......
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碉堡，来看看，直接用 mm单位就能减少误差了吧

作者: jek 时间: 2013-8-19 02:53
学到东东了！谢谢楼主

作者: jasonroc 时间: 2013-8-19 10:27
学习了，涨姿势了~

作者: yal7 时间: 2013-8-19 16:46

zhiaixu2010 发表于 2013-8-15 15:56

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真相帝来也......
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长姿势啊！

作者: /大兵夜明 时间: 2013-8-20 01:13

zhiaixu2010 发表于 2013-8-15 15:56

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真相帝来也......
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的确，根本原理是这样子的，但是这种减少误差的方式是不能用在建模上的，你不能在一次次操作模型的同时去处理模型的每个坐标而减少误差。实际上一般工程尤其是直面的，建筑师在设计的时候模型定位中心离原点都不会太远。但是大面积的异性建筑就不一样了，比如几个大圆弧构成的轮廓，通常半径会在10^8~10^11mm之间，也就是说模型尺寸的数量级或许不是非常大，但是模型距原点的位置却非常远，那么每块面每条线每个点的坐标值也会非常大。虽然说其实10^11mm这样的数量级可能影响的只是小数点后3位，但是在复杂的运算器运算过程中不可避免的让这种误差成倍增长，也或许最终下来误差并没有想象中那么大，但是我不知道什么时候它会出现，比如两条该相交的线不相交了，该共面的不共面了。也不是因为业主要求非常高的精度，人的要求是很低的，然而软件的要求却是很高的，所以为了不必要的麻烦，我养成了这种习惯，稍微大点的模型我都会先移动定位点再建模。

作者: hyycq 时间: 2013-8-21 11:02
学习了。这个还是挺有讲究的。

作者: 246817923 时间: 2014-1-15 16:14
感謝分享,學習了

作者: 灬明|_|光灬 时间: 2014-1-17 16:22
学习了学习了，以前发现了这个问题，但是不知道为什么。看了这个帖子明白了，多谢多谢~~~~~

作者: ymf813 时间: 2014-2-28 12:27

zhiaixu2010 发表于 2013-8-15 15:56

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真相帝来也......
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从专业的角度解释，明白了,谢谢

作者: Zzzzkee 时间: 2014-3-3 14:37
真相帝的身份配上迈克尔杰克逊的头像，超级高大上的感觉。。。不食人间烟火~~~

作者: xxyluo 时间: 2014-3-17 00:37
谢谢楼主学习了

作者: 塞林格 时间: 2014-4-8 11:08
你说的这个问题这么屌，Gh编程的人知道吗？

作者: 塞林格 时间: 2014-4-8 11:10
再补充一下，我是外行，有个问题，计算机算得那么精确，实际制造工艺的精度能不能达到呢？

作者: /大兵夜明 时间: 2014-4-10 15:02

塞林格发表于 2014-4-8 11:10

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再补充一下，我是外行，有个问题，计算机算得那么精确，实际制造工艺的精度能不能达到呢？

计算机算浮点数实际都是不准的，这个误差看你的设定，gh默认精度是6位，当然可以再调高一点，为什么建模要把世界坐标放到项目附近不能太远，如果你做了大体量的项目就会知道了，如果离得非常远，比如可能出现的情况，明明四点共面但就是显示不共面，明明很简单的曲线偏移就是偏移不了，明明物体相交了但是就是剪切不了。在revit里有两个坐标原点，其实就是这个道理，一个是勘测原点，一个是项目原点。

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