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VR技術(shù)怎樣結(jié)合BIM技術(shù)?

2017.07.29 2839 分享

導(dǎo)讀

近年來,BIM技術(shù)飛快發(fā)展,全國各地都在迅速推廣,并成功落地實施了多個大型工程項目,業(yè)內(nèi)上到施工單位、設(shè)計院,下到業(yè)主都可對它談上幾句。它就如同十年前的互聯(lián)網(wǎng)大潮,引領(lǐng)著技術(shù)、管理乃至商業(yè)模式的變革,造就了一批新的工作崗位。

       近年來,BIM技術(shù)飛快發(fā)展,全國各地都在迅速推廣,并成功落地實施了多個大型工程項目,業(yè)內(nèi)上到施工單位、設(shè)計院,下到業(yè)主都可對它談上幾句。它就如同十年前的互聯(lián)網(wǎng)大潮,引領(lǐng)著技術(shù)、管理乃至商業(yè)模式的變革,造就了一批新的工作崗位。


BIM施工,BIM預(yù)制,BIM施工技術(shù),BIM在施工中的應(yīng)用


       這次我想談?wù)剬μ摂M現(xiàn)實(vr)的看法。VR虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,簡稱VR):虛擬現(xiàn)實VR是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù),也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。AR增強現(xiàn)實(Augmented Reality,簡稱AR):增強現(xiàn)實AR,它通過電腦技術(shù),將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界,真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。

       虛擬現(xiàn)實(VR),看到的場景和人物全是假的,是把你的意識代入一個虛擬的世界。


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       增強現(xiàn)實(AR),看到的場景和人物一部分是真一部分是假,是把虛擬的信息帶入到現(xiàn)實世界中。因為VR是純虛擬場景,所以VR裝備更多的是用于用戶與虛擬場景的互動交互,更多的使用是:位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套(5DT之類的)、動捕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)頭盔等等。

       由于AR是現(xiàn)實場景和虛擬場景的結(jié)合,所以基本都需要攝像頭,在攝像頭拍攝的畫面基礎(chǔ)上,結(jié)合虛擬畫面進行展示和互動,比如GOOGLE GLASS這些(其實嚴格的來說,IPAD,手機這些帶攝像頭的只能產(chǎn)品,都可以用于AR,只要安裝AR的軟件就可以。

       我們所做的BIM模型和所制作的場景,其實就是在一個虛擬世界中的場景,因此BIM和VR技術(shù)是同脈相連,相同點很多。談?wù)凚IM和VR的聯(lián)系吧。


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(1)設(shè)計
       BIM正在推動建筑供給端同時也是最前端(設(shè)計環(huán)節(jié))走向行業(yè)變革的,而VR提升BIM應(yīng)用效果并加速其推廣應(yīng)用。BIM是以建筑工程項目各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進行建筑模型的建立,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息,具有可視化,協(xié)調(diào)性,模擬性,優(yōu)化性和可出圖性等特點。VR的沉浸式體驗,加強了具象性及交互功能,大大提升BIM應(yīng)用效果,從而推動其在建筑設(shè)計加速推廣使用。
       VR正逐步走進建筑設(shè)計領(lǐng)域,目前國外在視頻拍攝、電子游戲等領(lǐng)域已經(jīng)有了完善的VR產(chǎn)品,在工業(yè)設(shè)計中谷歌、微軟、索尼等產(chǎn)品逐漸進入工業(yè)設(shè)計中。歐美知名建筑設(shè)計公司目前已經(jīng)開始了VR技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域的模型測試,并認為未來五年內(nèi)VR技術(shù)將有望在建筑設(shè)計中推廣。英國IVRNATION公司根據(jù)Ty Hedfan公司在南威爾士設(shè)計的住宅搭建了VR模型,建筑設(shè)計師可以利用該模型即時改變墻壁、地板和家具等組件的材質(zhì)和設(shè)計,設(shè)計師表示VR模型真實度達到90%。同時,VR模型構(gòu)建者認為,隨著顯示設(shè)備的發(fā)展,建筑設(shè)計師將在未來四到五年內(nèi)進一步提高VR模型的真實程度,該技術(shù)將更有力地推動建筑行業(yè)發(fā)展。

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【上圖為實景,下圖為虛擬】


       建筑設(shè)計行業(yè)目前最大的痛點在于“所見非所得”和“工程控制難”,難點在于統(tǒng)籌規(guī)劃、資源整合、具象化聯(lián)系和平臺構(gòu)建。BIM+VR模式有望提供行業(yè)痛點的解決路徑。系統(tǒng)化BIM平臺將建筑設(shè)計過程信息化、三維化,同時加強項目管理能力。VR在BIM的三維模型基礎(chǔ)上,加強了可視性和具象性。通過構(gòu)建虛擬展示,為使用者提供交互性設(shè)計和可視化印象。設(shè)計平臺+VR組合:未來將成為設(shè)計企業(yè)核心競爭力之一。

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【左圖為實景,右圖為虛擬】


(2)施工
       在實際工程施工中,復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計和施工結(jié)構(gòu)計算是一個難度較大的問題,前者難點關(guān)鍵就在于施工現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機械設(shè)備間的空間關(guān)系的表達;后者在于施工結(jié)構(gòu)在施工狀態(tài)和荷載下的變形大于就位以后或結(jié)構(gòu)成型以后。在虛擬的環(huán)境中,建立周圍場景、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機械設(shè)備等的三維CAD模型(虛擬模型),形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統(tǒng),讓系統(tǒng)中的模型具有動態(tài)性能,并對系統(tǒng)中的模型進行虛擬裝配,根據(jù)虛擬裝配的結(jié)果,在人機交互的可視化環(huán)境中對施工方案進行修改。同時,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對不同的方案,在短時間內(nèi)做大量的分析,從而保證施工方案最優(yōu)化。

       借助虛擬仿真系統(tǒng),把不能預(yù)演的施工過程和方法表現(xiàn)出來,不僅節(jié)省了時間和建設(shè)投資,大大增加施工企業(yè)的投標競爭能力。


(3)地產(chǎn)營銷
       BIM+VR在房地產(chǎn)營銷領(lǐng)域是目前的主要應(yīng)用方面,主要在用于樣板間的展示例如萬科、廈門指揮家科技公司的樣板間、美房圈、美屋等公司。借助VR技術(shù)這是一種全新的銷售模式,客戶能夠在短時間看不同的樣板間,甚至可以直接測量距離,還可以變換裝修風格,還可以體驗在未來住宅的小區(qū)的整體場景、景觀等。BIM模型能夠?qū)⒔ㄖ紨?shù)據(jù)真實還原。BIM+VR這樣的地產(chǎn)營銷模式正在逐漸走入大家的視線,并日趨成熟。

       BIM+VR引領(lǐng)建筑新革命:BIM的建模渲染的真實度提升、VR插件動作捕捉精度和顯示分辨率提升、BIM+VR在建筑營銷領(lǐng)域得到推廣、BIM+VR在施工應(yīng)用領(lǐng)域得到推廣,最終形成BIM+VR一體化系統(tǒng),全面滲透建筑設(shè)計行業(yè)。其中前兩步的推進有賴于計算機及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進步,為建筑行業(yè)提供更強的運算能力和有效的軟硬件聯(lián)系;而BIM+VR系統(tǒng)在施工中和營銷中的應(yīng)用有賴于行業(yè)對于系統(tǒng)的投資提高和居民消費質(zhì)量的提高。

(4)市政基礎(chǔ)設(shè)施
           市政設(shè)施例如高架、隧道、立交、管廊、管線等實體構(gòu)造物,都可以做出BIM模型,我們可以通過視角轉(zhuǎn)化,在虛擬實景中體驗高架、立交匝道之間的凈高、坡度和長度,隧道的燈光、附屬設(shè)施、管廊內(nèi)管線、設(shè)備和建筑的空間關(guān)系等,都可以為設(shè)計人員、業(yè)主和施工人員已經(jīng)運營工作人員提供直觀的體驗和數(shù)據(jù)的支持。

(5)虛擬軟件
       我使用最多的是LUMION和fuzor,把已經(jīng)做好的BIM模型導(dǎo)入這些軟件,在這些軟件中布置景觀,可以把場景做的和現(xiàn)實一樣逼真,鳥語花香、行車流水...當然還有其他一些軟件(例如quest3D,InfraWorks...)也可以做場景,個人認為最成熟的還是LUMION。


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       將VR技術(shù)引入市政BIM中,讓我們的BIM模型不在枯燥、不在與現(xiàn)實差距那么遠,一直是我們未來的努力方向,幻想以后我們再自己所建立的模型中,成為模型中的一份子,在其中漫步、體驗和現(xiàn)實一樣的生活場景,多么美好。
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