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BIM+VR:讓建筑觸手可及

2017.11.06 3022 分享

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新常態(tài)下,BIM能真正解決復(fù)雜工程的大數(shù)據(jù)創(chuàng)建、管理和共享應(yīng)用等問題,特別是在項目管理方面,能提供數(shù)據(jù)、技術(shù)和協(xié)同三大價值支撐。BIM已滲透到建筑設(shè)計領(lǐng)域,并在建造方式上改變了傳統(tǒng)的施工方法,而VR的誕生給人們帶來了不一樣的感知交互體驗,兩者的結(jié)合勢必會增強相互領(lǐng)域間的技術(shù)層次,讓建筑觸手可及。

       新常態(tài)下,BIM能真正解決復(fù)雜工程的大數(shù)據(jù)創(chuàng)建、管理和共享應(yīng)用等問題,特別是在項目管理方面,能提供數(shù)據(jù)、技術(shù)和協(xié)同三大價值支撐。BIM已滲透到建筑設(shè)計領(lǐng)域,并在建造方式上改變了傳統(tǒng)的施工方法,而VR的誕生給人們帶來了不一樣的感知交互體驗,兩者的結(jié)合勢必會增強相互領(lǐng)域間的技術(shù)層次,讓建筑觸手可及。

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


1、何為BIM?

       新常態(tài)下,中國建筑業(yè)新開工項目大量減少、勞動力成本一路高漲、利潤越來越薄、建筑工業(yè)化進程加快、“營改增”引發(fā)新考驗……行業(yè)面臨著歷史以來的最大挑戰(zhàn)。建筑企業(yè)如何轉(zhuǎn)型升級,突破重圍,需要新的思維與視角,新興的BIM(Building Information Model,建筑信息模型)技術(shù)則帶來了一個可以利用的支撐手段。作為工程行業(yè)最核心的大數(shù)據(jù)技術(shù),BIM能建立多維度、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫,解決建筑工程中海量數(shù)據(jù)的建立與管理、因技術(shù)造成的返工和多專業(yè)協(xié)同復(fù)雜的難題,在數(shù)據(jù)、技術(shù)和協(xié)同管理三大層面,提供了革命性項目管理手段。

       無論是復(fù)雜的上海中心、迪士尼,還是跨海大橋,通過BIM,都可以高效地建立工程數(shù)字模型,BIM軟件系統(tǒng)既能快速精準(zhǔn)地進行工程量造價等數(shù)據(jù)分析,也可以實現(xiàn)如碰撞檢查、剖面圖砌體排布等技術(shù)問題解決,最后實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的項目級企業(yè)級的協(xié)同管理,BIM將帶來建筑行業(yè)生產(chǎn)力的巨大提升,從而改變建筑業(yè)。

       BIM技術(shù)的使用和推廣,一方面,受益于國家政策支持、工業(yè)4.0需求(精益建造及工業(yè)化生產(chǎn))以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進步的推動;另一方面,建筑工業(yè)化生產(chǎn)最核心的推動力之一——提高生產(chǎn)效率、節(jié)約工程造價和縮短建設(shè)工期,也會促進BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣。由于建筑工程管理長期面臨著工期緊張、工程復(fù)雜、協(xié)作困難等問題,應(yīng)用BIM技術(shù)進行項目集約化管理,有助于協(xié)助各施工部門溝通、加強成本管理和安全管理,從而降低工程復(fù)雜度,縮短工期,加速資金周轉(zhuǎn)。同時,大數(shù)據(jù)、云計算以及3D打印等新興技術(shù)的興起,也共同推動了BIM系統(tǒng)加速發(fā)展。

       根據(jù)Transparency Market Research(透明度市場研究)的報告——《2015-2022年BIM全球市場分析,規(guī)模,信息,增長,趨勢以及預(yù)測》,2014年全球BIM軟件市場價值27.6億美元,而到2022年,將預(yù)期到達115.4億美元(約合人民幣785億元),復(fù)合年增長率保持在19.1%。據(jù)上海BIM創(chuàng)新技術(shù)聯(lián)盟“中國BIM軟件行業(yè)發(fā)展研究報告”課題組預(yù)測,2022年中國BIM市場規(guī)模將達367.5億元??梢?,BIM市場發(fā)展前景廣闊!

2、VR是什么?

       VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實)是一種模擬體驗虛擬世界的交互式仿真系統(tǒng),利用計算機融合多源信息,通過三維動態(tài)視景去感知實體行為下的虛擬世界。據(jù)Digi Capital公司報告數(shù)據(jù)顯示,到2020年,全球VR市場規(guī)模將達到300億美元,其主要依托VR頭顯設(shè)備帶動整個消費市場。2012年沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)公司Oculus Rift募集到160萬美元資金,之后2014年Facebook收購Oculus VR,虛擬現(xiàn)實技術(shù)開始快速發(fā)展起來,VR產(chǎn)業(yè)火爆,并逐漸滲透到各個行業(yè):娛樂、體育賽事、醫(yī)療健康、軍事訓(xùn)練、教育培訓(xùn)、城市規(guī)劃……近來,我國國內(nèi)VR成型產(chǎn)品加速落地,與建筑直接相關(guān)的產(chǎn)品包括展示設(shè)備、拍攝設(shè)備、設(shè)計軟件等,目前應(yīng)用主要集中于VR樣板房展示、云渲染家裝、設(shè)計轉(zhuǎn)換VR平臺等。

       

       當(dāng)前,VR正逐步照進建筑設(shè)計和工程施工領(lǐng)域,已有效應(yīng)用于西方工業(yè)設(shè)計;未來有望在中國建筑設(shè)計領(lǐng)域廣泛推廣使用,目前已在樣板房展示等營銷領(lǐng)域落地。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,在谷歌、微軟、索尼等產(chǎn)品逐漸進入工業(yè)設(shè)計中。VR在工程施工中的應(yīng)用,目前一般用于開始施工之前來創(chuàng)建和體驗三維建筑模型。


       在建筑設(shè)計上,可視性方面,VR可以增強建筑及室內(nèi)設(shè)計的設(shè)計成果的展示效果,還可以以沉浸式的方式進行施工模擬演練,幫助施工方了解施工過程。交互性方面,室內(nèi)設(shè)計師可以利用VR完成沉浸式的家裝設(shè)計,同時VR設(shè)計軟件的支持下,建筑師有望在不久的將來實現(xiàn)VR建筑設(shè)計。

       在建筑施工上,VR主要用于加強項目管理、設(shè)計和工作流排序以及客戶交互。VR不僅能使體驗者能夠身臨其境的體驗施工的過程,清晰明了地查看工程結(jié)構(gòu)的每一個部件、也可以全方位掌握施工過程中的工藝工法……,有助于實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的穿越。

       由于工程施工行業(yè)是出了名的利潤率低和效率低下,對企業(yè)來講,任何能夠降低成本并使建筑物更快完成施工的技術(shù)將是一大優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實還可以減少施工錯誤,因為包括環(huán)境因素的設(shè)計可行性測試可以在VR模型中進行,這樣可以突出設(shè)計和施工的潛在錯誤。

3、BIM+VR,為建筑業(yè)帶來了什么?

       長久以來,建筑行業(yè)存在如下兩個痛點,一是建筑效果未知,二是工程質(zhì)量控制難。建筑效果位置指的是建筑效果不可預(yù)測,施工方很難把握設(shè)計示意圖,客戶難以預(yù)知施工狀況;工程質(zhì)量控制難是指建筑過程缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃與項目組之間的溝通,難以控制工期、質(zhì)量和成本。為了解決上述兩個痛點,BIM應(yīng)用而生。那么相比單純的BIM應(yīng)用,BIM+VR模式在哪些方面更進一步了呢?筆者認(rèn)為,VR在BIM三維模型的基礎(chǔ)上,加強了可視性、具象性和交互性。

       BIM+VR的使用,可利用VR技術(shù)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)化性和可出圖性五大特點。VR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,從而推動其在建筑業(yè)的推廣和應(yīng)用。

       不僅如此,BIM+VR還能加速推進建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型,讓建筑觸手可及。BIM+VR除了能解決建筑行業(yè)最大的痛點“所見非所得”和“工程控制難”,統(tǒng)籌規(guī)劃、資源整合、構(gòu)建具象化聯(lián)系和平臺外,系統(tǒng)化的BIM平臺還能將建筑設(shè)計過程信息化、三維化,同時加強建筑施工過程的項目管理能力。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。

       對于BIM廠商而言,如果搭載了VR技術(shù),BIM系統(tǒng)就能提供沉浸式體驗,從而有效提高資源整合能力,提高產(chǎn)品的競爭能力。例如,當(dāng)前,魯班正在開展VR技術(shù)結(jié)合基建BIM系統(tǒng)的研發(fā),將BIM技術(shù)貫穿基建項目的設(shè)計到施工、運營階段,通過強大的數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)、3D可視技術(shù),減少項目變更,減少材料浪費,縮短工期,為項目帶來巨大效益;并通過引入強大的新型3D引擎,大幅提高畫面的渲染效果,實現(xiàn)構(gòu)件的真實物理屬性和機械性能;基于VR技術(shù)與基建BIM系統(tǒng)的對接,使工程模型和數(shù)據(jù)實時無縫雙向傳遞,在虛擬場景中對構(gòu)件進行任意編輯。

4、BIM+VR的未來?

       BIM已滲透到建筑設(shè)計領(lǐng)域,并在建造方式上改變了傳統(tǒng)的施工方法,VR的誕生給人們帶來了不一樣的感知交互體驗,兩者的結(jié)合勢必會增強相互領(lǐng)域間的技術(shù)層次。BIM+VR的結(jié)合在設(shè)計前期方案評審中有助于規(guī)避設(shè)計風(fēng)險,并在施工中進行三維方案模擬,模擬存在安全風(fēng)險的方案,減少事故率,從而提高整個項目管理的水平。

       樣板房、家裝設(shè)計等只是VR與BIM相融合的開始,未來利用BIM與VR系統(tǒng)平臺打造虛擬城市,為城市創(chuàng)造更多的新空間,推動超大型城市的形成與改變,輔助智慧城市建設(shè),才是其發(fā)展的長遠(yuǎn)道路。在此過程中,無論是在設(shè)備硬件研究上,還是在內(nèi)容填充上和交互功能體驗上,BIM與VR都還有很長的道路需要走。當(dāng)BIM與VR真正相互融合,帶給我們的將不只是虛擬世界與現(xiàn)實世界的無痕切換,施工過程實時監(jiān)控,而是一場全方位感知的盛宴,是一場建筑技術(shù)的新革命!
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