過(guò)去,在建筑行業(yè)中,為了展示建筑的最終效果,傳統(tǒng)的做法是制作沙盤(pán)。由于沙盤(pán)要經(jīng)過(guò)大比例縮小,因此只能獲得小區(qū)的鳥(niǎo)瞰形象,無(wú)法以正常人的視角來(lái)感受小區(qū)的建筑空間,更無(wú)法獲得人在其中行走的真正感覺(jué)。同時(shí),在模型制作完成后,很難進(jìn)行修改,或者修改的成本很高。這就使沙盤(pán)模型有很大的局限性。
近年來(lái),隨著B(niǎo)IM、VR、MR以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,建筑仿真模擬的方式越來(lái)越多,體驗(yàn)感也越來(lái)越強(qiáng)。
現(xiàn)階段建筑仿真模擬,一般分為兩種類型,一種是利用BIM技術(shù)和動(dòng)畫(huà)制作軟件,制作建筑漫游動(dòng)畫(huà)。第二種是利用BIM和VR/MR等技術(shù),實(shí)現(xiàn)虛擬/混合現(xiàn)實(shí)仿真體驗(yàn)。前者是通過(guò)視頻的方式,讓觀看者按照既定路線對(duì)建筑物內(nèi)外部進(jìn)行查看;后者是利用如今比較熱門(mén)的VR/MR技術(shù),讓觀看者置身在虛擬的場(chǎng)景中,自由的選擇查看的建筑物類型和景觀,以及選擇查看的角度,仿佛身臨其境般。
目前,建筑漫游動(dòng)畫(huà)一般用于建筑結(jié)構(gòu)和功能展示,如青島地鐵漫游,展示了地鐵站內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)和布局。
VR/MR虛擬/混合現(xiàn)實(shí)仿真模擬,則適用于交互式的仿真場(chǎng)景,如建筑規(guī)劃階段的效果展示、房地產(chǎn)銷售等。下面,我們分別來(lái)看下VR虛擬現(xiàn)實(shí)仿真和MR混合現(xiàn)實(shí)仿真的的具體應(yīng)用吧。
VR虛擬現(xiàn)實(shí)仿真模擬,嚴(yán)格按照規(guī)劃設(shè)計(jì)尺寸,建造一幅虛擬的場(chǎng)景。虛擬場(chǎng)景中的樓房、綠地、樹(shù)林、人工湖、停車場(chǎng)、游樂(lè)場(chǎng)等實(shí)體,形象逼真。觀察者可以到虛擬場(chǎng)景中任意走動(dòng)、轉(zhuǎn)身、跳起、仰視、鳥(niǎo)瞰。如芳村大道南快捷化改造工程漫游行走展示交互式H5,則是利用了VR技術(shù):
芳村大道改造工程H5截圖
MR,即“混合現(xiàn)實(shí)”(Mixed Reality),是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,是在VR和AR的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的混合技術(shù)形式,MR既繼承了兩者的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也摒除了兩者大部分缺點(diǎn)的新興技術(shù)。
混合現(xiàn)實(shí)該技術(shù)通過(guò)在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景信息,在虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界和用戶之間搭起一個(gè)交互反饋的信息回路,以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感。MR混合現(xiàn)實(shí)技術(shù),最常見(jiàn)的應(yīng)用方式是利用MR混合現(xiàn)實(shí)頭盔,讓體驗(yàn)者多角度,全方位的查看眼前的現(xiàn)實(shí)世界。
MR混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景:
建筑師:設(shè)計(jì)預(yù)覽,業(yè)主的購(gòu)買需求;
總包商:模型協(xié)同,預(yù)建造(施工),培訓(xùn),模型順序,3D任務(wù)(工序)管理 ,安裝復(fù)核;
預(yù)制廠商:設(shè)計(jì)預(yù)覽,指導(dǎo)安裝,遠(yuǎn)程協(xié)助;
維護(hù)運(yùn)營(yíng):隱藏竣工視野,3D物聯(lián)數(shù)據(jù),3D任務(wù)(工序)管理,遠(yuǎn)程協(xié)助。
技術(shù)應(yīng)用
HoloLens 2
微軟HoloLens是世界上第一個(gè)獨(dú)立的全息計(jì)算機(jī),為一系列商業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用提供混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。HoloLens擴(kuò)展了與3D模型的交互,超越了2D計(jì)算機(jī)屏幕的限制,為復(fù)雜的多階段建設(shè)項(xiàng)目的許多利益相關(guān)者創(chuàng)造了新的方式,可視化,協(xié)作,共享想法和管理變化。
微軟的HoloLens全息MR(MixedReality混合現(xiàn)實(shí))通過(guò)全息影像為用戶提供沉浸式體驗(yàn),這一虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)徹底革新了“虛擬現(xiàn)實(shí)”和“自然人機(jī)交互”的定義。
作為致力于改變傳統(tǒng)建造方式的Trimble(天寶),率先創(chuàng)新性的將HoloLens混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到建筑領(lǐng)域。以BIM云管理平臺(tái)Trimble Connect為核心,將建筑信息模型、協(xié)同管理與HoloLens混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起。
Trimble XR10
Trimble XR10的研發(fā),成為BIM真實(shí)落地的方法?;贖ololens 2定制的Trimble XR10將混合現(xiàn)實(shí)帶入施工現(xiàn)場(chǎng),使現(xiàn)場(chǎng)人員可以直接觀察到BIM信息。
Trimble混合現(xiàn)實(shí)軟件和服務(wù)套件互相配合,無(wú)論是在施工現(xiàn)場(chǎng)還是日常辦公都可以獲得3D的BIM信息內(nèi)容,提高工作效率,生產(chǎn)力以及工作質(zhì)量。
Trimble XR10的亮點(diǎn)
安全頭盔集成使得在安全控制環(huán)境下(建筑工地,工廠等)可以使用混合現(xiàn)實(shí)解決方案;
完整版Windows 10 PC;
行業(yè)領(lǐng)先的43°視角;
10指關(guān)節(jié)操作和模型交互;
視網(wǎng)膜掃描和眼球追蹤;
1:1比例下3-5cm現(xiàn)場(chǎng)精度;
2聲道適應(yīng)可達(dá)90分貝環(huán)境噪音 (+Cortana);
5-6 小時(shí)電池續(xù)航;
ANSI/OSHA認(rèn)證視覺(jué)。
Trimble XR10的組成
產(chǎn)品外盒
背包
XR10“頭環(huán)”
MSA V-Gard安全頭盔 (真題或者邊緣前部)
預(yù)組裝的懸架和墊片
USB-C電源接口,國(guó)際通用充電器
快速指導(dǎo)手冊(cè)
額外墊片和快裝片
Trimble和XR10貼紙
藍(lán)牙骨傳導(dǎo)耳機(jī)
產(chǎn)品應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)BIM落地應(yīng)用
將BIM模型導(dǎo)入到Trimble XR10中,就可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況做到:
1. 對(duì)比與復(fù)合,BIM模型與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,以到達(dá)檢查現(xiàn)場(chǎng)施工成果或者BIM模型精度的效果。
2. 提高生產(chǎn)力,將一些項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)或機(jī)電的BIM模型,導(dǎo)入到XR10中,讓現(xiàn)場(chǎng)施工人員清晰了解到節(jié)點(diǎn)施工方式和機(jī)電設(shè)計(jì)與優(yōu)化方案。減少傳統(tǒng)施工模式反復(fù)查看模型或者圖紙的問(wèn)題,就算是專業(yè)知識(shí)能力不足的施工人員也能清楚了解施工方案。減少返工,浪費(fèi)人力等情況,到達(dá)縮短工期,減少成本的效果。
產(chǎn)品展示應(yīng)用
1. 優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)XR10強(qiáng)大的功能,虛實(shí)結(jié)合,讓設(shè)計(jì)師更加清晰直觀的了解建筑實(shí)際的效果,這樣將有利于設(shè)計(jì)師去優(yōu)化修改設(shè)計(jì)思路,達(dá)到一個(gè)最好的建筑效果。
2. 展示BIM模型一大利器,將BIM模型導(dǎo)入XR10后,可以直接在上面查看,還可以通過(guò)手部控制模型的旋轉(zhuǎn),縮放,真正是做到在手中把玩模型,能夠清晰展示BIM模型全樣,還可以點(diǎn)擊構(gòu)件,查看構(gòu)件信息,方便又快捷。