過去,在建筑行業中,為了展示建筑的最終效果,傳統的做法是制作沙盤。由于沙盤要經過大比例縮小,因此只能獲得小區的鳥瞰形象,無法以正常人的視角來感受小區的建筑空間,更無法獲得人在其中行走的真正感覺。同時,在模型制作完成后,很難進行修改,或者修改的成本很高。這就使沙盤模型有很大的局限性。
近年來,隨著BIM、VR、MR以及計算機技術的發展,建筑仿真模擬的方式越來越多,體驗感也越來越強。
現階段建筑仿真模擬,一般分為兩種類型,一種是利用BIM技術和動畫制作軟件,制作建筑漫游動畫。第二種是利用BIM和VR/MR等技術,實現虛擬/混合現實仿真體驗。前者是通過視頻的方式,讓觀看者按照既定路線對建筑物內外部進行查看;后者是利用如今比較熱門的VR/MR技術,讓觀看者置身在虛擬的場景中,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,建筑漫游動畫一般用于建筑結構和功能展示,如青島地鐵漫游,展示了地鐵站內的整體結構和布局。
VR/MR虛擬/混合現實仿真模擬,則適用于交互式的仿真場景,如建筑規劃階段的效果展示、房地產銷售等。下面,我們分別來看下VR虛擬現實仿真和MR混合現實仿真的的具體應用吧。
VR虛擬現實仿真模擬,嚴格按照規劃設計尺寸,建造一幅虛擬的場景。虛擬場景中的樓房、綠地、樹林、人工湖、停車場、游樂場等實體,形象逼真。觀察者可以到虛擬場景中任意走動、轉身、跳起、仰視、鳥瞰。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:
芳村大道改造工程H5截圖
MR,即“混合現實”(Mixed Reality),是虛擬現實技術的進一步發展,是在VR和AR的基礎上發展出來的混合技術形式,MR既繼承了兩者的優點,同時也摒除了兩者大部分缺點的新興技術。
混合現實該技術通過在虛擬環境中引入現實場景信息,在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路,以增強用戶體驗的真實感。MR混合現實技術,最常見的應用方式是利用MR混合現實頭盔,讓體驗者多角度,全方位的查看眼前的現實世界。
MR混合現實技術應用場景:
建筑師:設計預覽,業主的購買需求;
總包商:模型協同,預建造(施工),培訓,模型順序,3D任務(工序)管理 ,安裝復核;
預制廠商:設計預覽,指導安裝,遠程協助;
維護運營:隱藏竣工視野,3D物聯數據,3D任務(工序)管理,遠程協助。
技術應用
HoloLens 2
微軟HoloLens是世界上第一個獨立的全息計算機,為一系列商業和消費應用提供混合現實體驗。HoloLens擴展了與3D模型的交互,超越了2D計算機屏幕的限制,為復雜的多階段建設項目的許多利益相關者創造了新的方式,可視化,協作,共享想法和管理變化。
微軟的HoloLens全息MR(MixedReality混合現實)通過全息影像為用戶提供沉浸式體驗,這一虛擬現實技術徹底革新了“虛擬現實”和“自然人機交互”的定義。
作為致力于改變傳統建造方式的Trimble(天寶),率先創新性的將HoloLens混合現實技術應用到建筑領域。以BIM云管理平臺Trimble Connect為核心,將建筑信息模型、協同管理與HoloLens混合現實技術有機的結合在一起。
Trimble XR10
Trimble XR10的研發,成為BIM真實落地的方法?;贖ololens 2定制的Trimble XR10將混合現實帶入施工現場,使現場人員可以直接觀察到BIM信息。
Trimble混合現實軟件和服務套件互相配合,無論是在施工現場還是日常辦公都可以獲得3D的BIM信息內容,提高工作效率,生產力以及工作質量。
Trimble XR10的亮點
安全頭盔集成使得在安全控制環境下(建筑工地,工廠等)可以使用混合現實解決方案;
完整版Windows 10 PC;
行業領先的43°視角;
10指關節操作和模型交互;
視網膜掃描和眼球追蹤;
1:1比例下3-5cm現場精度;
2聲道適應可達90分貝環境噪音 (+Cortana);
5-6 小時電池續航;
ANSI/OSHA認證視覺。
Trimble XR10的組成
產品外盒
背包
XR10“頭環”
MSA V-Gard安全頭盔 (真題或者邊緣前部)
預組裝的懸架和墊片
USB-C電源接口,國際通用充電器
快速指導手冊
額外墊片和快裝片
Trimble和XR10貼紙
藍牙骨傳導耳機
產品應用
現場BIM落地應用
將BIM模型導入到Trimble XR10中,就可以結合現場施工情況做到:
1. 對比與復合,BIM模型與現場實際情況,以到達檢查現場施工成果或者BIM模型精度的效果。
2. 提高生產力,將一些項目節點或機電的BIM模型,導入到XR10中,讓現場施工人員清晰了解到節點施工方式和機電設計與優化方案。減少傳統施工模式反復查看模型或者圖紙的問題,就算是專業知識能力不足的施工人員也能清楚了解施工方案。減少返工,浪費人力等情況,到達縮短工期,減少成本的效果。
產品展示應用
1. 優化設計,通過XR10強大的功能,虛實結合,讓設計師更加清晰直觀的了解建筑實際的效果,這樣將有利于設計師去優化修改設計思路,達到一個最好的建筑效果。
2. 展示BIM模型一大利器,將BIM模型導入XR10后,可以直接在上面查看,還可以通過手部控制模型的旋轉,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,還可以點擊構件,查看構件信息,方便又快捷。