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BIM与VR和AR的完美融合 但一大问题仍需跨越

时间:2017-01-10    来源:VR日报     BIM编辑:wang

  全球建筑市场将在2020年达到10.3万亿美元,在这一领域变更和返工的代价十分高昂,返工成本通常占项目成本的12%,在大项目中能达到数千万美元。但增强现实可以改变这一点,这就是为什么建筑产业是第一个开始探索在日常工作中使用基于“增强现实”技术的产业。 对“增强现实”在建设产业的应用现状和接下来的发展,我对Amir Rubin——Paracosm的创始人兼首席执行官进行了访谈。Paracosm提供针对建筑产业的移动现实捕捉技术,并已研发了相应的硬件和软件。

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  巨量BIM建筑、工程和施工专业人员利用建筑信息模型(BIM)的设计项目的3 D模型。这些BIM模型可以完美展示项目完成时的样子。流行的BIM软件工具包括Autodesk Revit、Graphisoft ARCHICAD和Bentley Microstation等。 对工程项目团队来说,根据BIM模型来调整实际物理建筑是很便捷的方式。今天,建筑从业者使用三脚架激光扫描仪来捕获项工程数据,然后再和BIM模型进行对比。Faro and Leica Geosystems 提供了两种最流行的扫描仪。尽管他们很强大和精确 (可以精确到1毫米以上),但是这些系统运行非常缓慢:他们需要2 - 4小时扫描一个20k平方英尺的工地,然后在办公室里花几个小时处理地点数据捕获,加起来大约需要一天,再加上一到两天的分析处理。因此时间成本非常之高。

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  “增强现实”最吸引建筑行业的优势是施工项目即时定位和构建,或称SLAM。SLAM起源于机器人技术,它让自动驾驶的车辆在陌生环境中实现了首次启动。 SLAM系统使用传感器数据,通常通过激光雷达,跟踪车辆的位置并映射其周围的空间。显然,这个过程必须快速进行,否则一辆快速移动的汽车如果不能避开它周围的物体将会引发事故。这就是SLAM的好处:实时定位,不需要GPS。 SLAM应用于建筑业,可以帮助工人在几分钟内定位场地和施工细节。这个3D捕捉现实可以做到大约2厘米到5毫米的精度。注意,它不像三脚架系统那样需要数天时间,SLAM是实时的。

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  要理解SLAM为什么对建筑业有这么大的影响,让我们看看未来工地一天的工作流程:

  1. 一名工人拿着激光雷达传感器走过工地,在他走过的这几分钟里,一个涵盖工地所有部件的高度精确的地图已经被上传到云端了。

  2. 云端的软件会对比这名工人制作的BIM模型,对比实际建筑并注明期望的结果。

  3. 让工人更早地对工地BIM模型中没有显示的错误进行修复。

  4. 该软件还跟踪项目的完成,使团队保证工期,确保期望和减少成本。

  5. 项目实施期间每天或每周重复以上步骤,使项目运行地更好。

  这些未来的工作流程是Paracosm的愿景。该团队创立于机器人技术领域,他们花费了几年时间建立了3D地图软件,此后他们意识到最大的机会是在建筑业。然后他们开发了与之匹配的硬件,使用在过去几年已经变得成本低廉且功能强大的激光雷达(测量到物体的距离),这得益于在自动驾驶车辆和计算机视觉领域的应用爆发。今天,工人可以使用Paracosm的扫描定位并捕获准确的3D数据,但最终,Paracosm希望使用地面机器人和无人机实现自动扫描。扫描后,Paracosm会自动将捕获数据的坐标系统与项目的BIM模型进行匹配。一旦匹配成功,他们可以像Skur一样,通过引擎进行比对。然后Paracosm将提供可视化分析并审视项目的进展情况,无论是标准规范,还是潜在的问题,都可一目了然。

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  Paracosm现在的目标是使扫描变得简单和轻松,工人可以进行日常检查,全过程严格把控质量并及时获得反馈。其他人员将目标对准宇宙空间的应用,如Shapetrace(使用BIM模型减少错误)和GeoSLAM(分析硬件和软件捕获的数据)。 可视化改变建筑,工程和施工领域是AR的先驱。虽然消费者是否采纳AR取决于是否有足够的群体来购买头显和硬件,但建筑业已经有很多有趣的和有用的应用程序,以及有投资来促进它的发展。目前,我们已经看到了一些令人鼓舞的项目。 在2016年6月,微软宣布与提供定位技术和3D建模的Trimble,以及全球最大的工程公司之一AECOM合作,将HoloLens AR纳入其项目中。 AR的主要用途包括BIM模型的全息显示,团队成员之间的合作,以及施工计划中的沉浸式展现。

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  很多人都知道在2016年8月,Scope AR与干式墙分包商Martin Bros.合作,在HoloLens上使用AR来建造浴室。实验表明,可以在没有实体建筑计划甚至卷尺的受控环境中进行室内的建造。相反,工人可以在AR中用3D模型布置每一个零件。

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  Hackathons专注于建筑业的VR和AR,如AEC Hackathon,正在获得大公司的青睐,如Autodesk,同时进行全国的推广活动。 一些初创公司提供让用户在VR中查看BIM的工具,如Iris和VIMtrek,并帮助设计师以前所未有的深度可视化他们的项目。当工程启动,像Scope AR和Daqri这类公司允许工人用AR眼镜/头显或移动设备接收指示。这些系统还很新,并且还没有被广泛使用。

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  其他公司的目标是房地产和室内设计的VR应用,相比在建项目他们更关注建筑成品的潜力。用户虚拟自建以及查看房屋空间的平面图。 Matterport使用自己的3D相机捕获房屋的内部装饰,可用于VR旅游或转换为数字模型。 Navvis也在捕获室内空间,让用户扫描区域以将其数字化,定位甚至将其转换为BIM文件。

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  最终,施工人员希望完成扫描,以便让工人佩戴AR头显进入工地,通过查看BIM模型了解工程总体的进度。他们将能够使用AR / VR可视化来弥合BIM模型和在地面上的实际建筑物之间的差距。 但是这里仍然有一个地方存在欠缺,Rubin说道,由于跟踪精度还不够,还无法做到将BIM模型投射到AR。要达到在工作现场查看BIM模型不仅仅是新酷炫,它的重合需要实现八分之一英寸的精度;否则AR元素将不会与物理完美匹配,景象就不会呈现出来。

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  如果你是建筑从业者,在工作中引入AR和VR将成为你的竞争优势。我们距离拥有最强大的工具还有几年的时间,但是现在已经有很多工具可以扩展你的工具箱并降低成本。

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签:BIM新闻 
关键字:BIM VR AR
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