為什麼説Unity Reflect是XR科技賦能工程建設行業的...

我們曾經用很傳統方式的構造建築:施工團隊將建築文檔發送給總包商,總包商發給分包商,之後再發給施工圖設計公司,然後施工圖被髮送給我們審核,審核之後再將結果發給施工團隊,流程相當繁複。但Unity Reflect的出現改變了這一切。

——Adam Chernick 在 SHoP Architects 公司 AR/VR  研發部門負責人 Adam Chernick 看來,目前 BIM 技術應用在工程建設領域“並不吃香”。 SHoP Architects 成立於1996年,位於紐約,擅長大型建築項目開發,享譽“世界最具創新力的建築設計事務所和公司”,已獲得3個A+ Awards獎。9 Dekalb 住宅摩天大樓是SHoP Architects 設計的項目,它是布魯克林首座超高層項目,高達約435米。 Chernick説:“即使如今已在使用 3D 建模,但目的大多是為了縮短2D製圖的時間,設計和施工溝通所花費的時間和成本依舊高昂。而 Unity Reflect 的出現為實時設計協同、施工現場的項目預演提供了便利的技術支撐,結合VR/AR 的應用,能夠幫助他了解實際的施工過程並獲得更多信息,更好的做出決策。”

為什麼説Unity Reflect是XR科技賦能工程建設行業的...
SHoP Architects 公司 AR/VR 研發部門負責人 Adam Chernick(左) BIM技術的願景,是基於建築設計、施工管理、項目協同、運維等為一體的全生命週期的管理方法,能夠讓建築節約能耗,減少污染、提高協同效率等諸多優勢。但是,BIM技術在國內的落地一直非常緩慢,總體來看有4個痛點:

3D的BIM實體工程信息在處理複雜的幾何推行時無法完整表達。

國內工程建設項目還是以施工圖(目前為2D)為準,但是3D BIM模型在變更設計時無法確保與2D圖保持一致。

不管靜態渲染效果圖看上去多美,傳統的設計可視化表達都是有限的,業主、設計和施工方通常無法通過查看二維圖紙或三維模型來了解空間關係和尺寸。很多建築師第一次走進建築物,卻發現不符合他的設計願景。

國內工程建設行業,仍在探索BIM數據實際應用的落地方法。

因此,目前工程施工行業對於BIM技術的應用只得“退而求其次”,很長一段時間內只能適用於AR/VR看房一類無需BIM信息嵌入,處在建築開發末期的輕度項目上。 如何讓BIM技術真正落地到方案設計和工程施工階段?VR陀螺認為,要有一個技術讓 3D 模型可以真正集成各類建築信息,最好這個技術可以轉換多個3D數據並且實時同步,讓業主,設計和施工方可以隨時隨地查看。而這也正是遊戲引擎公司 Unity 推出 Reflect 的原因所在。Unity Reflect如何促進BIM技術落地?

遊戲引擎因其3D實時渲染的特性,已經獲得了國內工程建設行業的關注。但目前遊戲引擎在很多應用中把對 BIM 流程真正重要的元數據刪除了,對於現有的建築XR體驗而言,設計評審往往是為了呈現設計精美的建築物,而不是提供解決現實世界設計和施工問題的實用工具,但是Unity Reflect不僅保留了數據,並且用户可以點擊對象並查看底層的屬性信息。 “建築師和設計師可以輕鬆將BIM模型和圖元數據導入,然後基於各自的BIM軟件進行設計變更,其他設備上即可實時查看修改結果。這非常重要,它改變了建築業的遊戲規則。”Unite 2019上Chernick如此評價Reflect。 Reflect是一款基於主流BIM軟件的工具集,提供BIM軟件的原生插件和Reflect Viewer(模型查看器)。它可以實現BIM數據的一鍵無損傳輸,不同專業的設計師可以將BIM模型合併到同一個Reflect模型,基於Reflect Viewer 篩選不同的模型進行顯示瀏覽,也可以管理項目訪問權限。 通過將BIM數據導入Unity Pro進行二次開發,還可以讓體驗更具互動性。例如,使業主能夠選擇嘗試各種設計、材質和照明設備。而建築師不用離開XR場景,在設計方案之間自由選擇切換即可。簡單來説,這是一個可以幫助BIM技術在國內更好落地的實用技術。

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那麼,Reflect是如何改變建築業的遊戲規則的呢? Reflect賦能BIM技術的第一步是將自己變成通用型的3D模型生成樞紐。起初,Unity與 Autodesk 達成官方合作,實現了將 Reflect 插件集成到  Revit,而後可擴展至Rhino, SketchUp,新版本的Reflect則新增了對Navisworks的支持。用户僅需在BIM軟件的界面上點擊(Export)按鈕,即可一鍵將BIM數據轉換為實時三維模型或XR體驗。 而這一鍵的背後則是圖元數據的無損傳輸、渲染流暢度等等冗雜工作進行自動化打包處理,而用户看到的就是按下Export 按鈕後帶有BIM數據的實時3D模型,並且Reflect支持PC、iOS、安卓、AR/VR跨平台查看,可以很快地完成BIM軟件模型和數據的多設備分發。

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2020年,新版本的 Reflect 將支持基於雲端服務器的數據同步功能。這意味着無論團隊成員身在何處,都可以實時同步最新的模型和數據,可以大大提高工作效率和縮短工程週期。項目模型可以儲存在本地或雲端,一旦任何一處出現改動,便會立刻同步至整個項目。 Viewer 是合併後的BIM模型和數據的查看界面,基於 Viewer,業主、設計和施工團隊都可以輕鬆瀏覽並管理建築模型的各項部分。這滿足了大型工程項目的統一管理需求,對於評審團隊來説優化了管理和並縮短了施工週期。

Reflect 可進行多設備分發和瀏覽功能也相當重要,如果Reflect只能基於 PC 查看和協作,那麼其使用場景就會大大縮水,試想施工人員即使抱着最輕薄的筆記本電腦在現場查看 BIM模型和信息,也是非常不方便的。 值得一提的是,新版本的 Viewer 可以定製化開發,這讓實現真實光影效果、天氣系統、項目畫面高保真乃至夾層樓視野的真實還原都成為可能。而在此之前,市場上主打畫面渲染和協同工作的三維可視化軟件極少,將遊戲引擎技術與同步協作技術完美結合的軟件,可以説是獨此一家。 綜上所述,從傳統應用出發,Reflect可以完全替代傳統的渲染圖、動畫、PPT或物理模型,讓業主和施工團隊都獲得更直觀和便捷的設計評審和施工指導方式。跨平台特性和雲共享功能,為不同使用場景下的信息共享打通渠道,這使得即使身處異地的項目人員也可以隨時同步項目信息,不再受距離、硬件等物理條件的限制。

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(業主、設計和施工方均可使用Reflect完成AR/VR協同體驗)

回望虛擬現實領域,2017年起各廠商開始強調XR+∞的落地策略,並先後各自結合自身優勢推出包含VR看房、VR家裝、AR導購在內的各類方向的落地項目。 與此同時,基於技術的迅猛發展,工程建設行業也充分利用BIM技術,把BIM技術與雲計算和物聯網(IoT)以及虛擬現實(VR)軟件結合起來,使得創新技術成為其新的增長支柱。 國內有不少開發者對工程建設業高利潤的項目期待已久,但苦於沒有好的開發工具。而Reflect提供了很大的可能性,比如AR應用的定製開發。 可以説,Reflect將處於尷尬境地的BIM技術帶回了方案設計和施工階段,也為XR科技賦能工程建設行業打下了堅實基礎。XR賦能工程建設行業的必經之路

上面我們詳細介紹了Unity是如何從一線用户的需求點切入,整合雲端共享、無代碼體驗、多平台瀏覽等技術推出Reflect, 加速BIM技術在國內的落地。 現在,VR陀螺將結合布魯克林最高建築9 Dekalb大樓的項目案例,來聊聊為何Reflect從底層技術上真正實現了XR賦能工程建設行業。平台開放性                  前一部分我們提到,Unity Reflect為 BIM 技術在國內落地提供了使能技術,那麼使用Reflect並藉助Unity 平台的開放性,我們完全可以打造 BIM+XR 的應用來優化建築構造的工作流程。如果用户在體驗、功能性等方面有更高的追求,那麼使用Unity Pro進行二次開發,即可實現基於XR體驗的設計協同、虛擬模型定位、建築仿真、預製構件生產施工進度管理等多種應用。 將XR應用於工程建設領域,用户體驗是不可忽略的一環,僅是基於第三人稱和第一人稱差別的AR/VR體驗都會反饋給團隊不同層面的建築信息。 9 Dekalb項目中,Chernick分別基於兩種視角進行演示。可以看到,第三人稱視角可以直觀查看建築總體結構或者每個組成部分相對於其他部分的影響情況。而當視角切換至第一人稱,則是疊加在真實施工現場的1:1虛擬建築,其重在評審建築設計與實際環境條件的協同程度。 即便都是AR,不同的顯示方式都會直接影響團隊查看。VR也不例外,甚至於在交互基礎上還要儘可能在虛擬環境的真實呈現與舒適度方面找到平衡。比如,基於PC、手機、平板的查看方式,更要考慮到如何在同步時不會因為瞬間的模型變化而對VR設備佩戴者造成不適。

值得一提的是,目前所有增強現實(AR)和虛擬現實(VR)內容中有60%基於Unity創作。背靠大山的Reflect將VR和AR中的實時3D體驗帶到了工程建設行業,隨着XR技術的進一步發展,這等於是為日後的很多新功能和改進問題貼上了一個長期的“保鮮標誌”。

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而對於位居一線的施工團隊來説,一張簡潔、觀點明確的圖紙可以免去很多施工中會遇到的麻煩。基於AR錨點標註,施工團隊可以將類似稱重牆結構的重要建材位置提前標註出來,並通過第一人稱顯示來快速反饋實際環境與設計方案之間的偏差。

從平面的線條到項目躍然眼前,這種體驗打破了建築團隊對於“簡潔”的傳統定義範疇。它不是指線條、標註或者模型分類,而是用最接近真實的方式了當地告訴你這種設計合不合適。 9 Dekalb項目中,Revit模型所有鑲板的屬性中,都有一個叫做 PanelStatus (鑲板狀態)的數據,用來追蹤每一塊鑲板的施工狀態。這個數據會被 Reflect 轉換,並導入到 Unity 編輯器裏。

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接下來使用Unity Pro二次開發,根據數據的不同取值可以自動添加鑲板材質,並根據不同施工狀態的鑲板進行顏色編碼,來實時反饋施工現場每塊鑲板的生產、運輸、安裝以及是否需要更換等情況。最後,將這個AR應用打包分發給各個平台,就可以在PC、手機、平板上查看目前的鑲板狀態,這就落地了BIM技術所定義的將建築信息集成在一個三維模型的數據庫。

起於遊戲,不止於遊戲本部分開篇有提到,XR+的落地理念幾乎是各類廠商基於B2B渠道變現的不變法則。Unity在遊戲領域的技術積累,已經逐步擴展到影視、工業、教育等眾多領域。 正如Unity創始人David Helgason所説,十年前,技術的出口是航空航天、軍事等領域,而隨着發展和普及,這些技術會不斷被應用於更多領域,而現在最大的出口就是遊戲產業。 VR/AR領域,已經有相當數目的解決方案提供商使用Unity引擎開發項目,並以此獲得不小數目的利潤回報。以XR項目漫遊為例,無論是虛擬辦公場地演示、虛擬看房還是建築信息交互,全部都要基於引擎技術來支撐XR內容開發流程。這方面,顯然引擎技術大廠Unity更有發言權。

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真實場景和Unity渲染圖對比

Unity的實時3D技術將設計和BIM數據可視化、允許開發者直接添加材質、紋理和光照效果,以XR的強交互方式讓人進入真實的虛擬建築模型體驗。這一技術對於企業用户來説,數據可視化、沉浸式 XR 體驗和設計變更同步的特性可以為項目策劃、設計評審、競標和獎項申報提升競爭力。 面向消費端,相對一些“圖片漫遊”形式,使用Unity 開發虛擬建築項目可以為競爭愈發激烈的樓市提供極強的差異性和高品質客户體驗。對於品質要求更高的房企而言,Unity 也將成為產品發佈會、體驗中心的營銷展示點睛之筆。

總結

Unity Reflect提供了設計變更實時同步、多專業協同設計、多人異地協同設計和基於BIM數據的XR應用開發等功能,這些功能為AR/VR查看BIM模型提供了重要的技術基礎,反之後者也為Reflect的技術集成提供了獨具特色的展示平台,可謂是相輔相成。 未來,在Reflect的加持下設計和施工之間的協作效率將顯著提升,更多需要多團隊間緊密協作、及時糾錯和現場調度的大型工程建設項目難度顯著下降。 不難預見,隨着Reflect在工程建設行業的紮根,BIM技術必將擺脱紙上談兵的尷尬局面。更多施工團隊、開發者加入其中,基於Unity的龐大生態圈為行業帶來各類實用型XR解決方案,可以從真正意義上賦能工程建設行業的數字換轉型。 Reflect的推出,首次將遊戲引擎技術、AR/VR應用開發、雲同步、實時協作等高新技術融為一體,為BIM技術在國內落地提供了關鍵技術。與此同時,Unity也更希望攜各界精英一同為促進其發展獻出錦囊妙。 7月23日14:00-15:30,Unity將舉辦 Unity Reflect新版本在線技術研討會。屆時,將由Unity大中華區工程建設行業負責人楊珏、Autodesk資深技術顧問姚飛駿、上海歐克依信息技術有限公司技術經理蔡萌等專家將對工程建設行業的數字化轉型以及Unity Reflect的功能和行業應用做逐一解讀。 歡迎您掃描下方圖片二維碼或點擊【閲讀原文】加入本次研討會,瞭解當下BIM協同最前沿的軟件技術,與Unity探索更多BIM數據應用的無限可能!

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