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BIM的正确打开方式:在增强现实(AR)领域的BIM应用

时间:2017-09-18    来源:同舟共济建筑科技     BIM编辑:wanghe

  增强现实(AR)将成为主流:在设计与建筑公司中的应用。由于廉价的移动设备和日益先进的高级软件应用程序的出现,建筑团队终于可以把他们的BIM模型带到工地的生活当中。

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  拿着IPAD就可以看到底下管道的排布情况

  当Kaiser Permanente打开明年年初庞大的,一百万平方英尺的奥克兰医疗中心改建项目的时候,无论是工作人员、患者或家属都可能会注意到这个地方独特的东西。打开综合医院几乎任何一扇门,他们都会发现在门框铰链侧贴着一个邮票大小红白相间的标签。再仔细一看,就会发现在标签的中心有McCarthy建筑公司的标志。

  不,这不是项目总承包商狡黠的品牌推广计划。这是一个为建筑物具体位置制作的可以快速识别的(QR)码,主要是为了建筑团队在建造过程中使用,以及为Kaiser Permanente的设施团队在建筑物的整个生命周期中使用。

  QR码是一个在美国建筑行业当中增强现实(AR)技术实施措施当中的一个重要组成部分。在任何一个给定的时间里,一个项目管理者、分包商、建筑师、设施团队成员,或者是其他现场人员可以通过智能手机或者平板电脑来扫描现场的任何一个QR码,然后导入相应空间的最新已建的竣工3D模型或者3D激光扫描空间。

  想看看墙后面是什么?简单地扫描一下房间门框上的QR码,让移动设备的摄像头对着墙,瞧!你可以看到墙内部组件的X-射线画面。从模型里面的那一点,你可以漫游到设施物的其他空间并且保持增强现实的功能。这是可以的,例如,和相邻房间比较墙后的基础设施。QR码可以作为一个标记去帮助团队成员去迅速的在模型中或者3D激光扫描中定位到某一个特殊的点上。

  麦卡锡的虚拟设计与施工总监Chris Pechacek说,“这样做的目的是为了尽可能让现场的工作人员使用的简单和容易”。“他们没有必要成为软件专家,但是可以知道如何在模型里面浏览,或者在建筑物外部开启增强现实功能,必须给他们创造一个进入建筑物的特有方式。让所有的用户能够及时的访问他们需要的信息,节省宝贵的时间,避免使用传统系统导致的错误”。

  QR码也可以为团队提供对重要文档的一键式访问,包括管理信息需求,工程变更通知单,保修期,二维平面图,送审文件,设备手册和标示等。为了给现场提供这些信息,McCarthy的IT团队创建了一个定制的数字文件界面,能够用2D界面连接所有相关的项目信息。这个安装文件集合了各种软件应用程序,包括Bluebeam Vu,BIMAnywhere,BIM 360Glue和Faro Webshare,以便在施工现场可以用平板电脑和智能手机快速地访问和浏览各种类型的文档。

  为了帮助现场人员快速访问奥克兰医疗中心改建项目的3D BIM模型以及其他的项目文件,总承包商McCarthy建筑公司在整个综合医院安置了数百个QR码。用户简单的用智能手机或者平板电脑扫描其中一个QR码,就可以立即导入相应空间的最新已建的BIM 3D模型或者3D激光扫描模型。照片由McCarthy建筑公司提供。

  Pechacek说,这对在工地现场实现增强现实(AR)技术有很大的优势,尤其是对于复杂、传统的建筑,像医院设施变更,如在长期运营的医院建设项目,相关的技术和流程每3-5年可能要多次更改,变更单可以在项目的进度和预算上起到显著的作用。

  Pechacek谈到,“比如说客户想要换病房里面的一台设备,按照传统的方法是,分包商要打开整个墙,然后清理出来,连接设备,等待检查验收,然后把墙修补复原,整个过程可能需要一天以上的时间。而使用AR,团队能够把时间缩短到几个小时。“激光扫描能够精确地显示竣工资料,所以你可以精确的知道位于墙后面或者天花板上墙衬,管,箱的连接体等确切的位置,所以就不用打开整个墙壁,他们可以孔锯到管的具体的位置,连接好,然后用大约一个小时的时间做一个快速的修补。”

  这同样适用于运维管理应用程序。没有必要专门拿出一个病房去进行维护、修理或者升级,这样会给用户和医院节省大量的开支。此外,所有主要的建筑系统都有他们自己的QR码,可以及时访问使用手册,保修期,预防性维修计划和运维历史。

  Pechacek说,“对他们来说能够用一个平板电脑走进一个房间,然后清楚地看到这里的一切或者访问一台设备的信息,而不需要重新跑回到自己的电脑去查看,这是一个巨大的好处”。

  McCarthy的AR技术实现的关键在于施工过程每个阶段当中,使用3D激光扫描记录保存已建好的建筑环境。当所有的建筑系统和基础设施都已经安装好了,团队正在等待验收去封闭墙和天花板的最终检查阶段,McCarthy团队组织了一个全方位扫描的研讨会议。

  他谈到,“大部分的AEC公司将在改建工程当中将现有的建筑状况进行激光扫描,从而为设计开发使用,我们将在建设过程当中实施这个,随着工程的进展,创建已建阶段的模型,并使用它作为我们变更管理过程中的一个组成部分。这就能够减少变更对我们的影响,并帮助我们在预算范围内按进度施工。对于一个这样大的项目,实现这个能带来很可观的效益”。

  最终,在整个综合医院的项目中将安置几百个QR码,在大部分房间的门边框,以及重要的建筑,医疗设备,和系统上。

  从AR谈到了AEC行业

  自从19世纪60年代中期,计算机科学家和发明家已经测试了把数据信息覆盖到现实世界的概念,先用笨重的,头戴式的显示器,后来到时尚的,便携式显示器。但是一直等到2010年初苹果iPad的普及,在经济上才让AR作为普通建筑应用程序成为了可能。随着平板电脑的异军突起,应用在平板电脑上的应用程序也随之繁荣—为AEC专业人士提供的相对低成本的,合乎消费水平的硬件/软件的组合解决了把AR带到现场的问题。几乎一夜之间,任何能够有500美元和AR基本知识的设计或施工专业人员都能够把他们的3D模型带到工地现场。

  今天,可以在iTunes或者谷歌播放器上使用的AR相关的应用程序有将近十几个,有更多的是在开发当中,根据AIA,LEED APDE Dace Campbell,他是与Autodesk合作的成功的客户经理,这么多年来,他一直致力于在AEC行业开发和应用,以及推广AR技术。

  Campbell谈到,“像谷歌眼镜这样的产品让增强现实(AR)技术变得更加的家喻户晓”。当现实世界中AR应用程序在建筑行业还是很少的时候,随着下一代工具的开发和AEC专业人士更加熟悉技术的时候,Campbell看到了采纳这项技术的增长率。

  Campbell说AR软件应用程序的下一个迭代将提供与现有的BIM工作流程更好的融合,允许现场用户能够实时地访问,审查和更新模型。

  Campbell说,“应用程序当前的状态需要你远离普通的工具,做一个合乎消费水平的AR工具的一次性的探索,然后你就处于工作流程的最后一个阶段。如果你没有和每天使用的工具结合使用的话,AR就变成一件非常昂贵和专业的事情。AR不应该是一个独立的应用程序。不久以后,最好的BIM程序将可能有一个AR模式”。

  另一个障碍就是模型里面大数据的问题。许多合乎消费水平的AR应用程序和平板电脑很难处理丰富的数据集合,特别是像体育场,医院等大型项目。一些团队为了实现AR必须简化他们的数据集合,这就导致了出现BIM工作流程间断的问题。

  Campbell也看到了AR硬件和软件相关的精确度问题。他说,“AR是所有关于虚拟和物理空间的协同定位,或者是虚拟数据导入到现实的物理空间,不管你使用的是什么样的显示设备,通过它,你可以在物理空间里面准确的协同定位数据,这涉及到位置跟踪,定位跟踪以及比例问题。AEC模型是按照原尺寸建模的,所以定位跟踪相对来说比较容易,尤其是使用平板电脑的回转仪。位置追踪是真正的挑战—现在还没有合乎消费水平的解决方案。我们有全球定位系统,这个需要使用户外可视应用程序,但是这仅仅精确到米。”

  最后,在不远的将来,团队在工作现场不必使用QR码,因为AR应用程序能够精确地识别移动设备所处的位置,能够自动地定位并匹配相关的模型视图。

  Campbell说,“那就是圣杯(Holy Grail),我想我们会实现的。在此期间,我们必须要做标记工作去实现合理的准确跟踪。”

  “许多软件公司正在努力地构想下一代能够解决人们遇到问题的工具,我很乐观的认为,在不到18个月的时间里,我们会有一些大的开发的出现。”

 

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签:BIM新闻
关键字:BIM模型 增强现实(AR)
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