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VR 和 AR 将引发建筑业革命性变革 一大难题仍需跨越

2017-01-10

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,他们已经建立了硬件和软件去实现它。

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。流行的软件工具进行BIM模型包括Autodesk Revit,Graphisoft ARCHICAD和Bentley Microstation。 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毫米或更上),但是这些系统运行得非常缓慢:他们需要2 – 4小时扫描一个20 k平方英尺的工地,然后另一个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。时间成本太大了。

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,使自动驾驶的车辆在陌生环境中首次启动。 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有引发事故。这就是SLAM的好处:实时定位,不需要GPS。 SLAM应用于建筑业,帮助工人在几分钟内定位场地和施工细节。这个3 d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。

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,在她走过的这几分钟里,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,花费了几年时间建立了3D地图软件,在意识到他们最大的机会是在建筑业之前。然后他们开发了与之匹配的硬件,使用激光雷达(测量到物体的距离),激光雷达在过去几年已经变得成本低廉且功能强大,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,他们可以与像Skur一样,通过引擎进行比对。然后Paracosm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。

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。其他玩家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)。 视野中的改变建筑,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。