VR在建筑中的应用-滕达博士

2021-12-23

在建筑行业一直需要一定的工具和设备茁壮成长。高质量和可靠的设备(例如各种形式的起重机)对于几乎任何建筑项目都将永远是必不可少的,尽管围绕 21 世纪最伟大的创新之一可能有很多反对声。虚拟现实,现在更普遍地称为 VR,有可能成为建筑行业的宝贵工具。自诞生以来,VR 经历了许多不同的转变。它可能起源于科幻风格,出现在《星际迷航》之类的作品中,但令人惊讶的是 VR 起源于 20 世纪中叶。从 1957 年开始,电影制片人 Morton Heilig 创建了一个巨大的展台,即“Sensorama”,然后其他技术特立独行者开始使用耳机风格的界面,例如 60 年代的“达摩克利斯之剑”和 70 年代的“超级驾驶舱”。直到 90 年代初,VR 技术才被考虑用于娱乐用途,即游戏。1991 年见证了世嘉命运多舛的“世嘉 VR”,而 1995 年是任天堂臭名昭著的“虚拟男孩”之年。直到 2010 年,随着 Oculus Rift 的出现,我们所理解的现代 VR 设备才开始变成可行的东西。讨论新技术总是令人兴奋,看到它如何从利基工具发展到常用技术总是很有趣;无论您从事哪个行业。虽然这些理由在过去曾被简单地践踏过,但虚拟现实现在才真正进入它的元素。

现在被认为几乎无法从这些不那么遥远的起源中识别出来,例如不再突然产生晕动病或永久插入,VR 已经变得如此多才多艺,以至于它们的原始目的可以被认为有些模糊。随着虚拟现实的不断改进,其可行的商业用例已经开始出现。模拟在虚拟世界中的应用对一个与实际物理空间如此紧密联系的行业产生了巨大的好处:建筑。尽管具有科幻表面的吸引力,但 VR 绝不仅仅是另一种技术时尚。VR 为在建筑过程的各个方面工作的人们提供了真正的好处。这是我们在建筑中采用 VR 的主要好处列表。无论您是继续投资,还是研究这项新技术的高级用例,您都来对地方了。

1.减少现场访问

通常,不仅仅是主要施工人员需要出现在施工现场,管理人员和主管必须时刻关注项目。其他关键团队成员,如建筑师、设计师,甚至股东或公司代表,都可以从参观现场中受益。VR 的使用使任何人都可以检查项目,而无需前往其现实生活中的位置。当施工过程中出现问题时,可以更快地解决。与其在数小时甚至数天的时间里等待经理亲自到场,所需的经理只需戴上 VR 头显,评估问题并提供解决方案,而不是让进度停止数小时甚至数天。只需减少访问站点的次数,就可以实现最高效率,让他们可以同时处理多个项目。随着大型组织在全球范围内运作,这变得尤为重要;无需将专家转送到实际现场位置,即可获得专家的意见和建议。因此,可以实现项目在时间和金钱方面的节省。

2. 在问题发生之前解决问题

项目的虚拟检查允许在建筑开始之前发现并修复大量错误。在施工期间发现的问题修复起来更加困难和昂贵,并且可能导致大量延误。虚拟模型提供的更高的准确性和高水平的细节是一项重要资产。VR 还可以减少在不必要的用品上花费的成本。VR 可以让建筑工人或经理更好地了解需要完成的工作。这意味着订购的外来材料要少得多,因为可以事先确定再利用的确切数量和可行性。减少了浪费,从而增加了利润。同样,可以尽可能减少返工。建筑工人或经理可以使用增强现实 (AR) 免提眼镜或耳机,将虚拟计划叠加到实际物理空间上,从而实现组件的精确安装和放置,这是避免典型挫折的关键。例如:需要安装一个新的夹具。使用耳机,建筑工人可以从字面上看到它应该是什么样子,以及固定装置的确切位置。这避免了当他们在生产线上发现固定装置不在正确位置时移除固定装置并修复其开口的耗时且昂贵的工作。在工作中使用增强现实耳机将 3D 模型与现实世界重叠,使用户能够精确查看空间关系,并在问题发生之前识别机械、电气和管道系统的问题。AR 头显提供了额外的工具,例如注释——基本上是虚拟的“便签”悬停在项目的某些点上,团队中每个戴着头显的成员都可以看到。事实上,BIM 数据库中包含的任何内容都可以在虚拟环境中可见。

3. 改善客户体验

建筑业主和股东不再需要依靠图表和图纸来设想成品。这使他们能够更好地了解项目,并能够在施工进行之前准确地传达他们想要的东西,从而减少项目进行中的潜在变化。反过来,承包商能够管理和满足客户的期望。VR 还让客户更接近正在进行的建设。他们可以对站点进行虚拟访问,并亲自查看工作进展情况。这对于旅行或不住在建筑物区域内的客户尤其有用。VR让他们可以无忧无虑地缺席。

4. 更好的培训和安全

建筑公司可以使用 VR 来培训员工。无论他们从未使用过特定机器还是只是需要复习,机器操作员都可以在作业现场准备就绪之前在受控环境中开始培训。培训模拟器创建了一个 3D 环境,操作员可以在其中学习如何使用他们的工具。受训者还可以获得在没有人身危险的情况下实时做出快速决策和克服不可预见的并发症的经验。这可以最大限度地提高操作员在现实生活中开始操作机器之前的熟练程度,从而降低安全风险,并将因误用而造成的设备损坏降到最低。提高安全性是 VR 的另一个好处。更好的规划意味着更少的事故和更安全的环境。最重要的是,VR 甚至允许远程操作某些机器,这样可以通过减少人员数量来减轻危险。操作员可以通过远程访问 VR 环境来安全地控制他们的机器。

 5. 升级协作

新的建筑或翻新工作可以包括负责项目各个方面的任意数量的人员,从设计到施工。BIM 系统解决了不同专家处理不同信息不可避免地出现的问题,该系统集中存储有关项目的所有信息,并提供任何团队成员都可以使用的模型。无论信息如何表示,所做的更改都会反映在每个人的模型中。云端 BIM允许远程访问中央数据库。更改、注释和问题会实时反映给参与项目的每个人,这意味着多个团队成员可以同时使用 3D 模型。这简化了沟通并有效地确保每个人都在同一页面上。随着 VR 的加入,云计算和 BIM 的有效结合变得更加强大。BIM 提供的详细模型变成了任何参与项目的人都可以进入的沉浸式 3D 环境。团队可以四处走动,一起检查项目。这个过程的关键是优质的数据。激光扫描和点云数据集允许创建详细、超精确的 3D 模型,然后可以虚拟探索这些模型。如果可以确保对项目现场进行高质量的扫描,除了建设者之外,没有人需要真正踏上该地点。这意味着建筑公司可以在不考虑地域的情况下让最优秀的人完成工作,从而消除耗时的旅行。经理、设计师等可以同时承担更多项目。这种从根本上提高的效率意味着整个建筑行业的重新洗牌。

VR 正在将 3D 模型的当前使用提升到一个新的水平。建筑信息建模系统已经可以创建建筑项目的超准确数字表示,除了物理尺寸外,还包括相关细节,并且建筑团队的所有成员都可以远程访问。现在,VR 允许您在施工开始之前实际进入空间、走过并检查每一个细节。有了良好的数据和适当的建模系统,建筑公司可以在任何阶段提供完全沉浸式的项目虚拟模型。虚拟现实有望成为建筑行业的现实。

 

参考文献:

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