
| 现状: 去年我国GDP接近70万亿元,其中建筑业占了19万亿。2020年全球建筑市场将达到10.3万亿美元。建筑业是一个错误代价极其昂贵的行业:工程返工成本通常占项目成本的12%,在大型项目上达到数千万美元。但增强现实技术(AR)可以改变这个现状,这就是为什么建筑行业成为第一批开始探索在日常工作中使用AR的行业之一。 |

VR+建筑
将AR引入建设项目的最重要进展之一就是即时定位与地图构建技术(SLAM)。SLAM起源于机器人技术,允许自动驾驶车辆通过它们首次遇到的环境。SLAM系统使用传感器数据,通常通过激光雷达来跟踪车辆的位置并映射其周围的空间。显然,这个过程必须即时完成,否则如果不能定位环境和周围的物体,那么快速移动的汽车将会陷入困境。这是SLAM的好处:它可以实时工作,不需要GPS。
它也适用于建筑业,SLAM让工人步入项目现场,并在几分钟内将其进行极其细致的地图构建。这个3D的现实场景捕捉可以显示项目现场正在发生的情况,精度约为2cm至5mm。它不如三脚架扫描系统1mm的准确度,但它速度很快。三脚架扫描仪需要几天时间,SLAM扫描是实时发生的。 为了了解为什么SLAM可能是建筑行业的一个很大的应用场景,我们来看看未来在工作现场的一天:
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BIMs
建筑、结构和施工的专业人员使用建筑信息建模(BIM)来完成项目的3D设计和施工管理。这些BIM模型是他们所完成的项目的完美表示。用于设计BIM模型的主流软件工具包括Autodesk Revit、Graphisoft ARCHICAD和Bentley Microstation。 由于施工队在项目现场工作,将实际工作现场与BIM模型进行比较,是抓住两者差异并进行及时纠偏的有力手段。
如今,施工人员使用激光三脚架扫描仪来扫描项目现场,然后将数据与BIM模型进行比较。Faro和Leica Geosystems提供两种最受欢迎的扫描仪。虽然这些系统功能强大而精确(低至1毫米或更好),但系统速度较慢:扫描20k平方英尺的站点需要2-4个小时,而回到办公室还需要几个小时才能对工作站点的数据进行后期处理。它加起来需要大约半天到一整天扫描一个中小型施工现场,再加上一两天的处理。如此昂贵和费时,所以通常很少在项目上使用扫描仪进行这项检查的工作。 |

即将迎来

建筑、结构和施工可能是AR应用的先驱领域。而消费者采用AR取决于有足够的人购买头盔等硬件,施工领域已经有很多有趣和有用的应用,以及投资开发的资金。到目前为止,我们已经看到一些鼓舞人心的项目。
2016年6月,微软宣布与提供位置定位技术和3D建模的Trimble(天宝)合作;世界上最大的工程公司之一的AECOM也将HoloLens AR引入其项目中。AR(MR)的主要用途包括BIM模型的全息显示、团队成员之间的协作、施工计划的沉浸式表现。
2016年8月份广泛传播的概念证明实验中,Scope AR与干法施工墙体分包商Martin Bros.合作,仅使用在HoloLens上建立的AR应用来完成浴室隔断的安装指导。实验表明,无需实际建筑计划图纸甚至卷尺,可以在受控环境中进行室内施工。工人使用浮动在AR中的3D模型来指导其放置每一块构件。
专注于建筑领域的VR和AR黑客马拉松活动,如AEC Hackathon,在全国各地的大型公司如Autodesk的支持下获得了成功。
一些早期公司提供的工具可让用户在VR中查看BIM模型,如Iris和VIMtrek,并帮助设计人员比以往任何时候更加深入地展示他们的项目。一旦开始进入施工,像Scope AR和Daqri这样的公司可以让工作人员看到并在AR眼镜/头盔或手机上给出操作说明。这些系统还是很新的,还没有广泛使用。
锐格数字目前研发的VR路桥施工安全教育解决方案是针对施工阶段的安全和质量管理方面的应用的。其他公司针对VR中的房地产和室内设计的应用,更多地关注成品空间而不是正在施工中的。Floored让用户在室内平面上虚拟地建立并查看商业房地产空间。Matterport使用自己的3D相机来捕获房屋内部装修空间,可用于VR漫游或转换为数字模型。Navvis也捕获室内空间,让用户扫描区域进行数字化映射,甚至将其转换为BIM文件。 |

最终,施工人员希望扫描足够准确,以至于工作人员可以戴着AR眼镜,走过空间,并在其上实时查看BIM模型,了解现场本身的进度情况。他们可以使用AR / VR可视化来弥合BIM模型与实地建造的实际建筑之间的差距。
这仍然还只是一种可行的出路,因为追踪的准确性还不够完善,不能在AR中进行BIM的实时覆盖。要达到在工地上查看BIM模型,不仅仅是一个新奇点,它的覆盖准确度需要达到八分之一英寸的精度之内,否则AR元素将不符合物理元素的位置,无法提供有效的分析判断。
如果你正在从事建筑工程行业,将AR和VR带入您的工作流,将是您未来的竞争优势。我们距离最强大的用例出现还需几年的时间,但是现在已经有很多工具可以扩展您的工具包并降低成本了,锐格也正在投身于AR/VR在施工阶段的应用方案研发工作中。 |

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