BIM与AR和VR的完美融合中的瑕疵-BIM新闻-筑龙BIM论坛

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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，并已研发了相应的硬件和软件。

　　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BIM软件工具包括Autodesk Revit、Graphisoft ARCHICAD和Bentley Microstation等。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毫米以上)，但是这些系统运行非常缓慢：他们需要2 - 4小时扫描一个20k平方英尺的工地，然后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。因此时间成本非常之高。

　　“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，它让自动驾驶的车辆在陌生环境中实现了首次启动。 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，可以帮助工人在几分钟内定位场地和施工细节。这个3D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，在他走过的这几分钟里，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，他们花费了几年时间建立了3D地图软件，此后他们意识到最大的机会是在建筑业。然后他们开发了与之匹配的硬件，使用在过去几年已经变得成本低廉且功能强大的激光雷达(测量到物体的距离)，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。一旦匹配成功，他们可以像Skur一样，通过引擎进行比对。然后Paracosm将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。其他人员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)。可视化改变建筑，工程和施工领域是AR的先驱。虽然消费者是否采纳AR取决于是否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。

　　很多人都知道在2016年8月，Scope AR与干式墙分包商Martin Bros.合作，在HoloLens上使用AR来建造浴室。实验表明，可以在没有实体建筑计划甚至卷尺的受控环境中进行室内的建造。相反，工人可以在AR中用3D模型布置每一个零件。

　　其他公司的目标是房地产和室内设计的VR应用，相比在建项目他们更关注建筑成品的潜力。用户虚拟自建以及查看房屋空间的平面图。 Matterport使用自己的3D相机捕获房屋的内部装饰，可用于VR旅游或转换为数字模型。 Navvis也在捕获室内空间，让用户扫描区域以将其数字化，定位甚至将其转换为BIM文件。

　　最终，施工人员希望完成扫描，以便让工人佩戴AR头显进入工地，通过查看BIM模型了解工程总体的进度。他们将能够使用AR / VR可视化来弥合BIM模型和在地面上的实际建筑物之间的差距。但是这里仍然有一个地方存在欠缺，Rubin说道，由于跟踪精度还不够，还无法做到将BIM模型投射到AR。要达到在工作现场查看BIM模型不仅仅是新酷炫，它的重合需要实现八分之一英寸的精度;否则AR元素将不会与物理完美匹配，景象就不会呈现出来。