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優美景觀房:虛擬實境(VR)讓建築設計走進日常生活

請試著想像在建造工程開始之前,在為您設計的建築物中四處走動:有拱形天花板、光線從寬敞的窗戶照入、螺旋形樓梯,如果是商業建築,客戶在走道摩肩接踵,品評您店內的商品。

您有疑問,在下午陽光會不會太熱? 向北開的窗應該會最好。或者您店內的走道有點太擁擠了,您希望動線可以更流暢。您周圍的空間立刻隨著您的要求開始變化:這兒有一道磚牆,那裡加了落地門窗、房子這邊的窗戶變小、整個牆面朝北、通道變得更寬廣。

不再需要藍圖了!因為有了新興數位科技,建築業正持續轉變,不會再和以往相同。客戶再也不需要瞇著眼看著紙張上的線條,去想像它們所勾勒的空間。建築師再也不用因修改需求而重新到繪圖板上作業,可以有效節省時間及成本,因為只需點擊幾下,甚至彈指間,只要客戶要求就可以馬上完成更改,完全不需要其它操作。

虛擬現實(VR)和與其相關的擴增實境(AR),不只正在改變住宅、商辦或工業建築的專業設計經驗,也使設計本身發生轉變。Silverdraft Supercomputing 的執行長 Amy Gile 表示:「我們可以在開工動土前,先行使用 VR 探勘房屋或建築物。」 Gile 的公司 Silverdraft Supercomputing 出產的 Demon 和 Devil 超級電腦,可為建築、工程及建造產業(AEC)駕馭新興技術,包括 VR、AR 和人工智慧(AI)。

現在是「什麼時候開始做」,而非「能不能做」的問題了。

隨著 VR 和 AR 預計於未來 10 年在各個行業以每年百分之 40 到 80 的比率成長,客戶將對這些技術有所需求,AEC 產業勢必要提供這些技術。然而 AEC 產業也會因此受益匪淺——因為能減少發生錯誤及伴隨而來的成本耗費,也能建立更流暢、協調的工作流程;此外在許多情況下,設計師也能減輕自身職業中最為乏味的部分。有了科技代為處理較單調乏味的差事,設計師可以名符其實從事設計本身的工作

對於 Gile 而言,建築資訊模型(BIM)軟體,包括使用 VR、AR、資料分析、雲端、以及不久後會開始使用人工智慧的軟體,是 AEC 產業勢在必行要發展的部分。「一開始,單純只有紙與筆。然後,建築師轉而使用 AutoCAD 和 Revit 等數位技術來進行 3D 設計,」Gile 說。「每次重複討論都能使客戶更理解建築師、承包商和工程師打造的景象。」 Gile 表示,VR 和 AR 驅動的 BIM 軟體「是演變得更先進的工具,能讓所有人在同一空間進行協作。」

VR 和 AR 的優勢

如果您曾經凝視遙遠星系外的星星,或是家門外正在下雪,而您卻能躺在虛擬陽光下的沙灘,就可以體驗到 VR 的樂趣。如果您使用 Holopad 一覽巴黎的中世紀宮殿巴黎古監獄 ,觀賞現在與第 10 世紀場景重疊的宴會廳,就能體驗 AR 帶來的教育益處。在 AEC 產業中,這些技術為該產業的專業人士和客戶提供了相同的優勢,甚至更多。

但是在設計過程中,AEC 產業的工作計畫如何藉由 VR 和 AR 功能而有所提升? 這些技術對動工前、施工期間和施工後都會有所助益

不再需要藍圖了!因為有了新興數位科技,建築業正持續轉變,不會再和以往相同。

動工前

贏得提案:對於 AEC 產業而言,VR 的好處是在潛在客戶成為客戶之前就已具備。藉由讓眾人配戴上 VR 眼鏡,可以真正帶領感興趣的各方人士走進提案設計中,這即為強大的競爭優勢,而非仍舊只用螢幕來展示設計。如果潛在客戶發現問題,在他們眼前解決該問題的這種回應能力的等級絕對不是非 VR 用戶可以企及的。對於時間緊迫或有其它困難部分的計畫,使用 VR 能促成拍板成交,而非空手而回。

流暢的工作流程:雖然繪製藍圖可滿足許多專業人士,但這可能需時數週,並且要進行多處修改,使工作進行緩慢,並提高成本。VR 和 AR 驅動的 BIM 軟體可以縮短從視覺化到設計的時間 至僅僅數小時,並且能呈現讓客戶更喜歡的高品質效果。

更精確的分析:BIM 軟體能對工作有關的所有資料進行分類、篩選和分析,進行更精確的成本估算和調度,再也不會發生過去成本超支和趕不上期限等問題。

提升合作:只要使用 VR,在建築真正成形之前,建築師、工程師、室內設計師、承包商和客戶都可以同時進入該空間,以討論此建案的原料、地形、技術、設計和其他方面。當一個建案的各方可以跨越現實所在地的限制來合作時,各方都是贏家,尤其是客戶。

Silverdraft 的 Gile 使用其公司的硬體和 VR BIM 軟體來設計自己的房子,她發現,能在動工前的虛擬環境中進行修改,可為建案節省數十萬美元的最後成本。正如 Giles 所言,「移動像素比移動泥土容易多了。」

更好的社群支援:有時建案之所以引起爭端,僅是因為人們不夠了解,而這是有理由的。並非所有人都屬於視覺導向、或者能理解藍圖甚至 3D 模型所呈現的符碼。在獲取社群支援方面,VR 可以有非常出色的效果。

大型公共建案特別可能引發社區成員對於改變而產生憂懼。一家公司在英國最繁忙的火車站,即滑鐵盧站,提供乘客 VR 眼鏡來一窺終點站預計翻新後的樣貌。另外在佛羅里達州的達尼丁市,一項遭到公眾「強烈」反對取代兩座堤道橋樑的建案,在居民以 VR 進行 360 度身歷其境的觀看後,反對聲浪逐漸消失。

更具彈性:藉由使用能追蹤橫跨場景中光線路徑的光線追蹤技術,VR 可以模仿來自太陽和其他來源的光線變換效果,供設計師和客戶觀看。設計師可以依據結果進行調整。

施工中和施工後

更少失誤發生:只要拿起平板電腦或戴上眼鏡來查看說明及原料,建築人員就能清楚看到釘子釘在哪裡,甚至可以看到使用哪種釘子。建築人員可以看到手邊所需材料,以及需要多少數量。如果設計有缺陷,他們也可以察覺,然後標記出以供審查和更正,甚至能即時執行。人工智慧能很快幫忙做出決策。現場 3D 列印機也可以製造鷹架或其它所需材料。「科技有無限可能,」Gile 表示。

永久模型:承包商若使用在設計過程中建立的 AR 和 VR 模型,能更輕鬆地重修、改造甚至出售房屋或商業用建築。同樣地,提供地產經紀人 VR 模型,買家即可以「在購買之前試著體驗。」

「移動像素比移動泥土容易多了。」

是挑戰還是契機?

改變是困難的,反對者可以馬上指出 AEC 產業全面採用 VR 和 AI 的困難。其他眾人,包括 Silverdraft 的 Gile,則看見這種數位技術在未來自成一格的契機。儘管有這些契機,仍需考量到某些挑戰,包括技術的前期成本和轉變的速度。

成本:這種高超技術及其驅動硬體的不斐要價,是大家還不願處理的問題。成本似乎過高,特別是對於個人建案而言,比方說居家設計。但這能節省時間,減少錯誤發生,並且有能夠執行更多例行工作的技術,因此或可補足,甚至超出,於前端所花費的價值。

與時並進的技術:隨著瞬息萬變的創新和發展,利用新技術同時將之即時提供給客戶和顧客,保守來說,或許有點棘手。AEC 產業的設計師可以和像 Silverdraft 這種值得信賴的企業合作,而不是試圖成為「技術專家」。這種合作夥伴關係能確保專業人士使用的是最新工具,並提供客戶最佳價值。而且,由於技術在每次改進後效率都會提升,工作流程和成本也會改善。

速度即是本質

就 VR 和 AI 而言,使用正確的硬體才能提供高品質的用戶體驗。這些技術必須盡量在最短的時間內處理大量資料,幾乎要跟上思考的速度。「為了讓你的頭腦相信,」Gile 說。「在這個虛擬環境中,你正在告訴你的大腦這一切是真的。在虛擬世界中,任何會妨礙讓大腦相信虛擬實境的事物都會破壞這種體驗。每秒必須有一定的幀數量,所以速度是必要條件。」.

為了確保他們的超級電腦 Devil 伺服器和 Demon 工作站真正達到速度,Silverdraft 必須使用 Micron 記憶體。「 GPU(視覺效果所需的圖形處理器)的設計,是為了在溫度升高時降低速度,通常在大約 15 分鐘後開始發生,」Gile 表示。「身處 VR 的人大部分會待得比這更久。一旦系統開始冷卻然後速度降低,幀數就會驟降。」 雖然觀看者可能沒有發現驟降的幀數,但是大腦會察覺,而且這可能會導致暈動病的發生。

Silverdraft 的系統沒有這個問題,基本上歸功於 Micron的超高速 GDDR6 繪圖記憶體,DRAM 記憶體和固態硬碟。擁有能進入這些系統的絕對最佳元件至關重要,」Gile 補充說明。「我們必須達到最佳效能,尤其是在虛擬化方面。

「與 Micron 的合作本身以及這帶給我們建築師的助益,都好到不可思議,」Gile 說。「我認為 Micron 是第一名。」

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