模型1秒进入游戏引擎,下一波风口是 Unity BIM 应用开发?
文章来源:BIM清流 BIMBOX
你好,这里是BIMBOX。咱们继续谈模型应用,今天要聊的是曾经让很多人头大的应用开发。
从2019年开始,我们发现越来越多的领域和BIM接壤,也有越来越多的公司开发了BIM相关的产品,今天咱们要说的是老牌游戏开发平台Unity,以及它专门为BIM开发的软件UnityReflect。
熟悉游戏的小伙伴肯定对Unity3D不陌生,是由UnityTechnologies开发的一款综合游戏引擎,人们通过它可以在PC、手机等平台创建三维游戏、建筑可视化、实时三维动画等互动内容。其中,最像建筑软件的游戏《城市:天际线》就是用Unity引擎开发的。
在2014年到2015年左右,国内就有一批人不满足于常规建模软件的交互展示功能,把目光投向了Unity这样的产品,开始研究游戏引擎的非游戏应用,比如地产项目VR、虚拟施工、消防模拟等等应用。当时一个小项目Unity开发的私活,能轻松谈到个几十万。
这些应用的本质,都是开发一个游戏。既然是游戏,交互界面的自由度几乎就是无限大,模型用的则是BIM模型。
不过,那时候对于建筑行业的人来说,有两道关卡让很多人还没来得及学开发就被拦在了门外。
?首先是建筑模型导出的问题。建模软件的模型面数很多,它本身就是通过降低渲染精度来提升流畅度,模型通过各种中间格式导出很麻烦不说,导出到游戏引擎之后还要经过各种LOD和减面的优化。
?另外就是信息导出的问题。BIM模型如果希望到游戏引擎里实现更高级的应用,必须要把信息带过去,否则就和3DMAX建的模型没区别了。那时候也是各路神仙研究不同的方法,用导出类CMyExporter、用中间格式的插件、用IFC,非常折腾,而且好不容易导出的信息,也很难直接关联到模型构件上。
这两个大麻烦,就导致那个时代大多数游戏引擎的应用就是模型面数小、不需要BIM信息的虚拟看房等轻项目;真能把信息玩转的只有极少数大牛级别的人物,而且因为开发周期长,这种应用都是项目大后期才做,不可能在充满变数的设计阶段就介入,否则应用还没开发完,原模型又改了。
时代变迁,随着BIM的普及度越来越高,软件开发商们也愿意把民间自己鼓捣的东西研发成官方产品,这也给非专业开发的建筑人提供了更轻松的方案。
2019年拉斯维加斯的AutodeskUniversity大会上,Unity公布了与Autodesk的合作计划,计划实现Unity与Autodesk产品之间完全数据互通,在19年下半年启动首个合作项目。
今天要说的UnityReflect,就是在这样的背景下诞生的。通过它,即便没有任何编程知识,也可以一键把模型连同信息转换成Unity3D模型。
使用UnityReflect有两种流程,一种是无需开发的协作和展示流程,另一种是自由度更高的开发流程,咱们分开说说。
流程A 快速协作&轻量展示
这个流程非常简单,就是把建模软件的模型和数据通过Reflect一键同步到本地服务器,再分发到各种PC端或者移动端的查看器上。
只需要在建模软件上安装UnityReflect插件就行,目前官方支持的软件有Sketchup、Rhino、Revit三款软件,其中Revit支持2018到2020版本。
安装插件后,就能在Revit里找到Unity面板,功能很简单,就是一个ExportView(导出)按钮、开始同步按钮和停止同步按钮。
同步的时候,会要求选择一个同步服务器,再选择或新建一个项目。
其中,同步服务器目前是使用本地电脑,其他客户端需要在同一个网络才能下载模型,官方消息是2020年推出云服务器版本。
同步完成后,模型和数据就储存在服务器上了,在网内运行单独的ReflectViewer查看器就可以选择项目,查看具体的3D结果。
目前查看器的功能比较简单,可选项不多。显示选项可以调整效果优先或者速度优先。
利用BIM信息过滤器,可以按照不同的族类别和构件类型筛选显示的构件。
Reflect的一大特色是多模型同步协作。
如果把「多用户」和「渲染」作为两个维度来划分,市面上常用的软件可以分成两类,一种是支持更好光影渲染的单机软件,另一种是注重协同工作的平台类软件。
Reflect则是尝试在这两个领域完成一次跨界。不同专业的设计师可以把各自的模型推送到同一个项目里,这些模型会被Reflect集合起来,统一存储到一个服务器上。你可以在服务器端管理不同人员的访问权限,也可以在ReflectViewer里筛选显示不同专业的模型。
任何一个导出到项目里的模型文件都可以开启实时同步,在原始文件中做出的任何修改都会自动同步到ReflectViewer里。结合多模型合并的功能,就可以明显提升跨专业联动修改模型的效率了。
除了PC端的查看器,你还可以使用ios和安卓手机端查看模型,也支持HTCVIVE的虚拟现实查看方式和苹果ARKit增强现实查看方式。
总体来说,这个流程突出的两个功能就是快速同步和多模型协作,不过可以扩展的功能并不太多。它主要是给设计师使用,用最简单的方式把模型转化成漂亮美观VR或者AR的程序。
一开始我们说Unity是游戏引擎,主打的功能是自由度更高的开发。所以,如果你想解锁更多的功能,就需要进入第二种流程了。
流程B 应用程序开发
这个流程和第一种流程的区别,就是在模型进入Reflect服务器后,不直接进入终端查看,而是先进入UnityPro编辑器,基于模型开发更多的功能,再打包成应用程序,给不同的设备使用。
UnityReflect和Unity编辑器是两个独立的软件,使用Reflect不一定要安装Unity编辑器,我们前边说的第一个流程里单独使用也是没问题的,不过和Unity编辑器结合使用,可以开发出更多功能的3D应用来。
今天一开始我们就谈到,懂开发的人很难处理BIM信息,这个流程中的Reflect环节目的就是破除很多中小型开发团队的障碍,免除了频繁造轮子的投入。
BIM数据通过Reflect进入Unity编辑器后,可以发挥的空间就大多了。你可以给项目添加Unity支持的任何功能,比如粒子系统、天空盒、自定义LOGO、增加交互功能、自定义UI、构建基于WebGL的查看器等等。还可以利用Unity的可扩展平台把程序无缝部署到AR或者VR可穿戴设备上。
目前国内使用Reflect流程进入编辑器开发的案例还不多,我们找到了国外一个案例供你参考。
SHoPArchitects是美国纽约的一家公司,美国的全球大使馆和Uber洛杉矶总部都出于他们的设计。
这家公司在Reflectbeta版测试的时候成为了内测用户,他们通过Reflect和Unity编辑器创造了各种定制AR和VR应用。其中的代表作是在布鲁克林的最高建筑9Dekalb项目中使用的增强现实程序。
以前SHoPArchitects也一直用Unity给项目开发AR应用,不过在项目实施阶段,BIM模型经常发生变化,每次变更都需要花上好几天重新走一遍导入和优化的流程,制作AR的速度跟不上设计的迭代速度。Reflect内测刚一发布,他们就觉得这种开箱即用的流程简化太赞了。
接下来就是他们擅长的开发工作了。比如,他们针对这栋建筑所有的外立面嵌板,开发了现场安装追踪的AR程序。这个程序的开发并不神秘,甚至很简单。
在Revit所有嵌板的属性中,都有一个叫做PanelStatus(嵌板状态)的参数,用来追踪每一块嵌板的施工安装情况。
这个参数会被Reflect拾取,并导入到Unity编辑器里。
接下来设定一个脚本,根据参数的不同取值,给不同嵌板赋予不同的颜色,代表每块嵌板是正在生产、正在运输、还是安装完成。
接下来就是把这个简单的应用输出到iosAR应用,在iPad上可以在任意角度查看虚拟建筑中所有嵌板的状态。因为AR程序是可以交互的,设计师可以点击任意一块嵌板,左上角就能显示它目前的状态。
SHoPArchitects的AR部门负责人Adam现场演示了这个程序的开发流程,看上去很炫酷的AR应用,实际上只用了不到5分钟就完成了。
除了这个程序,团队还通过Unity为项目施工现场开发了专门的AR程序,把设计和施工更好的结合到一起。
施工人员可以把iPad对准需要安装柱子的位置,屏幕上就会显示柱子的虚拟模型,点击屏幕就能看到它的参数和安装说明。
屏幕对准施工场地,会显示对应位置的轴号、即将施工的模型和设计说明,也可以查看现场物料堆放是不是合理。
程序里的主要构件绑定了图纸文件,只需要点击构件,就会弹出对应的PDF图纸,安装人员不需要去翻阅纸质文件,就能随时查看安装要求。
这个案例还仅仅是UnityReflect内测阶段所能做到的事,结合中国目前的情况,我们会看到未来两种走向:
一种是像SHoP这样,给单个项目开发专用AR程序的团队会越来越多,能为项目提供更好的服务;
另一种是有人会像开发一款通用游戏一样,基于Unity开发出面向公众的BIM应用程序。目前国内基于WebGL开发的轻量化平台很多,未来也许会出现很多基于游戏引擎的好工具。
今天的内容总结下来,UnityReflect有以下这么几个优点:
?与Autodesk官方合作
?支持导出BIM图元数据
?和Revit实时互联
?多用户模型整合
?可选择速度更快的局域网协作
?可选择私有存储
?支持AR/VR平台
?可定制开发
?背靠大厂,后续研发更新会比较给力
截止到2019年12,Reflect已经结束beta测试正式发布。2020年,Reflect计划把支持的软件格式扩展到Navisworks、BIM360上。
目前Reflect刚刚推出几个月,还在快速迭代中。在Reflect更新计划里,我们看到6月将会针对不懂开发的设计师、工程师更新很多现成的功能,包括快速设计、设计评审等。如果你对基于游戏引擎的BIM软件感兴趣,它更新值得你持续关注。
比较有意思的是,Unity官方有一个很亲民的产品迭代路线图,用户可以到这个网站发布自己的需求,其他人可以通过附议的方式增加需求的权重:
网站分为四个板块,分别是「正在考虑」、「纳入计划」、「正在研发」和「已经推出」,每个板块下都列出具体的功能。
比如双向数据同步、PRC模型替换、创建注解、WebGL部署,目前列在「正在考虑」板块;步行模式、点击显示BIM信息、ArchiCAD插件、点云支持列在「纳入计划」板块;Navisworks和ArchiCAD插件、云端存储、日光分析等功能在「正在研发」板块,这种公开民主的开发方式值得点赞。
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