Open BIM / Komunikacja i prezentacja idei architektonicznej

Rozwój i upowszechnienie technologii BIM pozwoliły na likwidację wielu ograniczeń wynikających z zastosowania narzędzi 2D, a oprogramowanie przejęło większość wysiłków związanych z generowaniem dokumentacji. Open BIM to narzędzia i metody pozwalające w łatwy sposób uzyskiwać i udostępniać wysokiej jakości materiały do prezentacji projektowanych rozwiązań.

  • Cyfrowy model budynku BIM jako wsparcie w komunikacji z inwestorem
  • Wizualizacja CineRender, czyli nowe standardy prezentacji projektu
  • Biblioteka wykończeń powierzchni elementów budynku oraz świateł
  • Możliwości przeglądania dokumentacji zintegrowanej z modelem 3D dzięki BIMx Hyper-model

Aktualnie rysunki 2D nadal są powszechnie wykorzystywane na wszystkich etapach projektowania i realizacji inwestycji, nie jest to jednak najlepsza metoda komunikacji – zwłaszcza na etapie prezentacji i uzgadniania idei architektonicznej. Uczestnikami procesu projektowego są również inwestorzy i użytkownicy, dla których zakodowana w rysunkach informacja może nie być w pełni zrozumiała. W wielu zastosowaniach możliwość użycia innych mediów niż rysunki 2D ma korzystny wpływ na zrozumienie całości procesów i lepsze dopasowanie do potrzeb inwestora.


Cyfrowy model budynku

Wraz z rozwojem narzędzi wspomagających tworzenie rysunków płaskich następował intensywny rozwój technik trójwymiarowej prezentacji, takich jak fotorealistyczna wizualizacja, animacja, prezentacja interaktywna czy rzeczywistość rozszerzona. Powstało wiele wyspecjalizowanych narzędzi, a integracja procesów projektowania i upowszechnienie pracy na cyfrowym modelu wymusiły ich implementację bezpośrednio w programach wspomagających projektowanie i realizację inwestycji. Rozwiązania dostępne w programie ARCHICAD umożliwiają wykonanie wysokiej jakości materiałów wspierających komunikację i uzgadnianie decyzji projektowych z inwestorem na podstawie opracowywanego modelu BIM. Pozwala to na lepsze zrozumienie projektu przez różnorodną reprezentację tworzonego modelu, prezentację układu funkcjonalno-przestrzennego, zastosowanie materiałów wykończeniowych, symulację procesów fizycznych lub sposobu użytkowania obiektu.

Modelowanie BIM umożliwia podejmowanie decyzji projektowych na podstawie bezpośredniej analizy modelu i wzajemnych relacji pomiędzy elementami budynku. W oknie 3D programu ARCHICAD mogą być wyświetlane wybrane elementy budynku, jego fragmenty zaznaczone funkcją „obszar zaznaczenia” lub dodawane dowolne płaszczyzny dynamicznych „przekrojów 3D”. Umożliwia to szczegółową ocenę poprawności modelowania. Zawartość okna „widoku 3D” może być zapisana w jednym z wielu popularnych formatów plików 3D i przesłana do dalszej obróbki w programach zewnętrznych. Odpowiednio skonfigurowany widok modelu 3D może być źródłem różnorodnych prezentacji lub schematów generowanych przy pomocy narzędzi takich jak „dokument 3D” lub „wizualizacja”.

Wizualizacja CineRender

System wizualizacji programu ARCHICAD dostarcza praktycznie wszystkich narzędzi i technik pozwalających na stworzenie wysokiej jakości prezentacji projektu. W aktualnej 22. wersji programu zaimplementowana jest najnowsza wersja silnika renderującego Maxon CineRender, który wykorzystuje większość możliwości programu Cinema4D R19.

Rys. 1. Wizualizacje w programie ARCHICAD 22. Przykład zastosowania widoku stereoskopowego przy wykorzystaniu silnika renderującego Maxon CineRender R19.

W tworzeniu wysokiej jakości wizualizacji współdziałają następujące funkcje i komponenty oprogramowania ARCHICAD: możliwości różnorodnej konfiguracji zawartości okna 3D, ustawienia parametrów środowiska projektu (lokalizacja i kierunki świata), atrybuty elementów budynku (wykończenia powierzchni), elementy oświetlenia oraz szczegółowe ustawienia procesu wizualizacji.

Rys. 2. Przykłady możliwości wizualizacji w programie ARCHICAD przy wykorzystaniu silnika renderującego Maxon CineRender

Ustawienia parametrów widoków, takie jak konfiguracja ujęcia, pozycja słońca, zawartość okna 3D, oraz ustawienia renderingu mogą być zapisywane w „mapie widoków”, a następnie przywoływane lub wykorzystywane do automatycznego generowania wielu wizualizacji w „publikatorze projektu”. W konfiguracji sceny mogą być również wykorzystywane „kamery”. Umożliwiają one stworzenie animacji przelotu i przedstawienie projektu z wielu różnych punktów widzenia. Przygotowanie animacji polega na wstawieniu serii kamer definiujących ścieżkę, wzdłuż której generowane będą kolejne widoki. Miejsca, gdzie znajdują się kamery, definiują klatki kluczowe. Pomiędzy nimi program automatycznie tworzy klatki pośrednie i zapisuje całość do pliku filmowego. W najnowszej wersji programu możliwe jest również tworzenie ujęć stereoskopowych lub wirtualnych panoram 360°oraz ujęć będących połączeniem obu kamer.

Dodatkowo, w celu wizualnej oceny stopnia nasłonecznienia projektowanego budynku lub zacieniania budynków sąsiednich, możliwe jest przeprowadzenie analizy nasłonecznienia, polegającej na animacji zmian pozycji słońca dla danego ujęcia w ciągu wybranego dnia roku po uprzednim skonfigurowaniu lokalizacji i kierunków świata projektu.

Biblioteka „wykończeń”

Procedura CineRender została opracowana tak, aby współdziałała z wykończeniami powierzchni elementów budynku oraz obiektami lamp i świateł. Ustawienia wykończeń umożliwiają zastosowanie różnorodnych efektów pokrycia elementów budynku efektami wizualnymi, a standardowa biblioteka ARCHICAD zawiera setki odpowiednio skonfigurowanych wykończeń powierzchni i świateł, które mogą być łatwo dodawane do projektu, umożliwiając szybkie tworzenie wysokiej jakości wizualizacji przy minimalnym nakładzie pracy.

W ustawieniach wykończeń możliwe jest uzyskanie wszystkich istotnych efektów potrzebnych do fotorealistycznej wizualizacji: od prostego powlekania kolorem, tekstur proceduralnych, świecenia powierzchni, przez różne metody wirtualnych lub realistycznych wypukłości (przemieszczenie/displacement), do realistycznego, trójwymiarowego efektu trawy.

Aby ułatwić wykonanie renderingu, wbudowana procedura CineRender wyposażona jest w uprzednio skonfigurowane sceny i przyjazny dla użytkownika interfejs „ustawień podstawowych”. Pozwala on na szybką konfigurację jakości oświetlenia i cieniowania, natężenia oświetlenia, pory dnia lub parametrów środowiska, takich jak „niebo fizyczne” lub „niebo HDRI”. Jedną z ciekawych i przydatnych na początkowym etapie pracy funkcji jest efekt białej makiety, który pozwala przedstawić podstawowe formy i rozmieszczenie elementów projektu wraz z efektami świetlnymi bez kolorów i tekstur.

Dostępne są także szczegółowe ustawienia, które dają pełną kontrolę nad możliwościami silnika CineRender i pozwalają na wykorzystanie wszystkich funkcji lub zaawansowaną optymalizację procesu obliczania sceny w przypadku obiektów o złożonej formie i wysokich wymaganiach jakości wykończeń powierzchni lub efektów oświetlenia.

BIMx Hyper-model

Jednym z celów BIM jest umożliwienie szerokiego dostępu do informacji o projektowanym lub realizowanym budynku. W połączeniu z powszechnością rozwiązań mobilnych pozwala to na skuteczną komunikację w procesie projektowania lub bieżącą kontrolę realizacji projektu. Stworzona przez Graphisoft technologia BIMx Hyper-model umożliwia przeglądanie dokumentacji projektowej zintegrowanej z modelem 3D oraz dostęp do wybranych informacji o elementach budynku. Projekt zapisany w formacie BIMx może być przeglądany na urządzeniach przenośnych z systemem iOS lub Android. Polecenie publikowania modeli BIMx jest standardowo dostępne w programie ARCHICAD i po wstępnej konfiguracji projekt jest automatycznie zapisywany lub udostępniany przy użyciu „publikatora”.

Rys. 3. BIMx Hyper Model – przeglądanie modelu i dokumentacji BIM

Dzięki pełnej integracji modelu 3D, uzyskanej z niego dokumentacji oraz powiązanych z nim informacji, BIMx Hyper-model jest wykorzystywany we wszystkich sytuacjach, gdzie konieczne jest połączenie szczegółowości informacji zawartej w rysunkach 2D oraz czytelności decyzji projektowych widocznych w widokach 3D.

Otwierając model BIMx na urządzeniu przenośnym, mamy możliwość niezależnego przeglądania dokumentacji, modelu 3D lub tworzenia widoków zintegrowanych, np. arkusza z rzutem kondygnacji na tle jej trójwymiarowego widoku. Wszystkie widoki i rysunki powiązane są odpowiednio skoordynowanymi odnośnikami, co pozwala na łatwe przełączanie się pomiędzy elementami projektu. Przeglądając projekt, mamy możliwość: eksploracji 3D w czasie rzeczywistym, wyboru stereoskopowego wyświetlania i różnych sposobów cieniowania modelu, dodawania dynamicznych płaszczyzn przekrojów 3D, automatycznego przechodzenia przez drzwi, wyświetlania informacji o elementach budynku, dokonywania pomiarów odległości i powierzchni. Dodatkowo wersja Pro umożliwia integrację z serwerem BIMCloud, komunikację pomiędzy członkami zespołów projektowych i integrację z zewnętrznymi bazami danych. Wybrane ujęcia mogą być zapisywane, co ułatwia i przyspiesza prezentację projektu w trakcie spotkań. Na telefonach komórkowych z wbudowanym żyroskopem możliwe jest oglądanie modelu w trybie Cardboard VR – czyli wirtualnego, stereoskopowego spaceru po projektowanym budynku.

Modele w formacie BIMx mogą być również udostępniane na stronach www przez portal BIMx Transfer Site. Przeglądarka internetowa BIMx Web Viewer jest nową funkcją witryny BIMx Model Transfer i jest kompatybilna ze wszystkimi głównymi przeglądarkami obsługującymi technologię WebGL. Umożliwia dostęp do pełnej zawartości przesłanego modelu BIMx bez konieczności instalowania aplikacji, wtyczki przeglądarki lub pobierania modelu. Cała nawigacja w modelu 3D i przeglądanie dokumentacji odbywa się w oknie przeglądarki www przy użyciu interfejsu użytkownika podobnego do aplikacji mobilnej BIMx.

Zastosowanie formatu BIMx sprawia, że technologia BIM w łatwy sposób trafia również do zainteresowanych, lecz niezwiązanych bezpośrednio z procesem projektowania obiektu osób, np. do wykonawców, producentów, klientów, właścicieli obiektów czy biur nieruchomości.