AR技术如何将BIM带入现场?

2021-06-04 12:29发布

近年来,在行业内需与政策助力下,BIM技术逐渐融入了建筑行业的主流信息化解决方案,在“BIM+”的大背景下,其“可视化”特性在VR、AR等现实世界感知新技术的加持下发挥到了极致。VR、AR等前沿技术的应用,使得模型数据与真实世界深入交叠,解决了模型与施工现场沟通不畅的难题,BIM模型得以脱离电脑空间,与建筑工地真实场景相结合,打破模型信息传递的桎梏。

01、AR增强现实技术

增强现实技术(Augmented Reality,简称AR),是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,是把原本在现实世界中,一定时间、空间范围内很难体验到的实体信息,通过数字技术模拟仿真后进行再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时叠加到同一个画面或空间同时存在是AR技术最显著的特点。在建筑工程领域,通过基于实景的BIM可视化,打通了BIM模型价值传递的通道,真正实现了BIM与施工现场的深度融合。

02、行业内BIM+AR流程及场景

首先,我们要理解几种计算机生成的“现实”之间的区别。所有的“现实”类型都包含在一个称为“扩展现实(XR)”的通用术语中。XR是一个相当新的术语,指的是由计算机技术和各种移动设备生成的所有真实和虚拟环境以及人机交互。包括:VR--虚拟现实、AR--增强现实、MR--混合现实。VR技术,是创造了一整个虚拟世界,把你与现实世界隔离开,核心为图形计算和沉浸感;AR技术,是把虚拟事物叠加到现实世界图像的最顶层,核心为图像的识别和跟踪;MR技术,是把虚拟物体和现实物体都进行再计算,把他们混合到一起,核心为现实世界的3D扫描及远近空间的感知。其相互关系如下图:

目前,建筑行业内BIM+AR技术的发展受实体设备等条件的限制,局限在对BIM及AR两项技术的沟通点或共同点的应用,BIM+AR技术相关应用的实施深度和广度都有待扩展,应用流程和场景也有待丰富。在这样的情况下,深入的应用实践及扩展研究将是本项技术今后发展的重点方向。

图:BIM+AR实施流程

图:BIM+AR实施场景

03、公司BIM+AR技术的应用实践与探索

01

项目建成效果AR展示与进度对照

将项目BIM模型上传平台,经过后台的模型轻量化处理及定位二维码的设置,施工现场利用Ipad等手持移动设备扫描即可在现场看到1:1叠加定位的BIM模型。模型定位精度可达到厘米级,让大家更直观的感受到项目完成后的情况。此外,通过模型与进度信息的挂接,实时查看现场进度与计划进度的对比偏差,使得VR技术应用不仅局限于模型的“看一看和转一转”,让项目管理人员提前预测项目建造过程中进度偏差,及时调整施工方案,发现问题、解决优化,保障项目建设进度。

02

施工质量精度校验

利用AR技术将BIM模型带入施工现场,实现BIM模型与现场质量的1:1高精度校核。对项目钢结构定位、预留孔洞,井口尺寸等各项空间位置进行完整校验,指导验收。通过与BIM模型的对比,保证数据真实客观,提高质量检测效率。同时,可在移动端实时录入验收情况,查看闭环管理流程,确保现场验收无遗漏、无死角。

03

钢结构安装校核与指导

利用AR技术对项目钢结构安装进行现场校核与安装指导,对材料尺寸、安装方向、安装定位、安装完整性等进行检查。

04

机电管线检查

利用AR技术对机电安装进行现场检查,对隐蔽工程、地下管线、管井电井、设备机房等进行高精度的安装指导和验收复核,对材料尺寸、管线定位、空间排布等进行检查。此外,此项技术还可用于管线支吊架模型快速定位放线、间距复核、分层管道排布交底、预留洞口定位、隐蔽管线整改定位、开槽划线等方面。

05

BIM信息运维应用

基于AR技术定制开发的运维小程序,可实现BIM模型信息的高效传递与集成,实现高效巡检与维护、隐蔽工程可视化整改、地下管网透视、设备信息高效追溯、可视化扩能改造等。

04

总结与推广

单纯地看AR技术,他的本质是通过算法把三维模型等相关信息投射到现实世界中去,要解决的核心问题是:投射哪些东西?与现实世界发生什么关联?如何做好应用点的延伸与扩展。

BIM+AR技术的应用是科技改变建筑生产方式最直接的体现,随着该项技术的不断进步,必将发挥更加重要的作用。对建筑项目来讲,BIM+AR技术的应用能较好的提高建设项目的品质,提高管理可控性。对项目各方来讲,BIM+AR技术提供了一种可视高效的项目管理思维,为业主提供更高效和可信的数字交付资产等。对BIM技术实施来讲,AR技术是BIM“可视化”特性最有效、最前沿的应用,实现了BIM模型与施工现场的高度融合,必将逐步发展成一种切实有效的落地应用。


文章来源:https://www.bimsq.com
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