Az adatokban gazdag 3D modellek és a valós helyszínek kombinálásával az AR az építészetben lehetővé teszi a csapatok számára, hogy a tervezés és az építés minden fázisában összekapcsolódjanak, együttműködjenek és vizuálisan lássanak olyan információkat amit a valóságban nem lehet.

Kapcsolódó cikkek

• Modern építési technológiák 1.rész
• Modern építési technológiák 2.rész

Minden más művészettel és tudománnyal szemben az építészetet úgy tisztelik, mint a legbefogadóbb kreatív tudományágat, amely olyan lakható tereket eredményez, amelyek minden érzékszervet igénybe vesznek. Az építésnek ez a szó szerinti aktusa kicsiben kezdődik: rajzokkal, vázlatokkal, statikus renderelésekkel és videókkal. A technológiát gyakran a videojátékokkal foglalkozó cégek hivatásos világépítői fejlesztik ki, de a tervezők és építők is átvették, az (XR) ( Az XR olyan valós és virtuális környezet kombinációja, amelyet számítógépes technológiával állítanak elő, és hordozható készülékeken jeleníthetőek meg, telefon, táblagép, laptop) és a kiterjesztett valóságot (AR) használják arra, hogy az ügyfeleket, a csapattagokat és a szakmákat olyan közös építészeti vízióba vonják be, mint még soha.

Mi a kiterjesztett valóság az építészetben ?

A kiterjesztett valóság (AR) olyan interaktív élmény, amely a felhasználó fizikai világát számítógép által generált bemenettel bővíti és fedi le. Az építészetben az AR az adatokkal beágyazott 3D-s digitális épület- vagy épületelem-modellek valós helyszínekre történő felvitele. Ezek a modellek lehetővé teszik a tervezők és az építők számára, hogy felfedezzék a szerkezeti rendszereket, a mechanikai rendszereket, a formai változókat, a burkolatokat, a bútorokat és egyebeket, amelyek gyakran BIM-modellekből származnak.

A munkaterületen lévő összes releváns szakmával, vállalkozóval és alvállalkozóval összekapcsolva az AR számtalan lehetőséget kínál a tervezéssel való kísérletezésre egy magával ragadó környezetben, valamint az ütközések (nem tervezett átfedések) és hibák elhárítására, mielőtt azok téglába és habarcsba kerülnének.

A hardverek esetében az AR vagy dedikált szemüveget használ – mint például a Microsoft HoloLens vagy a MagicLeap -, amely kitölti a látómezőt a hibrid digitális környezettel, vagy egy táblagépet vagy okostelefont, amely a hibrid környezetet a képernyőjén jeleníti meg. A HoloLens 2 használatával az építőipari dolgozók már a korai szakaszban azonosíthatják a kockázatokat, és a korai tervezési fázistól az építésig validálhatják a terveket és a telepítési feltételeket. A valóságmegragadás az AR egyik alapvető eleme, és a Holobuilder fotogrammetriás platform képes a munkaterületek fotómodelljeinek létrehozására és a 3D modellek integrálására.

XR = AR + VR + MR

A kiterjesztett valóság (AR) az XR vizualizációs modellek egyre növekvő családjának egyik tagja. Az AR a felhasználók számára a betekintés és az adatok egy további rétegét nyújtja, a számítógépen modellezett elemeket valós környezetbe helyezve, a felhasználó, a fizikai valóság és a digitális modell közötti korlátozott mértékű interakcióval. A spektrum másik végén a virtuális valóság (VR) teljesen szintetikus, teljesen magával ragadó digitális környezeteket hoz létre headsetekkel és kézi vezérlőkkel. A vegyes valóság (MR) a kettő között helyezkedik el, és általában olyan AR-környezetekből áll, amelyek több interakciót kínálnak a szimulált és a valós elemek között.

Korábban az AR leginkább a tőkével jól ellátott építészeti, mérnöki és építőipari cégekre korlátozódott, amelyek órákat tudtak eltölteni a Revit-modellek és a házi készítésű 3D-s modellek integrálásával. A technológia demokratizálódott, és projektalapon érhető el, ami azt jelenti, hogy a kis cégek és akár az egyéni vállalkozók is kihasználhatják az előnyeit, hogy valós időben szolgáltassanak és mutassanak be adatokat. Az AR a tervezési és építési folyamat szinte minden szakaszában hasznos, a koncepcióalkotáson, a kivitelezésen, valamint a folyamatos üzemeltetésen és karbantartáson keresztül.

Az AR használata az építészetben, a mérnöki tevékenységben és az építőiparban

Projekttervezés

Az építészek és a tervezők számára az AR a tervezés korai szakaszában nyújt nagy értéket, mint a formával való kísérletezés és az ügyfél és az érdekeltek bevonásának eszköze. Segít a nem tervezőknek megérteni, hogyan fog működni egy építészeti kompozíció: a terek arányát, a helyszínen való tájolását, a kilátást, amelyet nyújt, az anyagkeverékeket. Az AR kiválóan alkalmas erre a célra, mivel lehetővé teszi, hogy bárki “bejárja a helyszínt” jóval az alapkőletétel előtt.

Számos alkalmazás teszi lehetővé ezt a fajta tervezési vizualizációt, köztük a Sahar Fikouhi építész által létrehozott ARKi. Az ARKi asztali modelleket és teljes körű 3D modelleket integrál valós környezetbe, kompatibilis a SketchUp, Rhino, Revit és más programokkal. Az alkalmazás az egyik legrobosztusabb AR tervezőeszköz, amely a valós térbe lehorgonyzott 3D modellek dinamikus animációját biztosítja.

A felhasználók megnyújthatják vagy összezsugoríthatják az épületeket, elforgathatják őket egy pont körül, és rétegről rétegre szétszedhetik őket egy felrobbantott axonometrikus nézetben. A programokban robusztus anyagtextúrák, valamint beépített árnyék, és fényelemző funkciók állnak rendelkezésre. A program emellett sok alkalmazásnál nyilvánosabb, így a modelleket megoszthatja a közösségi médiában vagy e-mailben.

Hasonlóképpen, a Morpholio Trace alkalmazás AR Sketchwalk funkciója lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a 2D-s épülettervekből falakat és más alakzatokat jelenítsenek meg tableten vagy okostelefonon keresztül. Ez az iOS-alapú alkalmazás a nem műszaki célú közönségnek szól, és egyszerre több eszközön is működhet.

A SmartReality by JBknowledge, egy technológiai vállalat, amely korábban az alvállalkozók és a munkák összehozásáról volt ismert, egy mobil AR-alkalmazás, amely projektenként érhető el. Képes kontextusba helyezni egy 3D modellt, amely iOS vagy Android készüléken, 2D-s tervrajzokon, egy tényleges építkezés előtt vagy akár a projekt helyszínének képén is megtekinthető. A felhasználók a mobilkészülékük kamerájával egy adott terv, vagy tervfájlra fókuszálnak, majd az alkalmazás felismeri a tervet, és a képernyőre megjelenik egy virtuális modell, amely megmutatja, hogyan fog kinézni az elkészült projekt.

Ez a fajta helyszíni vizualizáció az építészeten vagy az építőiparon túl is hasznos. Az Autodesk Fusion 360 termék és gyártástervező szoftvere mostantól lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a tervezett modelleket valós környezetbe helyezzék az Apple AR-eszközeivel. Az USDz 3D fájlformátumot használja, amely speciális alkalmazások letöltése nélkül jeleníti meg a 3D és AR tartalmakat az iOS eszközökön.

Mindezek a megjelenítési módok a tervezett termék vagy épület digitális ikertestvéreire támaszkodnak. A digitális iker egy olyan virtuális, 3D-s modell, amely intelligens, dinamikus adatokat tartalmaz a saját formai méreteiről, anyagi jellemzőiről, mechanikai funkcióiról és más elemekhez való viszonyáról, szemben a tárgy vagy épület tisztán grafikus ábrázolásával. Ahogy az AR fejlődik, minél több adatot tudnak az egyes modellek tartalmazni, annál pontosabban tudják szimulálni a valós világbeli megfelelőjüket, és annál hasznosabbá válik a modell.

Valós idejű együttműködés

A COVID-19 járvány mindenkit a távoli, valós idejű együttműködés szakértőjévé tett, az AR egy újabb technológia, amely ezt a határt feszegeti. Ennek egyik példája a Virtualist, egy virtuális online munkaterület az AR és VR együttműködéshez. A Virtualist lehetővé teszi a valós idejű együttműködést és a távoli segítségnyújtást a munkatársakkal és a csapattagokkal, mindenkit egy hibrid AR-környezetbe hozva.

Ha egy munkafelügyelő a helyszínen van, és egy hőcsatorna alatt sétál, virtuálisan behozhat egy csapattársat (tableten vagy okostelefonon megtekinthető), és láthatja az elektromos vezeték 3D-s modelljét, amely az építés következő fázisában párhuzamosan fut majd vele. Eközben a virtuális csapattárs avatárja (és a helyszíni felügyelő) szükség szerint megjelölheti és megjegyzésekkel láthatja el a modelleket és az épített elemeket.

Az ilyen típusú kvázi virtuális tárgyalóterek a tervezés és az építés minden fázisában hasznosak lehetnek, de számos AR-platform az építési folyamat során történő együttműködés segítésére specializálódott. Ilyen például a Fologram, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy interaktív modelleket hozzanak létre, amelyek lépésről lépésre irányítják az építkezést valós környezetben.

A kevert valóság felé tett lépésként a Fologram képes QR-kódok vagy kis papírdarabokra írt arUco-jelölők segítségével is manipulálni a modelleket a térben. A drótvázas modellek esetében ezek az útmutatók például megadják, hogyan kell az épületelemek létrehozásához szükséges öntőformák méreteit lekövetni, és milliméteres pontossággal megadni, hogy az egyes téglákat hol kell elhelyezni egy falban. Az alkalmazás Rhino és Grasshopper modellekkel, Android vagy iOS eszközökön, valamint HoloLens szemüveggel működik.

A 2019-es tallinni építészeti biennáléra a Fologram csapata a Soomeen Hahm Design, Igor Pantic és a Format Engineers cégekkel közösen alkotta meg a Steampunk pavilont, amely gőzzel hajlított, selyemszalagként csomózott és spirálozott facsíkokból készült. A csapat a Fologram segítségével alakította ki az egyes faragott és hajlított fadarabokat, és irányította az egyes darabok formába hajlításához szükséges formaképzést.

Földalatti építés

Tekintettel arra, hogy az AR-technológia képes a rétegek lehántására és a rejtett dolgok felismerésére, ideális a földalatti építkezésekhez. Ahelyett, hogy egy kormányhivatal pincéjében elrejtett tervrajzok kötegeit válogatnák át, az AR lehetővé teszi az építők számára, hogy dinamikus és pontos modelleket készítsenek arról, hogy mi van a föld alatt, és lássák, milyen veszélyes lehet egy kotrógéppel ott dolgozni.

Az Augview egy olyan AR-platform, amely a földalatti építkezésekre specializálódott, és a GIS-adatokat felhasználva átfogó mélység és közműtípus-információkat ad a felhasználóknak. A mobileszközökkel dolgozó csapatok a terepen megjelölhetik, hogy mit találnak a föld alatt, és folyamatosan finomíthatják a modellt. Az AVUS (Augmented Visualization of Underground Services), amely okostelefonok segítségével térképezi fel, nézi meg a kiterjesztett valóságban és ülteti be az eltemetett hálózatokat, egy másik megoldás.

Képzés

Az AR lehetőséget kínál arra, hogy az új alkalmazottak közvetlen utasításokat kapjanak a potenciálisan veszélyes munkák elvégzéséhez, csökkentve ezzel a közvetlen felügyelet szükségességét. Akár egyszerű, közvetlen szöveges útmutatással, akár egyszerűen egy referenciamodellhez való folyamatos hozzáféréssel, az építők és a tervezők élesebb képet kapnak arról, hogy halad a munka. Teljes képzési modulok integrálhatók az AR-platformokba, segítve a dolgozókat abban, hogy munka közben tanuljanak, így kisebb az esélye a súlyos hibáknak vagy sérüléseknek a terepen.

Ellenőrzés

Az ellenőrzés az AR egyik legkézenfekvőbb felhasználási területe az építőipar-ágazatban. Az AR segítségével az építők azonnal összevethetik a megépített dolgokat a BIM-modellel, fényképeket készíthetnek, virtuális jegyzeteket adhatnak hozzá és módosíthatnak, amelyek az egyes épített vagy tervezett elemekhez tapadnak. A GAMMA AR egy példa erre. Segítségével a felhasználók elszigetelhetik vagy elrejthetik a modell elemeit, és szöveggel, képekkel vagy hangjegyzetekkel jegyzetelhetik azokat.

Androidra vagy iPhone-ra érhető el, és offline is megtartja funkcióinak egy részét. Hasonlóképpen, a VisualLive, lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy megváltoztassák a 3D modellek átlátszatlanságát, hogy átlássanak más elemekre. A modellek importálásához a felhasználóknak QR-kódokat kell kinyomtatniuk, amelyeket bármilyen sík vagy függőleges felületre kell felvinniük, majd beolvasásukkal feltölthetik és összehangolhatják a modelleket.

Létesítményüzemeltetés és karbantartás

Az épületek folyamatos ellenőrzésének szükségessége nem ér véget a megnyitó után. Az üzemeltetési és karbantartási személyzet által végzett AR-ellenőrzés segíthet az épület élettartamának meghosszabbításában. Egy frissíthető digitális modell birtokában, amelyet az évek során követni lehet, a személyzet kiváló képet kaphat arról, hogyan működött az épület, amikor vadonatúj volt, és hogyan változott az évek során.

Hogyan működhet az AR a munkahelyen ?

Az AR lehetővé teszi a tervezők és építők számára, hogy kompozícióikat az adatok és a valós világbeli konstrukció különálló rétegeiként tekintsék meg: szerkezet, tömegformálás, MEP, HVAC, biztonsági rendszerek, informatika stb. Csak enyhe túlzás egyfajta röntgenlátásnak nevezni, amellyel a falakon keresztül lehet látni. A különböző modellek ki és berepülésével a szerkezetet szétválaszthatja a mechanikai rendszerektől, és még a fizikai építés megkezdése előtt felismerheti a problémákat.

De ennél többről van szó. Ha egy problémát észlelünk, és a helyszínen senki sem tudja kijavítani, szakértőket hozhatunk egy hibrid AR-környezetbe, akiknek digitális avatárjai megjelenhetnek a problémánál, és megjelölhetik a javításokat. Egyes AR-platformokon még a tervezési javításokat is elvégezheti az alkalmazásban, amelyeket feltölthet egy dinamikusan változó BIM-modellbe. Ezáltal mindezek a változtatások könnyebben kommunikálhatók a nem szakmai érdekeltek, például az ügyfelek felé egy vizuálisan gazdag, és világosan körülhatárolt digitális környezetben.

Az AR előnyei az AEC-ben

Az AR alapvetően egy kommunikációs eszköz. Hibrid, magával ragadó környezete olvashatóvá és könnyebben érthetővé teszi az építészeti teret – és ugyanezt teszi a teret alkotó egyes épületelemek esetében is. Ez a könnyű kommunikáció előnyös a személyzet számára, akik esetleg egy új építési módszert tanulnak, vagy az ügyfél-befektetők számára, akiket meg kell győzni egy új tervezési koncepcióról. Ahelyett, hogy az AR az íróasztaluknál és a munkaterületen atomizálódna, lehetővé teszi a csapat számára, hogy közösen megtapasztalják az épített térrel összefonódott BIM-modellt.

A kommunikációs hatékonyságon belül pedig idő és pénzmegtakarítás érhető el. A tervek gyors módosítása, mielőtt azok pixelbe (vagy acélba) kerülnének, időt és pénzt takarít meg. Az építők és a kivitelezők a 3D-s környezeteket kihasználva jobban követhetik az építési folyamatokat. Egy interaktív modell pontosan meg tudja határozni, hogy az egyes lépések mennyi időt vesznek igénybe, beleértve az olyan feladatokat, mint az ásás, a betonozás, az előregyártott HVAC-egységek összeszerelése, a téglaépítés és a tetőfedés. A tevékenységek összehangolásával töltött kevesebb idő a végeredményen spórol, és a nagyobb időhatékonyság és az anyagok pontossága fenntarthatóbb épületeket eredményez.

Az AEC-ipar az építőiparban az AR-eszközökkel halad előre, különösen az ellenőrzések elvégzésében és az építési hibák kiszűrésében, ami segít a tervezőknek a korai fázisban történő módosításokban. Néhány korlátozás azonban továbbra is fennáll. Például a legtöbb AR-funkció nagy sebességű vezeték nélküli internettől függ, ami az építkezéseken nem mindig adott.

Emellett a hardverrel való technikai jártasság magasabb szintű elmélyülést eredményez. Minél inkább a digitális modellekkel való interakcióra épülnek az AR platformok (az MR-hez közeledve), annál inkább szükség van speciális szemüvegekre, mint például a HoloLens vagy a MagicLeap. Az ilyen hardverek használata több képzést igényel, mint egy egyszerű okostelefoné, és nehezebben használhatóak kültéren vagy nagyon világos, napos környezetben. Ugyanakkor, bár a táblagépek és okostelefonok olcsóbbak és alacsonyabbak a használatuk akadályai, egyszerűen nem olyan magával ragadóak.

De még egy okostelefon képernyőjén keresztül is, az AR az AEC-ben azt jelenti, hogy több információ és adat áll több ember rendelkezésére, sokkal gyorsabban. A jobb dokumentációnak és a digitális információknak, valamint a valós idejű együttműködés erejének köszönhetően soha nem volt még ilyen egyszerű látni, hogy mi és hol épül. Ez olyan, mintha a jövőbe látnánk, ami már most is zajlik.