通过AR技术提升BIM应用价值

BIM（建筑信息模型）是一个基于模型的管理过程，使建筑、结构和施工（AEC）专业人员能够更高效地规划，设计，建造和管理建筑物和基础设施。

增强现实（AR）可以通过使用户以3D方式，解放双手，免提观看BIM模型数据，来提升BIM应用范围。本文以国外Daqri AR眼镜设备厂商的Daqri Smart Glasses为例，介绍AR眼镜与BIM结合的应用。

例如，建筑师和设计师可以使用DAQRI Worksense™ AR套件的BIM版，以桌面规模的大小，来可视化他们的模型，使他们能够更快地打磨设计方案。

然而，更有价值的是使用AR在物理环境中1:1比例的来查看BIM模型。这极大地扩展了BIM的实用性，并使可以从BIM数据中受益的用户数量倍增。

AR可以在项目的至少5个主要阶段增强BIM应用价值：设计阶段、施工阶段、验收检查阶段、运营维护阶段、翻新整修阶段。

1 设计阶段：AR方案评审

在项目设计阶段，BIM数据包括所设计的3D模型。将3D模型引入AR，为设计师和建筑师提供了一种身临其境的方式，用于评估设计的可行性、功能和美学价值，尤其是在与工作现场环境相一致的条件下，以1:1比例全面查看模型。客户可以享受更丰富的方案评价体验，在早期阶段可以更容易地识别潜在的设计变更事项，并且可以快速评估各类设计选项和方案建议。

2 施工阶段：AR施工指导

在施工期间，通过AR方式查看BIM模型，可以向工作人员准确展示应铺设材料的位置，墙壁应该贴合的位置以及应放置门的位置等等；可以帮助工程师进行线路路由，如HVAC管道、水管和电气管道的走向。AR还可以帮助减少安装过程中的错误，加快任务执行速度；并且通过在现场材料上直接可视化覆盖设计方案，可以更轻松地识别潜在的设计缺陷。

3 验收检查阶段：AR标签定位

在AR中访问设计BIM模型，可以通过启用设计模型与竣工实体的视觉比较，来改进验收检查效果。特别是针对复杂机电管线及设备的安装检查，检查的安全清单可以在视野的上下文列表中呈现，并针对特定位置进行过滤。

例如，一个典型的安全检查项目是“架空和地下电力线路的定位，识别和避让”。拥有BIM模型的AR用户可以看到隐藏的架空和地下电力线路，如果发现任何问题，用户可以在问题地点放置AR标签，用评论或照片标记，以便稍后修复。

4 运营维护阶段：AR沟通培训

BIM模型可以提升运营和维护团队的工作价值。

在运营阶段，由于建筑模型以及建筑物内机器设施的手册和原理图等可直接提供给使用AR的用户，因此可以简化日常运营的操作，避免了停下工作去搜索信息的过程。

在维修阶段，AR增强显示的工作指令和工作指导信息，可以类似地提高工作的准确性、效率和合规性。

对于运营和维护两阶段，安全性也可以得到改善，因为AR可穿戴眼镜可以实现免提使用，解放双手：用户可以直接查看信息，而无需携带一摞摞图纸或去翻运维手册。

AR还可以改善对运营人员和维护技术人员在其任务中的技术培训。

5 整修改造阶段：AR设计沟通

在AR可穿戴设备中查看建筑信息模型，可以通过显示隐藏的基础设施的位置（例如横梁和其他结构构件、导管和管道）来通知装修。AR也可用于帮助客户可视化二次设计，并在规划早期识别出任何问题，就像AR在BIM设计阶段提供帮助一样。

6 BIM+AR其他应用好处

除了提供查看3D模型的能力之外，AR还可以为BIM用户提供各种其他好处。

获得远程协助

AR可穿戴设备可以提供视频呼叫服务，以将用户连接到远程专家，远程专家可以以现场人员的视角，准确了解AR眼镜所看到的内容：物理环境以及虚拟BIM模型增强显示的画面。这使得远程专家能够提升现场眼镜佩戴者的技能，从而加快问题的诊断和解决。

标记问题

在建设的许多阶段可能会发现问题，AR用户可以随时标记问题，例如设计错误、质量问题以及设计与建造方面的误差，并且可以在现场准确的定位它们的位置（将标签添加在现场的实体物体上，其坐标体系与眼镜中的模型坐标体系是对应的）。

用户还可以将数据附加到标签，包括名称、日期和时间、说明、照片以及对BIM模型的引用等等。之后，其他员工可以查看问题标签并进行纠正，然后使用他们的姓名、日期和时间以及解决步骤来更新现场的标签。

显示数据

对于运营和维护团队，AR可穿戴设备可以访问到设施设备的实时性能数据，如温度、压力和速度。这些数据可以附加到标签上，并放置在现实物理环境中，以便在检查期间，所有AR用户都可以查看实时数据，识别潜在问题并推荐预防性维护措施，以避免昂贵的维修和停机时间。

7 在BIM中实施AR的挑战

在AR中呈现BIM模型具有一定的挑战性，原因有几个。

模型定位

为了达到有用性，AR中的BIM模型必须与物理环境精确匹配。这种注册定位通常是通过在物理环境中放置一个视觉界标来实现的，该环境界标对应于位于BIM模型上的虚拟目标。AR眼镜“看到”标记后，并使用相机、光学显示器和用户眼睛的相对位置，计算后精确地将数字BIM模型呈现在显示器上，以便用户看到现实界标与虚拟模板对齐之后的模型。

1:1显示

此外，BIM模型需要以AR的形式显示，以便与物理环境相比对，用户可以将模型视为“按全比例”或全尺寸显示。当渲染数字内容时，这是通过巧妙的几何和数学来完成的。

延时优化

最后，整个过程需要尽可能快地进行定位、计算、渲染、优化，以便随着用户在物理世界中移动时，AR模型随着用户移动，仍保持在环境中固定的位置。

8 总结

BIM的使用给建筑行业带来了革命性的变化，AR可以通过在现场为用户提供和访问BIM信息，进一步扩展BIM在设计师和建筑师办公室之外的实用性。这可以实现更快的决策，更快的问题识别，更精确的施工，更高效的运营和维护，更好的整修及改造计划。BIM工程管理是专业级AR的理想应用场景，专业级AR设备是提高BIM实用性的理想选择。

BIM+AR在施工现场，将是一对孪生兄弟！

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参考资料链接：

https://daqri.com/blog/improving-bim-through-augmented-reality/

https://www.youtube.com/user/daqriAR/fea

发布于 2018-06-12

转载自 万间科技微信公众号。