
目前,建筑業對于BIM 技術的認知基本普及,從模型應用向集成發展,數據應用拓展范圍越來越廣,BIM 技術與新技術融合創新的需求愈發強烈。
BIM 關鍵技術和應用的發展趨勢主要有三個方面:一是BIM 能力成為企業數字化平臺搭建核心要素;二是BIM 開放能力成為構建數字化生態圈的原動力;三是BIM 與新技術融合持續深入,實現基于數據的業務管理。
政府期望通過BIM 與其他先進技術的集成創新,提升施工項目數字化集成管理水平,推動數字化與建造全業務鏈的深度融合,助力智慧城市建設,強化現場環境監測、智慧調度、物資監管、數字交付等能力,進而有效提高人均勞動效能。
以BIM 為中心的建筑數字平臺建設大致經歷三個發展階段:首先,搭建以BIM 為核心,融合各種先進技術的技術平臺;其次,圍繞BIM+IoT+AI 形成支撐工程服務的智能大數據平臺;最后,通過構建開放平臺,為產業賦能BIM等平臺能力,逐步打造互利共贏融合發展的產業鏈生態圈。
依托以BIM 為核心的數字技術平臺,通過大數據、IoT 和AI 技術搭建工程大數據平臺,推動建筑工程從物理資產到數字資產的轉變。圍繞工程項目進行數據的采集、存儲、集成、分析和共享,使工程建造由“經驗驅動”到“數據驅動”再到“智能驅動”轉變,支撐未來業務發展各類場景,從而創造數據資產價值和工程業務價值。
通過打造開放平臺,將數字平臺中的技術能力及數據服務能力賦能產業鏈全參與方,進而建立“工程建設命運共同體”,構建工程數字化生態圈。通過平臺 +生態的模式,重構產業全要素、全過程和全參與方,把傳統工程管理、傳統基建融入信息化、數字化平臺。形成新設計、新建造和新運維,打造規模化數字創新體,帶動關聯建筑產業發展并催生建造服務新業態。
打造開放平臺,構建工程數字化生態圈是未來一個重要的發展方向。生態圈是指產業中的各利益相關者共同建立一個價值平臺,各利益相關者在這個共同的平臺中均能通過平臺的整體特性發揮各自的特點,提升參與者的能力,從而推動平臺的發展并創造價值,參與者均能從中獲取收益。因此構建建筑數字化生態圈的關鍵在于數字化平臺的打造,而由于建筑行業的業務復雜、標準化程度低、參與方眾多,決定了此平臺不可能是封閉的,開放是數字化平臺未來的必由之路。通過開放平臺,一方面使技術可以在不同業務下被共享使用,如:消息推送、二維碼、人臉識別、BIM 等數字化技術,為各參與方賦能;另一方面開放平臺能夠集成各參與方能力,提升數字化平臺能力,進而為產業用戶提供更好的產品與服務。
建筑數字平臺,BIM 是區別于其他行業平臺的重要特性。以BIM 為中心,數字平臺會為用戶提供一系列服務,如基于BIM 的成本管理、計劃管理等。對于第三方開發者來說,他們更關注這些服務背后的支撐技術,并期望平臺能夠開放這些技術,以便進行集成開發,使開發者專注于本身業務功能的實現,打造豐富多彩的應用,逐步構建數字化生態圈。
BIM+GIS。“BIM+GIS”是CIM 重要的支撐技術。GIS 提供的專業空間查詢分析能力及宏觀地理環境基礎,可深度挖掘BIM 的應用價值。一方面,BIM 彌補了三維GIS 缺乏精準建筑模型的空白,是三維GIS 的一個重要數據來源,能夠讓其從宏觀走向微觀,從室外進入室內,同時可以實現精細化管理。另一方面,GIS 獨有的空間分析功能拓展了BIM 的應用領域,BIM 與GIS 融合將滿足查詢與分析宏觀微觀一體化、室內外一體化的地理空間信息的需求,發揮GIS 的位置服務與空間分析特長。
BIM+AI。渲染技術是建模和BIM 的核心技術之一。經典的圖形渲染是基于光柵化管線渲染,速度快但渲染效果離真實場景有一定距離。隨著各種新技術的出現,過去被認為很慢但渲染效果很好的光線追蹤技術又一次站到臺前。基于深度學習的AI 降噪技術推動“實時”光線追蹤時代的來臨,除處理光柵化生成的低分辨率圖像,也可能通過對光追渲染輸出的1spp 渲染結果進行超采樣,使得“實時”光線追蹤某種程度上成為現實。雖然基于AI 降噪的RTRT 達到真正的real-time 還有一段距離,但已達到可交互(interactive)渲染級別。由于UE4 NV 分支直接集成了DLSS 2.0,眾多廠商可以直接調用,在部分游戲測試中也證明了其潛力,基于UE 開發的各種BIM 應用也可以從該項技術受益。
BIM+協同設計。基于BIM 技術的協同設計近幾年也有較快發展。像Revit 近年推出基于云端工作共享的協作方式、四方智源與中望軟件聯合研發并發布的智源云設計—中望Cad2020 版本等,都標志著協同設計進入了一個新階段。設計團隊可以在不改變設計人員工作習慣的情況下,實現跨時間、空間的協作,極大地提升工作效率。同時也激發了設計、生產、施工、運維、商務各環節基于同一BIM 模型進行協同工作的模式,保證了數據源的唯一和信息處理的及時準確。建筑的生產過程不再是各環節的信息孤島,而是連成一片、信息互通。
BIM+國產化。隨著中美貿易沖突越演越烈,美國在諸如“芯片”等高科技領域持續制裁中國公司,使我們充分意識到掌握獨立自主的核心技術的重要性。而BIM 技術的核心“圖形引擎”技術的國產化卻不容樂觀。雖然近幾年國產BIM 軟件已成百花開放的態勢,但大部分國產BIM 軟件缺失圖形引擎或直接使用國外廠商的圖形引擎,“缺芯”的尷尬局面在BIM 領域再一次出現,這在一定程度上制約了BIM 在中國的應用和發展。同時,站在國家信息安全的角度上來看,國外主流圖形引擎都是云端架構,BIM 模型需上傳至境外服務器,建筑數據安全受到極大威脅。因此,住房和城鄉建設部在指導意見中重點提到,大力提升企業自主研發能力,掌握智能建造關鍵核心技術。創新突破相關核心技術,加大智能建造在工程建設各環節應用。研發、應用自主可控的BIM 關鍵核心技術才是未來的趨勢。
