Виртуальная реальность в bim проектировании е. А. Чеснокова, в. В. Хохлова, а. М. Алиев, а. А. Лихобабин

³⁵

Чеснокова Елена Александровна, Воронежский государственный технический университет, кандидат экономических наук, доцент кафедры технологии, организации строительства, экспертизы и управления недвижимостью, E-mail: zhdamirova@vgasu.vrn.ru Хохолова Виктория Викторовна, Воронежский государственный технический университет, магистр гр. мТПР-181, E-mail: kivikviki1@mail.ru Алиев Али Магомед, Воронежский государственный технический университет, магистр гр. мТПР-191, E-mail: Alishka0526@yandex.ru Лихобабин Артем Александрович, Воронежский государственный технический университет, магистрант гр. мТПР-181, E-mail:Peremagloire@yandex.ru

Аннотация: в данной статье рассмотрены понятия виртуальной и дополненной реальности, их применение в строительной отрасли и в частности проектировании, преимущества при интеграции с технологией информационного моделирования зданий. Создание трехмерной модели позволяет исключить проектные ошибки, пересечение коммуникаций, несоответствие принятых решений нормативам, позволяет сэкономить время на работе с документацией и средства, затраченные на исправление ошибок на этапе строительства, максимально точно определить срок и себестоимость строительства.Технологии BIM в значительной степени ускоряют процесс проектирования и строительства, позволяя планировать и анализировать характеристики на ранних стадиях, а также вносить изменения в параметры, тем самым оптимизируя проектируемый объект.Совокупность применения BIM и VRпозволяет инвесторам начать маркетинговую политику и открыть старт продаж как можно раньше и без лишних потерь инвестиций и времени.

Ключевые слова: BIM, BIM-технологии, информационная модель, информационное моделирование, VR/AR технологии, виртуальная реальность, дополненная реальность.

VIRTUAL REALITY IN BIM DESIGN

E. A. Chesnokova, V. V. Khokhlova, A. M. Aliev, A. A. Likhobabin

Chesnokova Elena Aleksandrovna, Voronezh State Technical University, PhD in Economics, Associate Professor, Department of Technology, Organization of Construction, Expertise and Real Estate Management, E-mail: zhdamirova@vgasu.vrn.ru

Khokholova Victoria Viktorovna, Voronezh State Technical University, undergraduate gr. MTPR-181, E-mail: kivikviki1@mail.ru

Aliev Ali Magomed, Voronezh State Technical University, master gr. MTPR-191, E-mail: Alishka0526@yandex.ru

Likhobabin Artem Aleksandrovich, Voronezh State Technical University, undergraduate gr. MTPR-181, E-mail:Peremagloire@yandex.ru

u

Annotation: this article discusses the concepts of virtual and augmented reality, their application in the construction industry and, in particular, design, the advantages of integration with the technology of information modeling of buildings. Creating a three-dimensional model eliminates design errors, intersection of communications, inconsistency of decisions made with standards, saves time on working with documentation and the money spent on correcting errors at the construction stage, and determines the construction time and cost as accurately as possible. BIM technologies greatly accelerate the design and construction process, allowing you to plan and analyze characteristics in the early stages, as well as make changes to the parameters thereby optimizing the projected object. The combination of the use of BIM and VR allows investors to start a marketing policy, and open a start of sales as early as possible and without unnecessary loss of investment and time.

Keywords:BIM, BIM-technologies, information model, information modeling, VR / AR technology, virtual reality, augmented reality.

На сегодняшний день при проектировании и строительстве масштабного и нестандартного здания не может быть не использовано, хотя бы частично, технологий информационного моделирования, так как при работе над сложным и оригинальным объектом как никогда необходимо обеспечить совместную работу всех специалистов в единой информационной базе.

BIM модель – это не только графическое изображение будущего строения, а информативная база данных, где в разных формах содержатся свойства всех элементов здания. Технологии BIM в значительной степени ускоряют процесс проектирования и строительства, позволяя планировать и анализировать характеристики на ранних стадиях, а также вносить изменения в параметры тем самым оптимизируя проектируемый объект. Количество организаций, внедряющих в свое производство технологии информационного моделирования, постоянно увеличивается.

В связи с поручением президента стало обязательным применение BIM технологий в рамках госзаказа. Интерес к BIM также проявляют банки, финансирующие застройщиков, в связи с тем, что применение информационных технологий позволяет сделать проекты максимально прозрачными и доступными для контроля расхода заемных средств. Очевидно, что преимущества от применения данных технологий неоспоримы (рис.1).

Рис.1. Преимущества внедрения BIM технологий[9]

Научный прогресс не стоит на месте, так использование различных новейших программных комплексов помогает вывести информационную модель на еще более высокий уровень интерактивности.

В зарубежных странах совместное применение информационного моделирования и технологий виртуальной и дополненной реальности обычная практика в деятельности строительных и проектных организаций. Если BIM – это передовой инструмент для проектирования, строительства и технической эксплуатации, то VR – это опция, позволяющая заказчику в полной мере участвовать в разработке проекта[1-4]. Это то средство, которое позволяет добиться максимального эффекта взаимодействия между инвестором, подрядчиком, проектировщиком и пользователем будущего объекта.

Виртуальная реальность (VR) – это искусственная смоделированная среда, которая позволяет увидеть объект в конечной завершенной форме и реальном окружении после строительства.

Дополненная реальность (AR) – это адаптивная искусственная среда, в которой созданные цифровые модели накладываются на физическую местность в режиме реального времени.

Дискуссии о вопросе преимуществ данных технологий идут не первый год, так одни оппоненты являются ярыми сторонниками их внедрения, другие с недоверием смотрят на стремительное развитие и повсеместное применение виртуальной и дополненной реальности, а для подавляющего большинства это все еще занятное развлечение, не воспринимаемое всерьез. Несмотря на это, цифровые технологии стремительно развиваются и захватывают под свое влияние все больше отраслей производства.

Технологии виртуальной и дополненной реальности уже достаточно эффективно используются в строительной сфере. С применением VR стало возможным более точное планирование разных аспектов проекта, снижение затрат, повышение безопасности и сокращение сроков выполнения разных рабочих процессов. При использовании AR стало возможным наложить модель здания непосредственно на стройплощадку, что позволило строителям более детально ознакомиться с объектом и в дальнейшем допустить меньше дорогостоящих ошибок[5-7]. Совместная интеграция этих технологий с BIM, помимо других достоинств (рис.2), в первую очередь, позволит значительно ускорить процесс принятия проектных решений.

В сравнении просмотра обычной трехмерной модели на компьютере и реалистичной визуализацией в виртуальной среде, преимущество последней заключается возможности посмотреть на объект в реальном масштабе, глубже понять замысел проекта, ощутить себя в этом пространстве, пройтись по помещениям, полностью прочувствовать атмосферу и концепцию еще не построенного объекта.

Сама по себе BIM модель представляет собой более качественный и наполненный информацией прототип здания по сравнению с чертежом, а дополненная визуализацией в виртуальной среде позволяет дать более наглядное представление информации, глубины замысла и дальнейших перспектив развития объекта и в целом оптимизировать концепцию девелопмента. Совокупность BIM и VR дает возможность инвесторам начать маркетинговую политику, и открыть старт продаж как можно раньше[8-10]. Так в секторе девелопмента предприниматели практикуют виртуальные прогулки по объектам, которые еще строятся или даже проектируются, что дает возможность оценить практичность планировки, свободу пространства, комфорт интерьера. В свою очередь инвесторы получают информацию, связанную со спросом на будущие объекты, что позволяет более детально контролировать и корректировать финансовые риски.

Зарубежный опыт применения технологии VR на стадии проектирования показал, что совещания проходят более продуктивно, когда все участники находятся «внутри» максимально реалистичного прототипа объекта, созданного средствами VR. В результате все стороны более ясно видят все недочеты и минусы в проекте и способы их исправления, намного быстрее приходит взаимопонимание к участникам совещания и как итог сокращается число таких планерок в период стадии проектирования.

Рис.2. Преимущества применениясовокупности BIMиVR/ARтехнологий[2]

Технология дополненной реальности способна потенциально повысить уровень безопасности на стройплощадке. При наложении модели на пустую площадку, у команды рабочих появляется возможность увидеть оборудование и строительные объекты, более точно определить их местоположение и выявить проблемы установки, а также заранее подготовиться и провести проверку территории. При осуществлении строительного надзора инспектор способен в реальном времени оценить фактически возведенную конструкцию сравнивая ее с масштабной виртуальной моделью и обнаружить несоответствия, представляющие опасность для участников строительного процесса. Также AR весьма полезна при обучении рабочих. Она дает возможность обучаться работе с потенциально опасной строительной техникой, подготовиться и отработать действия при возникновении внештатной ситуации в безопасной обстановке, получая практический опыт и знания с наименьшими рисками для жизни и здоровья.

Технологии виртуальной и дополненной реальности все более динамично внедряются в строительную отрасль. Совокупность применения VR с BIM для визуализации проектов, а также приложений, позволяющих работать с информационной моделью и содержащимися в ней данными непосредственно на строительной площадке, находятся на начальной стадии, но уже на пороге взрывного внедрения. Архитекторы, проектировщики, застройщики и инвесторы отмечают реальную пользу от использования технологии виртуальной реальности, что гарантирует ей совершенствование и обширное повсеместное применение в ближайшем будущем.