「這棟建築的陰影會投射到附近的公園內嗎?」「這種紅磚外牆與周圍的建築協調嗎?」「大廳會不會太擁擠?」「這種光線監控器能夠為下面的走廊提供足夠的日光嗎?」只有「看到」設計,即在建成前體驗設計才能圓滿地回答這些常見問題。預測居民、訪客或鄰居對建築的反應以及與建築的相互影響是設計流程中的重要工作。如今,建築設計已經和工業設計和特效設計一樣,到了一個「不可視非設計」的時代。現在建築師和視覺特效師普遍利用Autodesk Revit平臺和Autodesk 3ds Max Design,利用建築信息模型來探索、驗證和表現建築設計。
3ds Max Design Design + Revit--建築設計可視化最佳拍檔
建築設計的可視化通常需要根據平面圖、小型的物理模型、藝術家的素描或水彩畫展開豐富的想像。觀眾理解二維圖紙的能力、呆板的媒介,製作模型的成本或藝術家渲染畫作的成本,都會影響這些可視化方式的效果。可計算的建築信息模型平臺,如Revit平臺,可以在動工前預測建築的性能。在建築的性能中,人對於建築的體驗是其中一個方面。準確實現設計的可視化對於預測建築未來的效果非常重要。
CAD和三維建模技術的出現實現了基於計算機的可視化,彌補了上述傳統可視化方式的不足。帶陰影的三維視圖、照片級真實感的渲染圖、動畫漫遊,這些設計可視化方式可以非常有效地表現三維設計,目前已廣泛用於探索、驗證和表現建築設計理念。
大多數建築設計工具(包括基於Revit的應用)都具有內置或在線的可視化功能,以便在設計流程中快速得到反饋。然後可以使用專門的可視化工具(如Autodesk 3ds Max Design軟體)來製作高度逼真的效果及特殊的動畫效果。這就是當前可視化的特點:可與美術作品相媲美的渲染圖,與影片效果不相上下的漫遊和飛行。對於商業項目(甚至高端的住宅項目),這些都是常用的可視化手法--擴展設計方案的視覺環境,以便進行更有效的驗證和溝通。
如果設計人員已經使用了BIM解決方案來設計建築,那麼最有效的可視化工作流就是重複利用這些數據,省卻在可視化應用中重新創建模型的時間和成本。此外,同時保留冗餘模型(建築設計模型和可視化模型)也浪費時間和成本,增加了出錯的機率。
在設計同一建築時,還會用到類似的建築應用,如結構分析或能耗分析應用;但是有些應用利用建築信息模型來進行相關的建築分析,避免了使用冗餘模型。同樣,先進的設計可視化工具(如 3ds Max Design)也利用建築信息模型進行視覺效果分析。
BIM--建築工程設計可視化大師
BIM生成的建築模型在精確度和詳細程度上令人驚嘆。因此人們自然而然地會期望將這些模型用於高級的可視化,如聳立在現有建築群中的城市建築項目的渲染圖,精確顯示新燈架設計在全天及四季對室內光線影響的光照分析等等。
基於計算機的渲染圖擴展了設計方案的視覺環境,有助於更有效的驗證和溝通。如下面兩張圖片所示:利用Revit平臺製作的三維渲染圖,帶邊框著色(左)以及利用3ds Max Design製作的照片級真實感渲染圖(右)。
如何將所有細節都導入可視化應用中,而不用重新創建模型?Revit平臺用戶可以將其建築信息模型以三維DWG格式保存,然後將這種格式的文件直接鏈入3ds Max Design。3ds Max Design可以與Revit模型保持實時的數據連結。當Revit建築模型發生變化時,Revit用戶再次將此模型保存到三維DWG文件中, 3ds Max Design用戶只需更新該文件就可以更新可視化模型。
Revit平臺和3ds Max Design軟體中都具有的DWG導出和導入功能,支持在兩種應用間無縫傳輸模型數據並實現互操作。DWG格式還能支持最複雜的建築圖形,如許多新的高層項目中採用的曲線形式。除圖形外,材質、攝像頭位置等關鍵的視覺信息也都包含在DWG文件中。甚至地理坐標信息也可以在Revit平臺和3ds Max Design間共享,以便根據建築的實際位置進行日照研究。將DWG文件鏈入3ds Max Design後,只需更新該文件,即可保存材質、攝像頭位置等所有預設的Revit信息,以及所有的3ds Max Design可視化設置。
3ds Max Design軟體中的建模功能可以用來改進原有的建築信息模型,例如創建周圍的建築、草地、樹木等景觀,或添加家具、花草、窗簾等細節,增加設計的真實感和生活氣息。3ds Max Design也可以用來快速修改設計並評估視覺上的影響。例如,3ds Max Design可以自動識別並選擇所有具有類似屬性的導入建築對象,如所有磚砌外牆。用戶可以快速將這些牆體的材料改為抹灰,然後創建新的渲染圖,以便在為業主舉辦的設計評審會上使用。此外,3ds Max Design還可以充當「聚合中心」,收集GIS和景觀數據、現場照片以及其它預先製作的圖形,為建築信息模型營造環境。
Revit與3ds Max Design入主頂級建築事務所
Ayers/Saint/Gross公司(簡稱ASG)非常擅長非營利機構,特別是大學的設計和規劃。公司在巴爾的摩、菲尼克斯和華盛頓設有辦事處,擁有包括建築師、規劃師、城市設計師、景觀設計師、室內設計師、圖形設計時以及三維可視化專家的125名工作人員。
ASG公司從2003年起開始使用3ds Max Design軟體。當時,他們通過收購一家建築可視化公司成立了自己內部的圖像工作室,這家公司已經採用3ds Max Design處理可視化工作。最開始的時候,這個新成立的部門仍然使用3ds Max Design來為建築師的設計重新創建模型(通常是根據二維的AutoCAD圖紙)。三維DWG格式出現後,由於這種格式的文件可以作為傳輸模型數據的高保真工具,該圖像工作室購買了具有建模功能的Revit Architecture軟體,開始使用Revit Architecture,而不是 3ds Max Design來創建可視化模型。
與此同時,公司也開始研究BIM和BIM解決方案,希望在整個設計流程(從概念設計到施工管理)中使用一個通用的三維建築模型來實現建築設計方案的可視化並進行溝通。看到Revit Architecture在圖像工作室的成功應用,公司決定試著用這種軟體來滿足建築設計的需求並在2004年初啟動了一個試點項目。結果大獲成功,一年後公司決定在所有新項目中採用Revit Architecture軟體。
ASG公司視覺圖像工作室集成實踐經理Brian Russell說:「現在建築師可以將從Revit Architecture建築信息模型中導出的三維DWG文件發給我們,我們再將這些文件導入並連結至3ds Max Design。過去幾年,可視化技術已經得到顯著改進,大大縮短了渲染時間,提高了效果圖的質量。現在,由於無需重新創建模型,我們可以節約更多時間。」這樣一來,在設計流程中就可以製作更多、質量更出色的效果圖。例如,之前他們通常在建築設計完成後,即將施工前才能為項目製作一兩張渲染圖。現在,對於大多數項目而言,他們在每個設計階段都可以製作至少一張效果圖,通常是許多張。
此外,效果圖原來一般用於市場推廣或客戶演示、審批等重大活動。但現在他們也可以用於進行設計研究。Russell說:「建築師可以和我坐在一起,試驗不同的飾面或改變燈光布置。進行日照研究或燈光模擬,創建渲染圖或動畫--以滿足設計團隊的任何需求。」
3ds Max Design也幫助ASG公司提高了製作動畫的數量和質量。利用其中的人物動畫和人群動畫等先進的可視化功能,他們可以研究建築信息模型與人的相互關係,使設計更為人性化,在演示中吸引觀眾的眼球。他們還使用基於Revit的應用和3ds Max Design來製作周圍景觀和建築的模型,這也是令人心動的效果圖中不可缺少的元素。事實上,通過配套使用Revit應用、AutoCAD、3ds Max Design和SketchUp軟體,該公司最近為巴爾的摩市中心的許多建築製作了模型,並以此為內容創作一段長達30分鐘,與濱河地區重新開發項目有關的動畫片。Russell解釋說:「為了優化建築細節,我們利用基於Revit應用製作了籌建建築以及附近(原有)建築的模型。這樣一來,當我們把攝像頭放在街道上的時候,出來的效果非常逼真。」他們最初的任務只是製作一系列靜態的圖片,但這部動畫片深深地打動了房地產開發商的心,他希望用這部動畫片來「銷售」該項目。
Ayers/Saint/Gross利用這些圖片來展現水景設計(如圖片前景所示)的微小變化。
建築可視化設計的無限未來
現在如果再在網上搜索自由塔(Freedom Tower),肯定會查到成千上萬份照片級真實感的圖片--雖然這是尚未建成的建築。這充分證明了當前設計可視化應用的強大性能以及其準確表現、深入研究、有效溝通建築設計方案的能力。無論是創建用於設計評審的圖片,模擬照明效果,還是製作精美的市場宣傳材料,3ds Max Design等設計可視化工具都可以利用現有的建築信息模型,以此擴大BIM的價值,同時提高效果圖的製作效率。
將Revit平臺建築信息模型以高保真度輕鬆傳輸至3ds Max Design中,這樣可以顯著節約製作效果圖的時間和成本。將Revit平臺建築信息模型與3ds Max Design連結則可以進一步減少用來協調建築設計與效果圖的時間。但歸根結底,建築信息模型中包含的細節保證了效果圖能夠真實地反映建築師的理念。