國家級翻修：HOK使用虛幻引擎協助保護加拿大國會山上的國家標志
加拿大國會山莊的中心是中央區(qū)最具代表性的建筑之一,，也是加拿大參議院,、眾議院和國會圖書館的永久所在地。
如今，中央區(qū)成為了民主的象征,，國家利益在此得到權衡,、探討與保護,。然而中央區(qū)本身也需要保護,，才能將這一著名地標留給后世。因此,，中央區(qū)開始了有史以來首次的全面翻修：這也是加拿大最為復雜的歷史遺產修復工作之一,。
目前，該項目預計將在未來十年中進行,，因此長期規(guī)劃至關重要,。而負責建筑修復的建筑團隊HOK會將其提升到新的高度。
運用Twinmotion和虛幻引擎的力量,，HOD制作了虛擬現實預覽,，使加拿大政府能夠實時探索逼真的3D版中央區(qū)，并在互動體驗中預覽建筑在未來的樣貌,。
虛擬遺產
為此,，HOK團隊首先運用了基于虛幻引擎的建筑可視化流程，對此他們擁有多年的使用經驗,。
除了幫助全球最大的建筑公司之一取得成功之外,，該流程還使團隊能夠運用導入的CAD數據，構建3D版的建筑設計,，鋪設一條從BIM實現宏大創(chuàng)想的康莊大道,。
數據首先會通過徠卡地形掃描儀、高清攝像機和手動掃描硬件進行實地捕捉,，隨后通過Epic Games生態(tài)體系新增的攝影測量軟件,，以點云和網格體的形式重構。
HOK的首席設計技術總監(jiān)Mark Cichy表示：“在我們擁有的各類應用中，RealityCapture和Revit一樣常用,。我們每天都需要使用它,，它在這一流程中至關重要?！?/p>
RealityCapture模型能夠在Revit中生效,，可以確保它們的尺寸在3D空間中有效，或者在Houdini中為網絡和虛擬現實可視化平臺進行優(yōu)化,。它們還能在Twinmotion中進一步打磨,，該軟件可以用于探索循環(huán)路徑,、入口走道序列,，或者借助栩栩如生的樹木、植被與人物庫來添加更多細節(jié),。
準備就緒之后,，團隊開始在虛幻引擎中準備動態(tài)客戶展示，確保相關各方能夠實時目睹設計選擇與迭代所產生的影響,。虛幻引擎的開發(fā)工作還使HOK能夠呈顯著建筑的每一個狀態(tài),，讓項目十年周期中的每個階段都一覽無遺。
一磚一石每一步
為了制作出中央區(qū)的虛擬模型,，首先需要掃描建筑中的固定與移動文物資產,，這已經產生了100TB的點云數據和70TB的網格體。
?Cichy表示：“許多保護人員正在加班加點地記錄文物遺產的狀態(tài)與屬性,。為此,，中央區(qū)的各個部分被拆解成了一磚一石，每塊石頭都會通過精密的點云掃描流程進行捕捉,，隨后數字化地重新組合,，將原始狀態(tài)記錄下來，以供未來參考,?！?/p>
屋頂幾何體的捕捉無法僅靠地形掃描。由于屋頂的許多部分無法輕易觸及,，公司聘用了當地的無人機操作員,，通過無人機捕捉高質量的區(qū)域照片與視頻，使團隊得以運用超高清正交攝影圖片,，生成詳細的攝影測量網格體,。
收集到的數據會進入到虛幻引擎中，隨后用于生成多種動態(tài)細節(jié)等級模型（LOD）,，并在虛擬現實預覽中可視化,。用戶可以在模型中前往多個地點，設置視角高度，如身臨其境一般預覽周圍的空間,。HOK已經通過有線（HTC Vive,、Oculus Rift、Varjo XR3）和無線（Oculus Quest和Google Cardboard）虛擬現實設備與客戶分享了多項早期成果,。
Cichy補充道：“眾議院大廳等區(qū)域已經通過攝影測量網格體重新構成,，使虛擬現實用戶能夠預覽原本的尺寸、幾何體與紋理,，仿佛置身于現實世界的眾議院大廳中,。”
實時設計
目前,，HOK團隊已經在項目的整個方案設計過程中使用了虛幻引擎,，包括為中央區(qū)進行一系列升級，其中包含了基底隔離墊,、高性能絕緣,，以及在參議院和眾議院中增添了增強音頻裝置等機械與電氣設備。
Cichy表示：“從項目首日開始,，它就幫助我們開展內容的內部審核,，并以更具吸引力的方式傳達我們的設計意圖。無論是實時呈現,，還是采集數據來協調多個數據源,，其他工具都無法像虛幻引擎一樣有效地處理多達數個TB的數據流?！?/p>
互動預覽已經為中央區(qū)項目帶來了巨大的效益,，客戶能夠在虛擬現實中直接查看翻修效果，并針對翻修設計策略中自己喜歡或不喜歡的部分做出決策或評價,，從而不必為決策浪費數十億的資金,，也避免了對歷史文物造成永久性的改動。
“采用實時解決方案的最大好處就是實時,！我們無需預先渲染內容,、為成果坐等幾個小時?！盋ichy補充道,，并表示團隊還能運用像素流送，為虛幻引擎平臺之外的虛擬現實會話增添靈活性,。
“在從二維過渡到三維數字流程的過程中,，我個人認為這種便利與影響就是建筑、工程與施工（AEC）行業(yè)的重大變革,?！彼a充道,，“如果你能構想設計策略，它就會直接出現在眼前,，一切都是那么簡單,。”
在虛擬現實中見證未來
在未來十年里,，HOK團隊的目標是運用建筑可視化技術,，記錄該項目在未來的多個修復狀態(tài)。這將使客戶能夠在虛擬的中央區(qū)建筑中自由漫步,，體驗并評估未來的設計階段與策略,，包括項目的拆除前、拆除后與使用前階段,。
“舉個例子吧,，我們最近被要求制作一些剪輯片段，介紹中央區(qū)的多個歷史遺產區(qū)域的未來狀態(tài),?！盋ichy說道,，并表示協調捕捉,、網格體優(yōu)化和開發(fā)的過程是非線性的，所以部分房間和空間需要在更緊張的時間窗口內生成,。
虛幻引擎幫助HOK團隊評估每一個空間的幾何狀態(tài),，隔離多個網格體元素，就工作量與向客戶呈現最終設計的方式達成一致,。
HOK還能運用基于虛幻引擎解決方案的擴展AEC生態(tài)體系,，例如使用3D Repo來支持企業(yè)級的可視化溝通，并通過Cintoo管理點云數據,。這兩類解決方案都已整合到虛幻引擎中,，孕育出了加快決策的新方式。
HOK團隊目前還在開發(fā)擴展現實平臺,，在現實中央區(qū)的空間里直接疊加設計策略,。這種互動體驗有助于在建筑的現有空間中實現設計分層、歷史還原和服務升級,。
據Cichy所說,，這種體驗很有可能融合到中央區(qū)的數字孿生中，并且會全面包含該項目的多個過往狀態(tài),。這是采用實時技術的重要優(yōu)勢之一,，只要你將內容導入了實時引擎，就能夠輕松創(chuàng)建數字孿生等決策工具,，無需從頭開始,。
“參加這種規(guī)模的項目的機會并不多見,。”Cichy總結道,，“將歷史背景與現代施工技術結合的翻修工作本就獨一無二,，而前沿技術的結合更是令這個項目顯得絕無僅有?！?/p>
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