混合現(xiàn)實技術(shù):為4D施工規(guī)劃與運營而生

二月底,Bentley 軟件公司通過 SYNCHRO 數(shù)字化施工管理軟件在Microsoft HoloLens 2內(nèi)置的預(yù)覽應(yīng)用程序,展示了 Microsoft HoloLens 2 的新功能。

交互友好,操作簡便

HoloLens 2 的交互模式已經(jīng)完全重新設(shè)計,手勢跟蹤得到極大的改進,它支持更自然的手勢,用戶可伸手觸摸全息圖,也可以抓起物體,放在手中檢查,通過手腕轉(zhuǎn)動和雙手伸展手勢進行放大或縮放。

Bentley 的 SYNCHRO XR 預(yù)覽應(yīng)用程序充分利用這些新功能,能夠直觀地處理數(shù)字孿生模型,幫助用戶在共享的全息混合現(xiàn)實環(huán)境中協(xié)同工作,使用自然的手勢規(guī)劃施工邏輯,在時間線上對施工過程進行預(yù)覽,選擇和檢查各個屬性要素。在應(yīng)用程序研發(fā)過程中,用戶研究和用戶體驗團隊注重讓交互簡單易懂,并支持在手臂可及范圍內(nèi)進行的觸覺交互。使用該應(yīng)用程序,用戶可以通過簡單易學(xué)的手勢,對4D模型進行擴展、縮放和旋轉(zhuǎn)操作。物體如同在用戶眼前,用戶可以用雙手拿起物體,在空中自由翻轉(zhuǎn),然后拉伸進行放大。用戶也可用手向前或向后控制“時空”滑塊,進行施工過程數(shù)字化預(yù)演。

Unity開發(fā)HoloLens 2

多用戶聯(lián)動

二維屏幕和鼠標操作目前已經(jīng)可以用三維和四維模型空間交互來取代,這在多人異地協(xié)同處理全息數(shù)據(jù)時尤為重要,用戶能夠參與進來并與全息模型數(shù)據(jù)交互,而且無用戶數(shù)量限制。通過此共享體驗?zāi)J?,用戶甚至可以相互之間來回傳遞全息三維對象。遠程用戶也可以參與共享體驗,這將從根本上改變用戶使用數(shù)字模型開展協(xié)作的方式。

混合現(xiàn)實

如果您不熟悉 HoloLens,以及它如何使用頭戴式設(shè)備進行虛擬現(xiàn)實顯示,您可以將其視為一種增強現(xiàn)實形式。使用 HoloLens,您可以看到周圍的環(huán)境,全息圖看起來與物理空間融為一體,數(shù)字模型與物理空間疊加在一起。它與虛擬現(xiàn)實不同,在虛擬現(xiàn)實中,用戶完全沉浸在脫離物理現(xiàn)實的虛擬世界中。這種形式旨在將虛擬與物理現(xiàn)實結(jié)合,進一步詮釋了數(shù)字孿生模型概念。實際上,這將改變我們對“現(xiàn)實”的定義和本質(zhì)的看法。

HoloLens 2 還具有人體工程學(xué)和增強視野 (FOV) 等功能,這些重要功能可以讓設(shè)備穿戴起來更舒適,同時提供更逼真的體驗。設(shè)備的重量均勻地分布在頭部,佩戴 45 分鐘依然很舒適。增強視野(放大 2 倍)使全息圖看上去仿佛與物理空間融為一體。使用 SYNCHRO XR 應(yīng)用程序可實現(xiàn)沉浸式可視化。

SYNCHRO XR——技術(shù)詳述

SYNCHRO XR 通過連接在云中運行的施工數(shù)字孿生模型數(shù)據(jù)庫進行運作,該數(shù)據(jù)庫的核心是 SYNCHRO 數(shù)據(jù),包括任務(wù)、資源、三維網(wǎng)格、用戶字段、文檔、問題、用戶、公司和狀態(tài)信息。通過此數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用程序可以生成四維模型,并能夠在時間軸線來回查看和調(diào)整。

HoloLens 是目前市場中先進的混合現(xiàn)實設(shè)備,施工團隊可以利用其全息計算能力實現(xiàn)其工作方法的可視化。將數(shù)據(jù)載入 HoloLens 后,用戶可以根據(jù)實際環(huán)境調(diào)整數(shù)字資產(chǎn)和信息,甚至可以更新數(shù)據(jù)并將這些更改同步回服務(wù)器。

優(yōu)勢和潛力

用戶在尋找各種方法來提高施工現(xiàn)場的安全性和工作效率。HoloLens 提供一個自然直觀的界面,方便用戶了解基于時間的4D施工信息。不僅施工排序不會受二維屏幕的限制,全息圖還可以與物理現(xiàn)實保持一致,這樣一來便可以根據(jù)施工現(xiàn)場的實際限制快速地評估和重新規(guī)劃。我們的用戶可通過這種新的交互方式發(fā)現(xiàn)安全問題,并以完全透明的方式提高進度規(guī)劃和項目管理水平。

將實景格網(wǎng)模型引入程序后,可以實現(xiàn)更多可能。例如,可以將竣工狀態(tài)的實景掃描載入 HoloLens,提供透視能力,通過將掃描數(shù)據(jù)與物理空間疊加,用戶可以透過墻壁和天花板看到實際的建筑結(jié)構(gòu)。從維護和翻新工程的角度來看,這將具有劃時代意義。

SYNCHRO XR 旨在提高數(shù)字孿生模型數(shù)據(jù)的可訪問性和可用性。該應(yīng)用程序?qū)崟r連接到施工規(guī)劃管理數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了新的人機交互方式。簡言之,其目的是為了更好的使用數(shù)據(jù)進行工作,它解釋了使用數(shù)字化數(shù)據(jù)構(gòu)件并使其成為真實物理空間一部分的意義——不僅是我們所看到的屏幕二維圖像,而是三維數(shù)據(jù)模型與真實的空間和時間疊在一起。

SYNCHRO XR 不僅僅是一種有趣的體驗,它還將實時數(shù)據(jù)同步到施工項目數(shù)據(jù)的云服務(wù)器,允許用戶以新的方式與數(shù)據(jù)交互。將四維數(shù)字施工模型引入混合現(xiàn)實是業(yè)內(nèi)首創(chuàng),極大可能會改變整個供應(yīng)鏈與數(shù)字孿生模型的交互方式。