影响2021年AEC行业的三大技术：XR、数字孪生和实时设计

1月22日，Unity在2021欧特克年度设计峰会上发布了「2021年AEC行业数字化转型趋势报告：XR，数字孪生和实时设计」（以下简称「报告」,AEC指建筑、工程和施工），该「报告」解读了后疫情时代将塑造工程建设行业重大趋势的三大使能技术，并分享了来自AECOM、Auggd等15位行业专家对 2021年趋势的展望和洞见。

「报告」指出，工程建设行业接受变化的速度一直较为缓慢，根据麦肯锡的调查，2019年以前的20年里，工程建设行业的年增长率仅为1%。但是2020年爆发的新冠疫情给工程建设行业带来了显著的冲击和深远的影响，促使建筑生命周期的各个环节加速数字化转型，在这过程中XR（扩展现实）、数字孪生与实时设计扮演了不可或缺的重要角色。行业内的公司必须适应新的常态，例如远程办公迫使公司寻找新的沟通、协作和创作方式，新冠疫情永久改变了后疫情时代建筑、尤其是办公空间的设计方式。

以下是2021年以后将塑造工程建设行业的三个重要趋势：

▲图片来源: AECOM

在过去几十年中，工程建设行业的设计过程早已从手绘草图演变为3D生成建模，但尽管如此，包括BIM在内的数字模型仍仅限于应用在规划和设计阶段，很少延伸到在建筑生命周期中占比较大的施工和运维阶段。2021年，随着5G的部署和XR性能的提高，配置云访问功能的移动设备能将复杂的3D模型带到设计工作室之外。再结合AR， 3D模型可以被“实时”带入真实坐标中，让一些原本依赖于传统图纸的现场任务（例如QA/QC、公众参与和设施维护等）能够数字化，并且大幅提高效率和准确性。

这两种技术的结合可以扩展现有AEC数字资产的用途，使高质量建模成为更具成本效益的选择。通过适当的UX设计，办公室和现场小组之间能够建立高效的远程协作模式。在远程办公不断发展的全球趋势下，XR有望成为引领下一代人机交互界面的热门技术。

▲图片来源：Booz Allen Hamilton

数字孪生技术利用已有的环境和性能数据来了解过去，借助直接和间接数据来分析当下，并应用机器学习和知识来预测和决策未来。当数字孪生技术在整个生命周期中被加以利用时，会产生数据、表现和决策的数字线索，为企业中的利益相关者带来更透明且更有效的沟通。

未来，技术的不断发展迭代将支持数字孪生应用的普及，让更多新用户群体能够制作数字孪生。另一方面，AR和VR设备成本的降低让该技术可以为更多企业所用，并以全新的方式理解和接触数字孪生，从而获得新的视角。可以预测，行业将会朝着数字孪生开发平台迈进：用户可以将来自不同系统的数据聚合到一个统一的交互式可视化界面，并且在整个生命周期进行操作，支持在各种平台上查看和交互，以获得全新的洞察。

▲图片来源：Robert Bird Group

BIM和虚拟设计和施工（VDC）是自工业革命以来在建筑、工程和施工领域最重大的变化，它们改变了合同的执行方式和项目交付方式。2021年，工程建设行业将见证VDC扮演更加重要的角色，它利用交互式数字环境让项目变得更易理解、更具吸引力，并为企业增加数字化效益。可以预见，现有BIM平台、外部数据源和调度引擎的集成度将继续提高，为项目的利益相关者提供了直观、便于使用的方式，可以从任何角度、在施工的任何阶段对包含丰富数据的3D模型进行体验、导航、询问、控制及实时交互。

借助于实时3D开发引擎，现在实时设计已经可以商品化，并且成本将进一步降低。随着硬件的成熟，尤其是VR，这些实时设计工具将更易于使用，入门门槛也会进一步降低。现在，设计师可以佩戴头显设备，只需单击操作即可实现设计工具和实时引擎之间的连接。

▲实时3D技术在工程建设中的应用

除发布「报告」外，Unity 大中华区AEC数字孪生业务负责人杨珏也在欧特克设计峰会上分享了基于Unity实时3D技术的工程建设行业数字孪生解决方案，以及应用于设计协同、建设管理、BIM 运维、数字仿真平台等的项目案例。欧特克是Unity的全球战略合作伙伴，Autodesk Revit、Maya、3dsMAX、Shotgun、VRED、Navisworks以及BIM 360等软件的建模均可无缝导入Unity创建逼真的实时三维交互体验。

杨珏认为，“随着实时设计、数字孪生等数字化技术被工程建设行业更广泛地采用，将会有更多中国建筑和施工企业享受到数字化转型带来的价值。”