數(shù)字無情，以萬物為芻狗；甲方難搞，一堆要求比天高；項(xiàng)目緩慢，層層步驟反復(fù)倒；圖紙萬變，害無數(shù)設(shè)計(jì)好漢競折腰…
拿生命熬夜，探求經(jīng)濟(jì)效益與建筑性能的“大和諧”；用心血畫圖，重繪建筑師構(gòu)想。然而在整體性優(yōu)化過程難免遇到“按下葫蘆起了瓢”的情況，要反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)成果做調(diào)整，在有限的時(shí)間里不斷重復(fù)，消耗心力，浪費(fèi)大把時(shí)間。
設(shè)計(jì)的本心湮滅在次次返工中。問蒼天，數(shù)字經(jīng)濟(jì)如火如荼了，設(shè)計(jì)師是不是也可以搭上數(shù)字化的快車瀟灑走一回？
斜杠青年：非解構(gòu)團(tuán)隊(duì)
來自gad的結(jié)構(gòu)工程師周文琪和鄧佛丹博士在項(xiàng)目實(shí)踐中意識(shí)到，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做一些參數(shù)化工作流的新嘗試。于是他們背靠于非解構(gòu)這樣的平臺(tái)，開始探索數(shù)字化時(shí)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新機(jī)遇，“解構(gòu)”同“結(jié)構(gòu)”諧音，非解構(gòu)，既是建筑與結(jié)構(gòu)的非常規(guī)解釋，又是一群來自建筑行業(yè)不同領(lǐng)域、并有本職工作的人士，因建筑相識(shí)相聚，對(duì)探求理解建筑結(jié)構(gòu)邊界、聯(lián)系的共同愿景。
也正是這“非解構(gòu)”這樣的平臺(tái)，匯聚了六十多位來自五湖四海、深入建筑行業(yè)各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的成員，一起做了件有意義的事！一群對(duì)軟件開發(fā)一無所知的設(shè)計(jì)師，乘著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的東風(fēng)，借助遺傳算法和Unity引擎完成了一套自動(dòng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件NSTurbo，在2019建筑黑客馬拉松大賽上脫穎而出，拔得頭籌。
“故事還要從領(lǐng)導(dǎo)開車時(shí)說起”
某天，領(lǐng)導(dǎo)開車的時(shí)候，看著眼前出現(xiàn)的一棟棟建筑，突然想到他曾經(jīng)設(shè)計(jì)的一幢超高層。當(dāng)時(shí)為了滿足模型指標(biāo)，在結(jié)構(gòu)分析軟件里整整調(diào)了200多個(gè)模型，這200多個(gè)模型是完完全全手動(dòng)調(diào)出來的，手動(dòng)點(diǎn)計(jì)算按鈕，手動(dòng)查看計(jì)算結(jié)果，再手動(dòng)將結(jié)果記錄到Excel表里面，最后從中選擇一個(gè)比較優(yōu)秀的設(shè)計(jì)結(jié)果。
再喜歡的歌一下子聽上200遍也會(huì)叫人生厭，同樣的工作流程要反復(fù)操作200遍，眼前是密密麻麻的數(shù)字一片，臉上的油光都透著疲倦。日復(fù)一日，這樣的工作流程使設(shè)計(jì)師頭昏腦脹，對(duì)創(chuàng)意也無心無力。他說：“要是電腦能自動(dòng)地去調(diào)這200個(gè)模型多好?！闭卯?dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)有一些參數(shù)化設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)， 也了解到其他行業(yè)一些智能化算法相關(guān)的技術(shù)。于是大家就在思考是不是能把這樣的技術(shù)運(yùn)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。
“要減少人工干預(yù)，呈現(xiàn)結(jié)果要直觀”
團(tuán)隊(duì)腦海中，期待著這樣一款產(chǎn)品——
首先，它需要擁有全自動(dòng)化的流程，只要設(shè)定好了需要調(diào)整的變量和計(jì)算的邊界條件，結(jié)合智能算法，那么，之前領(lǐng)導(dǎo)手動(dòng)調(diào)的這200個(gè)計(jì)算模型便都可以全自動(dòng)化完成，不需要人工干預(yù)。讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師從為了滿足規(guī)范而反復(fù)調(diào)整模型的時(shí)間黑洞中逃離出來，把腦力用在創(chuàng)意上。
其次，可以從它自動(dòng)化計(jì)算的模型中自動(dòng)化讀取結(jié)果，再從眾多結(jié)果中找到并呈現(xiàn)一個(gè)較符合設(shè)計(jì)需求的模型。結(jié)構(gòu)工程師和建筑師在日常溝通中有更直觀的視覺感受，設(shè)計(jì)的可能性更加的豐富。
這就是NSTurbo的產(chǎn)品策劃的全邏輯。自動(dòng)化的問題在前期了解過程中，就找到了解決方案。而現(xiàn)在面臨的問題便是“如何將結(jié)果直觀呈現(xiàn)”。
百分之七八十的游戲都用Unity，全平臺(tái)支持
偶然看到有同事打游戲，發(fā)現(xiàn)市面上有百分之七八十的游戲都是用Unity作為開發(fā)工具。正巧當(dāng)時(shí)通過一些正在做VR開發(fā)的建筑師還了解到，Unity是一款以C#語言構(gòu)建的渲染引擎，和曾經(jīng)使用過的Rhino和Grasshopper等一樣，都是基于C#開發(fā)的平臺(tái)。這熟悉的感覺，為迅速上手學(xué)習(xí)帶來了便利。
再者，考慮到Unity可以在全平臺(tái)移植比較方便，包括后續(xù)做像AR、VR等交互式應(yīng)用都非常方便，是一個(gè)比較好的切入點(diǎn)。而且從開發(fā)角度而言，Unity構(gòu)架很好，還提供官方技術(shù)開發(fā)文檔。用Unity做NSTurbo這款軟件的前端再合適不過了。
好的軟件是磨合出來的，和愛情一樣！
雖然不同行業(yè)的科技跨界很難一拍即合，那就再磨合磨合！比如建筑結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)很大程度是基于有限元，有限元上的網(wǎng)格劃分和游戲引擎上的網(wǎng)格劃分的根植點(diǎn)不一樣，雖然都是網(wǎng)格劃分，但是屬于完全兩個(gè)不同的范疇，需要我們從不同的角度對(duì)網(wǎng)格劃分的技術(shù)進(jìn)行研究。
非解構(gòu)團(tuán)隊(duì)?wèi){借多年設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)寫了套自己專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)Unity與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)的數(shù)據(jù)對(duì)接，NSTurbo雛形完成。在這個(gè)磨合的過程中，發(fā)現(xiàn)Unity融合性很強(qiáng)，可以做各個(gè)流程的定制化開發(fā)。無論是設(shè)計(jì)階段還是施工階段，都可以發(fā)揮專長。
讓設(shè)計(jì)也像打游戲一樣爽！
NSTurbo后臺(tái)借助遺傳算法，它起源于達(dá)爾文的進(jìn)化論，算法的求解就是一個(gè)不停地繁衍、遺傳、淘汰、進(jìn)化的過程，優(yōu)勝劣汰，適者生存。本質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)領(lǐng)域優(yōu)化的問題。這個(gè)優(yōu)化問題可以應(yīng)用在各個(gè)地方，不光是建筑領(lǐng)域，還包括工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域、汽車制造、航空航天…設(shè)計(jì)就是解決問題。在可控的范圍給定一些邊界條件，綜合這些因素跟條件，將結(jié)果統(tǒng)計(jì)在一起，從中得到一個(gè)相對(duì)最優(yōu)解。
Unity將難以解釋的參數(shù)用圖形化、人性化的數(shù)據(jù)展示給用戶，用戶一目了然，可以直接選擇自己的需要優(yōu)化的部分。Unity第一時(shí)間接觸到用戶的數(shù)據(jù)后，會(huì)再反饋給用戶一個(gè)后臺(tái)的算法。整個(gè)過程，用戶只需動(dòng)動(dòng)手指，按下鼠標(biāo)，問題就迎刃而解，它降低了設(shè)計(jì)師使用算法和自動(dòng)化技術(shù)的門檻。非解構(gòu)團(tuán)隊(duì)開發(fā)這款產(chǎn)品就是希望設(shè)計(jì)也像打游戲一樣爽！
解放設(shè)計(jì)生產(chǎn)力，讓設(shè)計(jì)回歸創(chuàng)意
NSTurbo軟件能夠自動(dòng)化計(jì)算呈現(xiàn)結(jié)果，幫設(shè)計(jì)師減負(fù)不少，但依然存在一個(gè)令人頭疼的問題——目前在調(diào)整模型的同時(shí)，結(jié)構(gòu)工程師還需要不斷地調(diào)整圖紙。圖形和圖紙，這二者目前還是割裂的狀態(tài)，要改變模型，就要再改圖紙。
目前，團(tuán)隊(duì)另一個(gè)探索方向就是做數(shù)字化三維建筑模型這樣一個(gè)正向設(shè)計(jì)的流程。希望將設(shè)計(jì)的工作流都能有一個(gè)數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，通過數(shù)字化的手段，借助前沿的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的數(shù)字化交互。而通過Unity實(shí)現(xiàn)這一流程，也是其中一個(gè)重要的著力點(diǎn)。改變現(xiàn)在的工作模式，進(jìn)一步解決行業(yè)痛點(diǎn)。解放設(shè)計(jì)生產(chǎn)力，讓設(shè)計(jì)回歸創(chuàng)意。
革命尚未成功，創(chuàng)新仍需努力
數(shù)字時(shí)代，受科技賦能、疫情催發(fā)，大到一級(jí)政府、一座城市、一個(gè)產(chǎn)業(yè)，小到一家企業(yè)、一個(gè)人，都在忙于數(shù)字化轉(zhuǎn)型。非解構(gòu)團(tuán)隊(duì)就是一個(gè)最好的例子，一群人指出行業(yè)痛點(diǎn)，并勇敢踏出舒適圈，去嘗試去學(xué)習(xí)新技術(shù)。
在數(shù)字科技浪潮下，他們希望用游戲引擎開發(fā)NSTurbo軟件，幫助設(shè)計(jì)師減輕負(fù)擔(dān)，讓他們更好地創(chuàng)作，也希望為今后建筑行業(yè)提供了一個(gè)新思路——利用數(shù)字孿生技術(shù)，將物理對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字化表示?？萍伎缃缡墙窈蟮谋厝悔厔?shì)。
正如達(dá)爾文進(jìn)化論所說：優(yōu)勝劣汰，適者生存。人類之所以能夠在和原始叢林里其他的動(dòng)物相比，能力、體力都不占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的情況下，能夠脫穎而出，發(fā)展起來，正式因?yàn)椴粩嗟匕l(fā)明、利用工具提高效率。就像電影《2001太空漫游》中，拋起的骨頭變成太空里的衛(wèi)星。時(shí)代不停歇地前進(jìn)，只有不斷關(guān)注學(xué)習(xí)新技術(shù)，使其變成自己的工具，為未來塑造更多可能。
也許下個(gè)站在舞臺(tái)中心，改變未來的人，是你。
探索認(rèn)知的邊界
全球疫情時(shí)代下，人們被迫改變了生活的方式、重寫了各行業(yè)的模式與規(guī)則。動(dòng)蕩中，發(fā)覺數(shù)字經(jīng)濟(jì)帶來的強(qiáng)大韌性。在此期間數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，催生了一系列新業(yè)態(tài)新模式。2021，在我們認(rèn)知的邊界，還會(huì)有著怎樣未知而盛大的美麗？
實(shí)時(shí)3D內(nèi)容創(chuàng)作與運(yùn)營平臺(tái)Unity發(fā)布了《2021年 AEC 行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)報(bào)告：XR，數(shù)字孿生和實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)》，該報(bào)告解讀了后疫情時(shí)代將塑造工程建設(shè)行業(yè)重大趨勢(shì)的三大使能技術(shù)，并分享了來自AECOM、Auggd等15 位行業(yè)專家對(duì) 2021 年趨勢(shì)的展望和洞見。
