BIM与相关技术方法（十五） - BIM和虚拟现实及游戏

言子 · 发表于 2014-5-5 00:00:00

老话说：一张图胜过一千句话，一个模型胜过一千张图。

在切入BIM（建筑信息模型）和虚拟现实（VR - Virtual Reality）以及游戏（Game）的关系这个正题以前，非常有必要先回顾和明确一下跟“图”有关的几个概念，此处所说的“图”，应该与另外两个人类用于表达的基本工具或手段的“文”和“数”相对应。

声明一下：以下的英文定义均来自维基百科。

Visualization is any technique for creating images, diagrams, or animations to communicate a message. 根据这个定义，“可视化”应该包括一切用“图”来传递和沟通信息的技巧和方法，包括图表、图像、动画等。而工程建设行业普遍地把电脑效果图（即图像 - Image）和动画（Animation）叫做可视化，本系列文章的《BIM与相关技术方法（三）- BIM和可视化》里面指的可视化遵循了工程建设行业的习惯，这篇文章也不例外。

Drawing is a visual art that makes use of any number of drawing instruments to mark a two-dimensional medium. Drawing在AEC行业指的就是二维“图形”，无论是图纸还是电子文件，是一种用二维几何元素（点、线、圆、弧等）、符号（门、窗、墙、标高、轴线等）和文字（尺寸、说明）来抽象表达工程项目的方法。

An image is an artifact, for example a two-dimensional picture, that has a similar appearance to some subject—usually a physical object or a person. “图像”的关键是和所要描述本体的外观相似，这就是建筑物的电脑效果图，经常用一个词来形容效果图的逼真程度- 照片级，没错，是对所要建设项目某个视角的数字照片。

Animation is the rapid display of a sequence of images of 2-D or 3-D artwork or model positions in order to create an illusion of movement. 把一个系列图像按某种顺序快速显示就成为了“动画”。

Virtual reality (VR) is a technology which allows a user to interact with acomputer-simulated environment, whether that environment is a simulation of the real world or an imaginary world. “虚拟现实”可以让人和电脑模拟的环境互动，所以很多时候又叫“漫游”，AEC行业的所谓环境当然是指正在设计建造或运营的工程项目本身。

A game is a structured activity, usually undertaken for enjoyment and sometimes used as an educational tool.“游戏”是一种结构化的活动，可用于娱乐，也可以作为教育工具。AEC行业用游戏当然是为了作为教育工具，教育物业的设计人员、施工人员、管理人员、维修人员等。

A model is a pattern, plan, representation (especially in miniature), or description designed to show the main object or workings of an object, system, or concept. “模型”是用于显示研究对象本身或者其工作方法的一种模式、方案、表达或者描述。显然BIM模型属于这里的“模型”范畴。

相对“文字”和“数字”来说，上述的图形、图像、动画、虚拟现实、游戏和模型都属于“图”的范畴，都是广义的“可视化”方法。这些不同类型的“图”之间的关系可以表达如下：

这张图表示了计划建设的工程项目和几种不同类型的表达或表现“图”之间的关系，中间箭头用虚线表示每做一种“图”（图形、图像、动画、虚拟现实、游戏、模型），都需要人把项目翻译成对应类型的“图”。

当使用BIM以后，上述关系变成了下面的形式：

第二张图和第一张图有两个主要区别：其一是中间的工程项目本身被一个数字化虚拟的工程项目（即BIM模型）所代替；其二是箭头变成了实线，也就是说，产生各种类型的“图”所需要的信息可以从BIM模型中自动获得。

有意思的是，在项目没有建成以前，实际的工程项目是看不见摸不着的，也就是说是虚的；而虚拟的工程项目（BIM模型）却反而是看得见摸得着，也就是说是实的。因此，没有用BIM以前，做出不同类型的“图”来一是费时费工的（重复输入项目信息），二是容易没谱的（建成的项目和效果图不一样）。

真应了红楼梦里的一句话“假作真时真亦假，无为有处有还无”。

而项目建成以后，项目本身又是不能随便可以碰的。例如培训维修人员，不能让设备停下来；培训应急措施，不能让大楼里的人停下工作一起练习；某处水管爆裂，不能简单地关闭整个大楼的阀门。这个时候仍然需要依靠虚拟项目（BIM模型）进行人员培训、问题诊断等。

花了不少笔墨介绍了“可视化”工程项目可以使用的图形、图像、动画、虚拟现实、游戏、模型等不同类型的“图”元素，而图形、图像、动画在前面的文章《BIM与相关技术方法（二） - BIM和CAD》以及《BIM与相关技术方法（三） - BIM和可视化》中已经有过介绍，这里重点说明一下BIM和虚拟现实以及游戏之间的关系。

虚拟现实是让人在工程项目的那个环境里面漫游，BIM模型为虚拟现实提供了和实际项目一致的完整和精确的环境。

游戏是在真实环境里面增加了情景的内容，也就是说，环境会对人的行动作出反应，例如关闭某一个电源开关，就能知道哪些空间的照明没有了，或者哪些设备就停止运转了，游戏的主要作用是人员培训，和飞行游戏培训飞行员、驾驶游戏培训汽车驾驶员类似。当然，这样的游戏必须建立在真实和完整的项目环境基础之上才有意义，而BIM就是那个建立真实、完整项目环境基础的基础。

来源：何关培新浪博客