随着AEC设计流程的数字化日益加深,越来越多的公司选择了开发自己的定制BIM软件或者是付费定制第三方工具费,通过计算赋能项目。


 

应用数字化的美妙之处在于,可以将自动化技术和更高层次的行业知识用于垂直类的应用。


 

软件开发人员已经在软件中增加了对编程语言的支持,并创建了应用程序编程界面(API),方便专业开发人员在绘图工具之上构建专有的系统。


 


 

这衍生出了针对细分行业的软件公司,这些公司会创建专门的垂直类应用程序来针对非常具体的专业,比如建筑、结构、土木、建设和设施管理等。


 

高级用户可以利用编程扩展插件将重复的任务自动化,并与电子表格等外部程序相集成。另一些公司则会完全根据自身使用情况定制来CAD系统。


 

一段时间以来,兼容性和提升能力一直是设计工具的核心。


 

过去20年来,3D建模/BIM工具的进步,进一步将设计过程数字化,让设计图纸不再是纯粹的符号,而是包含了三维几何形状和详细建筑信息的载体。


 

ArchiCAD、Revit、Vectorworks、BricsCAD BIM等等软件系统,都提供了对用户端的编程支持,并以此催生了一批第三方应用,比如Enscape、Testfit、Strucsoft等,这些应用非常热衷于添加新的功能。


 


 

一些计算设计工具则对最终用户提供了更深层次的自动化功能,帮助用户处理几何定义的复杂性,比如Bentley Systems GenerativeComponents、McNeel Rhino Grasshopper和Autodesk Dynamo。这使得这一代设计师拥有了脚本和编程知识,并且有了这样的意识:一项设计的完成,需要在多个软件之间进行数据沟通。


 


 

现在,随着AEC设计工具和用户技能的进一步发展,情况发生了改变。在过去几年中,越来越多的AEC公司开始为项目团队开发工作流程联动、AI、虚拟技术等供企业内部可以通用的工具。


 

虽然投资于企业内部工具已经并非新鲜事,但现在已经有许多公司把他们内部定制化的能力作为品牌推广和营销的卖点,这表明,编程能力的比拼正在变得愈发激烈。


 

去年夏天,Gensler发布了Blox,一个以算法为基础的设计可视化和计算工具。让人们眼前一亮。


 

Blox有自己的logo和友好的UI界面,仿佛是从软件供应商那里采购的成品,一看就是会受建筑师们追捧的那种。这很难让你与专有工具联系起来,但这确确实实是专为内部团队设计的、提高内部设计能力的一个工具。


 


 

这对于Gensler来说是更高层次的工作流程产品化,也是在向市场发声:AEC公司不只能设计和建造建筑物,还可以编写代码、建立专属的定制BIM软件。


 

为了将数字的路径联通起来,Gensler在技术方面投入甚多:从客户的初次沟通到概念形成,一直到最后项目完成。公司拥有自己的内部编程能力,辅以外部的小型应用程序开发团队,形成了对自己产品集合的赋能。


 

AEC公司自主开发软件的趋势现在变得越来越普遍。除了Gensler Blox之外,Bryden Wood推出了针对模块化开发的PRiSM,Lendlease开发了“建筑生命周期平台”,用于建筑物的规划、财务、绩效管理。


 

此外,Space Architects开发了数字孪生管理的TwinView,Ramboll开发了计算设计工具SiteSolve,用于在早期决策中进行建筑分析并进行迭代堆栈。


 

还有Proving Ground、Thorton Tomasetti和Oasys等顾问和经销商公司在开发和销售他们在过去为客户解决特定问题而创建的工具。


 


 


 

定制BIM软件的缘起


 


 

其实内部开发早已出现。有很多公司已经开始组建专家技术团队来实现超越常规的建筑结构了。


 

Frank Gehry是这个领域的佼佼者。在使用CAD之前,Gehry很难拿下项目,因为承包商无法从图纸中完全了解他的建筑,因此报价极高。


 


 

他着手在内部部署Dassault Systèmes Catia,这是汽车和航空航天公司常使用的CAD工具,然后组建了一只专家团队,将所有的纸质模型数字化,并最终在Jim Glyph的领导下建立了自己的品牌Gehry Technologies。


 

现在他的承包商收到的是3D模型,所以报价也有所下降,让整个建筑的经济型提升、风险降低。最终,Trimble收购了Gehry Technologies,时至今日,许多AEC的案例都还来源于这只专家团队。


 

在20世纪80年代的英国,YRM和Richard Rogers就进入了3D建模领域。他们使用了Sonata等产品编码并完成设计。


 

1998年,Foster + Partners在Hugh Whitehead的领导下成立了一个特别建模小组(SMG)去处理设计复杂几何的建模,并为设计师们设计了定制工具,去尝试他们自己的想法。


 

Foster + Partners还成立了由Francis Aish领导的应用研究开发小组,这个团队创建的大多数开发项目仍然是内部机密,但还是有些风声透出来,比如在Unity上面编写的实时概念设计评估工具Sandbox I/O。


 

Foster + Partners在Unity上面编写的实时概念设计评估工具Sandbox I/O


 


 


 

乐高 VS 几何


 


 

从工作流程和工具集方面来看,Foster和Gehry就是与多数设计公司不同的案例。毕竟,只有航天工程师才有的计算工具的需求,只有顶级的建筑公司在追求极端的几何造型的时候才会需要。


 

当然这并不是故事的结尾,因为他们都会与承包商合作,以数字方式制造建筑组件,将设计与制造机器连接起来。这是AEC世界的未来。


 

今天的BIM工具主要基于组件的:相当于是乐高式的建模和传统方式的建筑方法。许多AEC公司已经开始进行内部开发,试图填补它们在这个领域的空白。


 

BIM 软件的另一个问题是,随着设计进度的加快,模型的大小增加,系统性能受到影响。虽然软件供应商通常希望客户在整个工作流程中都保持在BIM应用程序内,但在这个环境中很难去运行严重依赖CPU的设计评估工具。


 


 


 

来自游戏的跨界影响


 


 

应用开发格局的最大变化之一是游戏引擎工具:Unreal和Unity的出现。这些成熟、可扩展的引擎是针对3D性能进行优化的,为企业提供强大的开发平台。


 

在过去几年中,BIM 工具和这些游戏引擎之间的数据流有了很大的改进,现在证明在基于几何的设计开发方面非常受欢迎。


 


 


 

例如,Unreal引擎能够实时渲染整个城市,而其开发者Epic Games的客户包括HOK、KPF、Foster + Partner和ZHD。有传言说,ZHD正在为模块化建筑开发一种配置工具。


 


 


 

Ramboll的尝试


 


 

Paul Jeffries是Ramboll的计算设计负责人,并负责现场解决方案的开发。


 

谈到Ramboll发展自己的生成概念工具,Paul说道:“几年前,Ramboll围绕这一进程建立了名为创新加速器的机构,从不同团队筹集,目的是打造出经典案例。共有三个不同的项目脱颖而出,其中之一是SiteSolve。我们有预算来自主开发应用程序,它给了我们足够的资源和全职团队。”


 

“SiteSolve主要是我们面向内部的工具,但我们也在外部以及客户群中销售。我们正在制定最适合每个客户的功能。有些客户专业知识比较丰富,可以自行使用软件并运行,而另一些客户则希望我们提供一些引导。”


 


 

“我们一直在使用Unity引擎的可视化。核心本身是我们自己的C#引擎,负责所有的计算。我们会链接到Grasshopper和Rhino。”


 

通常来说,面向内部开发的工具往往界面不美观、归档不顺畅,因为内部的技术团队可以随时待命,解决问题。但商业软件则不同,需要质量保证、归档、培训和友好的界面。


 

Jeffries解释说,“从界面上讲,我们投入的精力已经超过内部软件的成都了。但实际上从内部对它的接受程度来看,界面和归档是非常重要的,因为更好地界面可以节省培训的时间。”


 

Ramboll打造的SiteSolve,是一种可用于动态建模、操作和探索开发场地的算法工具

 


 


 

工作时长


 

AEC公司的IT主管口中总会蹦出向“工作时长”这样的字眼。


 

只有少数公司拥有专门的编程资源,或专门开发软件的建筑师或工程师。所以最关键的是管理人员的心态,是否会严格遵循项目工作时长的概念。


 

许多公司在雇用程序员开发自己的工具时,无法逾越这种传统的资源分配方法。


 

那些无法摆脱这种旧思维方式的公司并不会真正意识到数字工作流程的重要性,也不会意识到新的创业商业模式和收入流与管理和使用数据的关联。


 

Sandbox I/O


 

Proving Ground的CEO Nate Miller指出,“设想一家建筑公司,在试图制定预算和时间来开发自己的解决方案。建筑和工程的商业模式,与软件公司的商业模式是不同的。当我们谈项目工作的周期时,实际谈论的是工作时间,即放弃一项工作去做下一份工作的必要性。建筑是一种面向服务的输出,而软件开发则是如何对该产品进行再投资。”


 

Newcastle的BIM主管Rob Charlton,无疑是一个能够看到机会并愿意改变商业模式的人。


 

尽管已经是建筑公司的佼佼者,Charlton清楚地了解BIM和软件开发的潜力,他将Space Architecture分化为BIM组件开发(bimstore)、BIM Technology技术以及最近的TwinView。


 

对于希望为客户提供数字孪生的建筑师来说,TwinView无疑是个妙招。作为一家建筑公司,Charlton认识到BIM数据对客户、生命周期以及收入的价值。


 

TwinView的开发是为了轻松地重新调整数据用途,并将其作为后期设计服务。它让建筑公司能同时作为软件开发公司,创建工具并将其产品化,然后出售给他人。


 


 


 

未来是什么?


 


 

AEC行业目前正处于老一代BIM工具的末端和新一代BIM工具的开端。未来,一切都会在云端。


 

值得强调的是Autodesk的Forge平台。传统上来讲,如果你想构建一个应用程序,开发人员要么必须为桌面应用程序编写插件,要么获得OEM版本的授权,以构建完整的一站式应用。


 


 

在过去五年中,Autodesk一直在创建其所有核心功能的云组件。这意味着开发人员可以在云端调用Autodesk的DWG 引擎、3D 查看工具、成本管理或文档管理引擎,并将它们连接到自己的应用程序中。


 

Autodesk的Forge不止是针对开发人员的,还可以让客户通过将应用程序与Forge功能混合和匹配,以开发自己的云端解决方案。


 


 


 

写在最后


 


 

毫无疑问,成熟的AEC公司内部正在对其数字工具的方法进行重新评估。那些希望将流程从概念周期完全数字化到生命周期且找不到现成解决方案的公司,必然会自行开发定制BIM软件。


 

AEC 行业中软件开发的门槛已大大降低,具有低成本、多功能的平台,如SketchUp、Unreal、Unity、Blender、Forge、Rhino.Inside和Nvidia Omniverse等等纷纷涌现。这些全部都是为速度和显示大量数据的能力而构建的。


 

这些应用程序虽然主要用于内部使用,但有些人正在探索它们的产品化,甚至是销售。有些甚至从一开始就与企业投资基金或风险投资公司合作,用商业的模式在发展。


 

大多数公司都面临着类似的挑战。那些能够开发内在解决方案的公司可能没有意识到其他公司也这样做了。如果采用品牌化、营销化和内部开发产品化的趋势继续下去,肯定会有交换和共享工具的可能性,并节省大量的重复努力。


 


 


 

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