2016年,Autodesk对外宣布了“量子项目”,该项目的描述是:"通过提供通用数据环境,在云端时代促进BIM工作方式的进化"的平台技术。随后的时间里,这个量子项目仿佛销声匿迹。但现在,这个项目又以“等离子项目”的名字回归了。


 


 

2016年时,时任Autodesk产品高级副总裁的阿玛尔·汉斯帕尔(Amar Hanspal)在Autodesk大学发表了主题为AEC的演讲,解开了一项公司正在开发的新技术的面纱,该技术试图解决行业面临的合作协同的严重问题。


 


 

其实在主旨演讲发表之前,Autodesk内部就做过争论:量子项目是否应该曝光地这么早?然而外界的声音则是,许多Revit客户都在问,Revit的未来在哪,开发方向是什么?


 

Revit的忠实客户们的最大担心是,核心应用程序缺乏更新和与套件的协同。但由于此前Autodesk把软件改成了订阅制,使得开发工作被分散到大量应用程序的增量更新上,而大多数公司的BIM方面的工作核心是Revit和协作。


 

Revit已经20岁了。虽然界面进行过重新设计,但软件核心仍然仅能利用CPU的单个内核。而随着数据大小和细节上迅速上升,该软件很难利用如今日益强大的GPU的图形渲染能力。


 

随着Autodesk将重点转向云端,其桌面应用程序确实需要将数据存储在BIM 360的云端,以从其不断增加的云服务中受益,如文档管理、分析、协作。此外,第三方开发人员也不断开发出的基于云的应用程序。


 

Autodesk的产品之间无法顺利共享数据的问题由来已久。展望数字制造世界,生成2D图纸的BIM工具和需要一比一建模的数控机器人之间,确实存在根本性的隔阂。


 


 

量子项目正是上述诸多挑战的一个优雅的解决方案,能够促成下一代的BIM。从整个行业的角度来看,这一方案还是非常值得佩服的。


 


 

Autodesk已决定采用以数据为中心的方法,以覆盖其当前的工作流,并为Revit提供空间,来连接团队合作并解决设计工具中不同应用程序的协同问题。


 

数字制造正在AEC行业中普及,不再仅仅局限于高端产品。各地的工厂都在准备模块化、预制造和自动化的数字制造方法。但1:100或1:50的BIM数据并不能起到支撑作用,比如使用Inventor或Solidworks一类的MCAD程序进行重新建模。


 

但向BIM模型添加更多细节信息会导致数据大小迅速膨胀且难以管理。而通过量子项目,Autodesk引入了一种新的解决方案,其中BIM模型可以在不同的接口进行适应性分发,也就是说,工作流中不同的专业人员会拿到同一模型的不同版本,同时实时渲染的图形可以实时推送,让团队能够查看不同细节级别的模型。


 

这确实是一个勇敢的尝试,以一种非常巧妙的方式改变AEC项目中不同团队成员获取BIM的方式。不幸的是,公司政治影响了这一进程,汉斯帕尔离开了Autodesk,公司董事会任命安德鲁·阿纳加诺斯特(Andrew Anaganost)为新CEO,量子项目从此销声匿迹。


 

Andrew Anaganost


 

一个偶然的机会,AEC杂志在2018年的Autodesk大学了解到,量子项目其实幸存了下来,只不过成了自身成功的牺牲品:该技术被认为非常有用,因此公司决定更广泛地看待其在所有产品和垂直行业(如 AEC、制造)中的潜力,于是暂停了这一项目,并协调了更多的内部资源来推动其成为一项平台技术。最终结果是等离子项目的诞生。


 


 

鼓舞人心的时刻 
 


 

今年早些时候,AEC杂志就等离子项目的愿景进一步与Autodesk首席软件架构师吉姆·阿威(Jim Awe)进行了沟通。


 

Autodesk首席软件架构师吉姆·阿威(Jim Awe)


 

阿威解释说,“量子项目及执行自动化工作流的想法获得了支持。当我们与客户交流时,他们非常支持这个想法,并表示这对推进项目协作至关重要。同时我们在与公司业务合作方交流时,也发现制造业的公司也面临着完全相同的问题。”


 

“传统上讲,Autodesk是一家以设计为基础的公司,Revit等大多数产品的目标是制作施工文档,然后把这些文档贴在墙上,再让别人想办法制造出来。事实证明,制造业也有同样的问题,他们预先设计好一切,却又需要针对不同的组件找出不同的生产工具。他们也做了同样的事情:将模型打散,再分配给不同的人,每个人需要弄清楚如何在这个过程中做他们的那部分。”


 

“这是一个战略转变。仅仅设计一些东西还不够好,你必须能够把它做出来。为了实现这一点,你需要一个贯穿整个项目生命周期的工作流。这项技术(等离子项目)应该是平台级别的,它需要规模更大、更精细、倾入更多精力。我们正在花时间把它弄好,因为它非常重要。”


 

量子项目为多个设计应用程序创建一个通用的数据环境,以实时共享数据,并允许AEC工具使用BIM模型中的共享接口点链接到工程制造工具上


 

关于这个平台的工作机制,阿威解释道,“可以把我们的尝试和苹果在iOS上的做法相类比。苹果建立了一个平台,可以让开发者构建应用程序并插入iOS系统的服务,从而构建移动工作流。应用程序可以将 GPS位置转换为地图的位置,也可以把照片将集成到其他工作流中,这些都可以在移动设备上完成。我们需要集成足够的组件,以便当用户尝试将数据从Revit移动到制造阶段时,移动的是适当数量的数据,而另一端的人知道在哪里可以找到数据,并将其吸收到他们的工作流中。”


 

“继续这个类比,我们会构建一些我们自己的应用程序,同时也期待我们的一些合作伙伴参与进来。”


 

“所有协作者之间流动的数据都是特定的一部分,你发送的不是整个模型,而是模型的子集。”


 


 

Autodesk把这种数据交换称为“数据契约”,用户可以决定每个项目参与者被共享的数据范围,并在数据经过节点时进行跟踪和审核。这意味着由项目中的发起人维护和控制,共享的数据是无法编辑的。因此,虽然结构工程师可以看到体系结构,但她无法更改建筑师负责的部分,反之亦然。


 


 

数据契约和代管 
 


 

当量子项目消失在公众视野之后又重新回归之时,Autodesk增加了其工作原理的更多细节和概念。在许多方面,它是通用数据环境与智能契约的组合。


 

等离子项目的两个核心概念是数据协定和代管。数据契约可以理解为是给特定的参与者打包数据,但不包括发送模型的其余部分。代管则是传递数据、追踪交换的中立位置。


 

谜题的另一面是不同应用所需的必要插件。这些插件知道如何从用户定义的数据契约中推送和提取数据。例如,Revit会有一个插件,用于从Revit中提取数据,并接收来自其他项目参与者的数据。


 

Autodesk将为所有相关的应用程序创建插件,也将为使用最多的非 Autodesk产品创建插件,并为开发人员提供工具包,以支持他们使用等离子项目的服务。


 


 

阿威解释说,“说到目前的进展,那就是要解决法律部分的问题。目前而言,实现的重点是数据互操作性部分,即如何实现应用对数据的自动吞吐。如何构建工作流,使其在所有正确的节点发送正确的通知?该机制现已做好了,但我们还必须弄清楚Autodesk在提供这项服务时有什么法律风险。”


 

“这不仅仅是技术问题,更多的是Autodesk在研究谁来负责代管。有几种选择:Autodesk可以自己承担,也可以分拆出一个公司来承担责任,可以让业主承担,也可以采用区块链一样的形式,这样就不需要单独一个人承担责任了。但是机制已经就位了,只是我们还没决定谁来做管理者。也许现在还为时尚早,因为我们还需要确保在测试中,数据能以可靠、自动化的方式流动。


 

Autodesk目前正在测试等离子项目的内部原型,主要是与Revit和Civil3D、Inventor和Fusion等Autodesk产品的兼容性。也许,奇怪的是,开发团队对指向 Excel 的链接的潜力特别兴奋,他们发现了很多潜在的工作流,因为用户可以进行工作流创作,而不是由开发人员创作工作流。


 

大多数等离子的工作流都需要程序,无论是Autodesk开发的应用程序还是第三方开发人员开发的程序,但最终用户可以在Excel和Dynamo等产品中开发自己的工具,以处理提取的数据,并通过数据契约合同导出数据,反之亦然。Autodesk开发了许多内部示例,包含除Revit外的一些原型。


 


 

数据质量的管理 
 


 

由于数据是由不同用户提交的,整个系统的质量管理和标准问题可能是另一个难点。对此阿威指出,“这就是契约的作用,因为上传数据需要遵循这个契约。我们进行了简单的测试,比如有时候就会有建筑师把一个单一的墙叠七层楼高,因为对他们来说这样建模是最简单的,但这对于那些要获得内墙的人,这样是毫无意义的。”


 

“所以在数据契约中,会说明不允许直接叠放七层墙,而是必须以合规的方式构建墙面,以便结构应用可以接收数据并将其加工成可制造的墙板部件。”


 

“我们会调用这些检查机制进行验证,任何意外数据都会触发警告提示。我们认为这类似于,在构建软件开发通道时,提交设计更改都要运行回归测试,同时也可以消除在人们手动处理或重新建模时,产生的数据错误。一旦完成了最初的设置,它将会全部自动化操作,验证和其他进程在每一次新数据更新时都会启动。”


 


 

“在最开始,我们会把部分我们自己的工作流的契约放进模板库,但总会有用户需要有自己个性化的工作流。我们也预计会有部分精通技术的客户自己进行创建并不断把新的契约丰富到社区中来,最终成为通行的标准。此外,第三方开发人员可能也会想要有自己的工作流。”


 

 


 

异步与同步的工作模式 
 


 

等离子项目的运作有两种方式,异步工作流和同步工作流。一个是根据用户需求来的,另一个是动态调整的。


 

异步方法更类似于当前的工作流,等离子的架构通过插件将工作流中的应用程序连接在一起,这些应用程序实际上互不干扰,只能知道如何通过托管系统读取数据契约。设计人员可以独立编辑模型,直到他们决定通过代管服务进行推送。同样,设计人员在模型被更改时会收到通知,并选择是否进入这个更新的工作环境。用户有完全的控制权。


 


 

在同步工作流中,情况正好相反,工作环境是始终保持更新的,并且设计人员在工作区可以看到和自己共享工作的项目参与者的实时更新。在演示中,这会是一种惊人的效果,但由于过于动态,设计师可能需要改变自己的工作方法,以适应这种新的协作模式。好在,用户可以选择在异步和同步工作模式中切换。根据阿威的猜想,大多数跨越应用或学科边界的工作流都会选择异步工作流。用户只有在达到某些里程碑时才会进行更新。


 

虽然用户不必在过程中给出模型的所有细节,但应该注意的是,一旦共享就无法收回了。


 

因此,等离子项目似乎是具有互动性或实时性的,但通过增加颗粒度和控制机制为设计过程提供了令人难以置信的流动性。事实上,等离子是模型的动态发展图。它允许在数据契约中标注“工作中”或“里程碑”一类的状态,但也允许设计人员更频繁地交换数据。如果用户在Revit中点击"撤消",则只会撤消他们在模型中完成的工作,回滚到数据契约的早期版本。你可以选择回到早期版本进行重新建模,也可以重播建模的过程。


 

根据阿威的说法,分支和合并是在底层数据库技术中实现的,但如果用户希望像在Revit这样的核心应用中使用相同的技术,那就需要额外的开发了。Revit的底层并不支持,Autodesk也并未决定是否要重新设计这些应用程序。


 


 

这会加速Revit的发展吗? 
 


 

起初量子项目的目标之一是降低Revit的负荷。而在等离子项目中,由于成为了一个平台技术,这一点就没那么突出了。阿威解释说,“一切皆有可能,我们具体处理此问题的方式是,如果我们必须在整个项目生态系统中整合一个工作流,就必须能够囊括所有已经存在的工具,且这些工具不会进行重大修改。”


 

“我们给AutoCAD做了一个ARX插件,让它也可以参与进来,但我们在这个平台上全新构建的其他应用程序还有很多新功能。Revit也可以在无需任何更改的情况下参与进来。我们的理念是让所有现在可用的应用程序都能够连接到工作流中。随着你越来越多地利用新数据平台的特性,这些功能会变得越来越丰富,尽管这不是必需的。我们和客户将共同决定Revit的发展,但即使是不做变化,也可以参与进来。”


 


 

“现在来看,将工作流与Revit分离是一个更大的挑战,因为Revit已经在结构与建筑的其他部分之间进行设计协调。但是,如果你把这一理论推演开来,十年后,Revit能够分离建筑中的每一个系统,也就是说我不需要去做完整的建模,我只需要做好自己的一部分然后和其他人协同就可以了。其实你可以把Revit看成特定专业的建模器,并能在不同学科间协调。等离子项目使得单一信息来源的理念成为现实,但它本质上是分布式的。每个应用、生态系统中的每个角色都能够维护对它们最有意义的模型,然后表达了需要总体协调的部分。


 

关于等离子项目对当前Revit开发的影响,阿威谈到,“Revit团队非常积极地努力了解我们在数据平台中所做的一切。”


 

Revit团队似乎正在继续进行有关数据库中数据粒度的一些实验,但目前,由于这是一个多学科的数据库,其中大量都是Revit的数据,所以问题似乎变成了,能从Revit中删除多少数据,同时需要保留多少数据以满足业务逻辑?


 

阿威表示,等离子项目的推进并不会影响Revit的发展,Revit团队从 AutoCAD团队那里学到了很多东西,他们在不断思考下一步需要做什么,不害怕技术的更新。


 

他的言外之意是,Revit并不会那么快消亡。第一阶段是将其连接到等离子的工作流。此时,Revit唯一协调点的位置会随着数据分布式发展而被取代。


 

此外,像Revit这样的可以编辑全部组件的单个产品实际上是有风险的。等离子项目可以将不同角色的设计者分开,他们只需要维护好自己部分的数据,并向整个团队提交就可以。


 

虽然Autodesk主要关注的是自家产品的协同,但似乎没有理由使其支持Rhino等工具的协作。这是该项目最令人兴奋的一点,因为自从BIM问世以来,数据交换就一直是个痛点。


 


 


 


 

终极目标可能是替换掉Revit 
 


 

从长远来看,Revit更可能被多个专注于单一学科的应用所取代,这些基于等离子的应用可能是基于云、移动或桌面的。以往我们习惯用我们使用的建模软件来给我们的工作下定义,但在以数据为中心的时代,工具不再是重点,重点是嵌入系统的数据和智能模块。这就好比,你使用哪款浏览器并不能定义你这个人,它们只是互联网的实现方式而已。


 

有了这种以数据为中心的方法,开发人员创建在许多学科中执行离散任务的小型应用程序会更快、更容易,这些应用程序可能是分析应用程序、智能传感器数据读数或外观分析工具。过去,开发人员必须创建应用程序的插件来访问应用程序内加载的数据,但等离子和 Autodesk的新开发环境Forge则切断了这个中间人。


 

Forge开发人员一直在谈论Revit.IO,这是一个可供应用程序开发人员使用的云端新组件。它使Revit的功能能够应用于BIM 360等服务的 Revit模型上。但阿威说,这不是Revit的新版本,只是一个运行在云端的无界面的Revit,它允许Forge开发人员在基于云的工作流中加载并访问Revit函数,这非常有用。


 


 

谈到新的协作平台和现在的BIM 360平台的定位,阿威解释说,BIM 360目前正充当项目全生命周期的数据平台。但是,随着“设计即制造”的工作流的发展,它们将开始包含比BIM 360更多的功能。BIM 360的应用可能会被收紧,而平台则会覆盖面更广。

 


 

写在最后 
 


 

等离子项目是云端时代对数据流的重新思考。Autodesk已经认识到,一个应用程序不能无限扩展,去解决数字设计工作流中的所有上游和下游的问题。


 

等离子项目保留了既迎合当前工作流和工具集的兼容性,又通过公共数据环境提供协作,用户对环境的控制能力高且能灵活使用。毕竟,那些试图成为万金油的桌面应用,只能孤立地使用单一数据,永远无法解决协作问题。


 


 

我们感觉,等离子项目距离实现其主要目标还有几年时间,但一些协作和交流要素将会很快出现。随着时间的推移,自然而然会出现新的应用程序来执行那些离散和特定于行业的功能,减轻Revit协作和创作的需求压力。

谈到软件,我们常常会说一个应用程序的下一代。随着量子或是等离子项目的开发,相信Autodesk为新世代开发的环境将会更有意义。


 


 


 


 

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