混合現實技術:為4D施工規劃與運營而生

二月底,Bentley 軟件公司通過 SYNCHRO 數字化施工管理軟件在Microsoft HoloLens 2內置的預覽應用程序,展示了 Microsoft HoloLens 2 的新功能。

交互友好,操作簡便

HoloLens 2 的交互模式已經完全重新設計,手勢跟蹤得到極大的改進,它支持更自然的手勢,用戶可伸手觸摸全息圖,也可以抓起物體,放在手中檢查,通過手腕轉動和雙手伸展手勢進行放大或縮放。

Bentley 的 SYNCHRO XR 預覽應用程序充分利用這些新功能,能夠直觀地處理數字孿生模型,幫助用戶在共享的全息混合現實環境中協同工作,使用自然的手勢規劃施工邏輯,在時間線上對施工過程進行預覽,選擇和檢查各個屬性要素。在應用程序研發過程中,用戶研究和用戶體驗團隊注重讓交互簡單易懂,并支持在手臂可及范圍內進行的觸覺交互。使用該應用程序,用戶可以通過簡單易學的手勢,對4D模型進行擴展、縮放和旋轉操作。物體如同在用戶眼前,用戶可以用雙手拿起物體,在空中自由翻轉,然后拉伸進行放大。用戶也可用手向前或向后控制“時空”滑塊,進行施工過程數字化預演。

Unity開發HoloLens 2

多用戶聯動

二維屏幕和鼠標操作目前已經可以用三維和四維模型空間交互來取代,這在多人異地協同處理全息數據時尤為重要,用戶能夠參與進來并與全息模型數據交互,而且無用戶數量限制。通過此共享體驗模式,用戶甚至可以相互之間來回傳遞全息三維對象。遠程用戶也可以參與共享體驗,這將從根本上改變用戶使用數字模型開展協作的方式。

混合現實

如果您不熟悉 HoloLens,以及它如何使用頭戴式設備進行虛擬現實顯示,您可以將其視為一種增強現實形式。使用 HoloLens,您可以看到周圍的環境,全息圖看起來與物理空間融為一體,數字模型與物理空間疊加在一起。它與虛擬現實不同,在虛擬現實中,用戶完全沉浸在脫離物理現實的虛擬世界中。這種形式旨在將虛擬與物理現實結合,進一步詮釋了數字孿生模型概念。實際上,這將改變我們對“現實”的定義和本質的看法。

HoloLens 2 還具有人體工程學和增強視野 (FOV) 等功能,這些重要功能可以讓設備穿戴起來更舒適,同時提供更逼真的體驗。設備的重量均勻地分布在頭部,佩戴 45 分鐘依然很舒適。增強視野(放大 2 倍)使全息圖看上去仿佛與物理空間融為一體。使用 SYNCHRO XR 應用程序可實現沉浸式可視化。

SYNCHRO XR——技術詳述

SYNCHRO XR 通過連接在云中運行的施工數字孿生模型數據庫進行運作,該數據庫的核心是 SYNCHRO 數據,包括任務、資源、三維網格、用戶字段、文檔、問題、用戶、公司和狀態信息。通過此數據庫,應用程序可以生成四維模型,并能夠在時間軸線來回查看和調整。

HoloLens 是目前市場中先進的混合現實設備,施工團隊可以利用其全息計算能力實現其工作方法的可視化。將數據載入 HoloLens 后,用戶可以根據實際環境調整數字資產和信息,甚至可以更新數據并將這些更改同步回服務器。

優勢和潛力

用戶在尋找各種方法來提高施工現場的安全性和工作效率。HoloLens 提供一個自然直觀的界面,方便用戶了解基于時間的4D施工信息。不僅施工排序不會受二維屏幕的限制,全息圖還可以與物理現實保持一致,這樣一來便可以根據施工現場的實際限制快速地評估和重新規劃。我們的用戶可通過這種新的交互方式發現安全問題,并以完全透明的方式提高進度規劃和項目管理水平。

將實景格網模型引入程序后,可以實現更多可能。例如,可以將竣工狀態的實景掃描載入 HoloLens,提供透視能力,通過將掃描數據與物理空間疊加,用戶可以透過墻壁和天花板看到實際的建筑結構。從維護和翻新工程的角度來看,這將具有劃時代意義。

SYNCHRO XR 旨在提高數字孿生模型數據的可訪問性和可用性。該應用程序實時連接到施工規劃管理數據庫,實現了新的人機交互方式。簡言之,其目的是為了更好的使用數據進行工作,它解釋了使用數字化數據構件并使其成為真實物理空間一部分的意義——不僅是我們所看到的屏幕二維圖像,而是三維數據模型與真實的空間和時間疊在一起。

SYNCHRO XR 不僅僅是一種有趣的體驗,它還將實時數據同步到施工項目數據的云服務器,允許用戶以新的方式與數據交互。將四維數字施工模型引入混合現實是業內首創,極大可能會改變整個供應鏈與數字孿生模型的交互方式。