交互式虚拟空间：美国建筑商HNTB的转变
译注：随着虚拟现实的深入发展，国内很多VR厂商将这项技术用在了房地产营销上。这是一个过程，一方面是VR技术商的渗透，另一方面随着技术的发展和普及，终端用户也会找到更好的切入点，自主选择应用的方向。
游戏玩家正被引入到越来越现实和沉浸的环境中，这本质上是一种有趣的爱好。那么，为什么工业企业不能为客户和公众做同样的事情呢?也许最大的障碍是复杂的计算机辅助设计(CAD)和建筑信息建模(BIM)项目相关的大量数据。将大型的组装或架构模型转换成交互式的世界需要大量的时间和人力。
HNTB正在正在用Unreal Studio and Unreal Engine为AEC创建交互演示系统。(图片来自HNTB)
由于这个原因，游戏引擎开发人员已经开始瞄准工业领域，他们的软件能够轻松地将CAD和BIM数据转换到他们的引擎中，从而创建更动态的展示和虚拟环境。
这些工具的效果如何?为了回答这个问题，我们采访了HNTB公司3D可视化团队负责人奥斯汀•里德(Austin Reed)。里德目前正在使用Epic Games公司的Unreal Studio为HNTB的建筑、工程和结构(AEC)领域客户创建交互演示。
互动演示的呈现
HNTB在美国各地设有办事处，在AEC和土木工程领域设计了许多项目，包括全美各地的公路、桥梁、机场、体育场和铁路。由于这个原因，公司试图成为先进技术的早期使用者，无论是在项目的实际设计中，还是在如何将它们呈现给客户的过程中。
站在交互式演示和虚拟现实等新兴技术的前沿，HNTB开始使用现有的工具创建此类动态的数据，而这些工具并不是为创建此类交互式内容而特殊设计的。
“HNTB会在Autodesk 3ds Max中创建逼真的动画，并用Chaos Group的V-Ray渲染它们。”我们的主要工作流程是用3ds Max软件对每个对象进行建模，用iToo软件生成我们的植被，并使用我们的大型渲染装备在每帧大约15-30分钟的时间内渲染数千帧。
HNTB为佛罗里达州杰克逊维尔市创造了一种虚拟现实体验，有可能帮助杰克逊维尔市成为一个“智能城市”。(图片由HNTB提供。)
然而，要创建交互式演示，HNTB必须找到一种新的工具。里德说:“自从UE4公布于众后，我们就一直在使用它。”“当我们选择UE4时，我们的目标是它必须和V-Ray几乎一样。”在尝试了几天Unreal的材质模块以及整合PBR和照明的系统之后，我们就知道我们可以实现客户对我们的期望。
不幸的是，使用UE4意味着“手工将所有东西导入到这个软件。在“Unreal Studio,”发布之前，这是一个繁琐的过程。里德说:“手动导入最初对我们来说很困难，因为数据的放置和对象原点需要在原始DCC应用程序(3ds Max)**别地放置，或者在能够正确地放入不真实之前转移到原点(0,0,0)。”
Unreal Studio
考虑到这一过程的艰巨性，HNTB成为Epic Games公司一款名为Datasmith的新工具beta测试项目的参与者，该工具最终为Unreal Studio奠定了基础。通过执行一些特征清除、消除一些复杂性和映射材料等操作，Datasmith可以快速、自动地将数据转换为UE4中使用的数据。
Unreal Studio基于原始的Datasmith工具，创建了大量的模型，包括100种来自常见建筑和设计材料，以及特定行业的交互和VR模板。使用这些模型，可以更快地为AEC或工程项目创建交互体验。
“自从Unreal Studio诞生以来，我们现在可以将我们的数据导入UE4，并且知道只要稍加调整，所有的数据都将被对齐并精确地放置在它应该在的位置，”里德说。“Datasmith让我们可以更灵活地处理客户或团队提出的后期添加或更改，因为我们知道，我们可以在几分钟内轻松呈现动画，而不是几小时，或者更好的是，让客户戴上VR头盔，自由地探索他们的项目。”
加州高铁硅谷站的内部。(图片由HNTB提供)
一个使用Unreal Studio的突出项目是高速铁路虚拟现实体验的设计。加州高速铁路管理局(CHSRA)的是该项目的负责单位。这个项目是连接旧金山和洛杉矶计划的一部分。在这个庞大的项目中，HNTB将担任项目和施工管理，这意味着他们将负责设计、施工、质量管理和其他许多业务，到2033年，这将成为加州首个高速铁路系统。
为了与项目的利益相关者和其他人交流高铁设计的内容，包括访问沿途不同的站点，HNTB与Autodesk和WSP合作。WSP使用3ds Max Interactive打造VR体验；然而，由于HNTB使用Unreal Studio，他们不得不将WSP在3ds Max交互中所做的所有事情都进行了处理，并在Unreal中进行重做，包括在UE4中通过Blueprint进行制作的交互组件。
“在高速铁路的实际开发过程中使用虚拟现实的办法，我们能够使用Unreal Studio快速遍历多个方案并进行设计修改,马西梦露,令人注意的是当她在检查的编辑器内的设计,同时在奥克兰和堪萨斯城的团队与她的进行远程工作,”里德说。“我们会跳转到3ds Max，做必要的修改，并通过Datasmith回到Unreal的系统。”
里德说，CHSRA和加州州长都看到了VR体验，受到了他们的欢迎。“Unreal Studio给我们带来了竞争优势，因为当客户给我们变化的意见时，我们可以快速地迭代，”里德说。“现在， Unreal Studio对每个人都适用，它将变得不那么具有竞争优势，而更多的是一种动力，促使我们继续以更有创意、更具互动性的方式推进Unreal Studio。
Unreal 和未来的 AEC
尽管Unreal Studio自最初版本的Datasmith工具发布以来已经取得了不断的进展，但它仍然处于测试阶段。里德说，在整个测试版系列中，Epic Games公司也一直在响应我们这些用户的需求。
“Unreal Studio在每次发布后都在不断改进，”里德说。“我们的场景比最初的版本要快得多，也干净得多。可以返回到DCC并对单个对象进行编辑并通过Datasmith重新加载，这使得处理Unreal变得更加有趣。我们非常欣赏Unreal 团队如此出色地倾听客户的意见，理解我们的痛点，并迅速提出解决方案。”
当Unreal Studio在今年晚些时候发布测试版时，或许其他游戏引擎会追随业界的潮流，可能会有更多的AEC和工程公司能够为各种应用采用实时渲染。最开始这些应用程序可能仅限于演示和其他沉浸式体验，但后续也可能有尚未考虑到的用途。
里德说:“建筑师、工程师和建筑公司将能够使用Unreal Engine来创造虚拟现实和增强现实工具，以更好地设计未来的建筑和交通项目。”“虚拟现实的主要好处是，在构建之前，能够在真实世界的视角内将想法可视化。”它还有助于减少潜在的设计缺陷，这些缺陷可能在典型的3D渲染、动画或蓝图中被忽视。这最终为所有相关公司节省了资金，减少了浪费的材料。
他还谈到了接触这些技术将如何影响整个设计过程。“最后，我们将看到更多的设计师和承包商能够在他们提议的环境中进行虚拟的合作。”设计过程将变得更加开放和互动，允许每个人互相分享他们的想法，帮助我们实现更安全、更有趣的设计。
