用VR和实时渲染改变建筑设计方法
调查|宣传冯伟写作|冯伟
过去的建筑效果图采用静态渲染的输出方式,渲染时间,修改周期长。 辉煌城市基于VR和实时渲染技术推出了Mars系列产品,实现了三维场景的实时渲染,可以快速导出VR文件等多种文件格式,提高了建筑设计和交互效率。
近年来,随着国家政策对房地产市场的严格调控,与房地产行业密切相关的建筑设计行业也面临着同样大的下行压力。 特别是面向二三线城市的中小建筑设计公司,面临着经营困境。
在难以改变市场大环境的情况下,充分利用最新技术手段提高效率,在降低成本的同时更好地利用建筑表现和报告能力提高项目的投标成功率和客户满意度,是当前建筑设计行业亟待思考的因此,实时渲染和VR渲染技术在表达和报告环节被越来越多的建筑设计公司接受和采用。
光辉城市是一家专注于利用实时渲染和VR技术,全面优化建筑方案设计的软件运营商。 作为辉煌城市的主打产品,Mars系列是一个建筑效果呈现和报告工作平台,能够实时渲染三维场景,快速导出VR文件等多种文件格式。
洞察行业的痛点,VR和实时渲染技术给建筑设计行业带来曙光
根据2023年住房城乡建设部印发《建筑工程设计文件编制深度规定》的规定,方案设计文件一般包括设计说明书、图纸,以及委托或合同规定的透视图、鸟瞰图、模型等。 其中,透视图、鸟瞰图、模型都是情景效果报告的主要形式,有时以三维动画方式报告。 另外,提案效果的报告在建筑设计领域也是必要的一环,其报告方式和质量也在很大程度上决定了顾客满意度和投标结果。
一般来说,透视图、鸟瞰图、三维动画等建筑方案的设计过程,需要经过创作、表现、报告、交付四个环节。 在表现环节,效果图的呈现多采用3DMax VRay的呈现方式,3d动画一般也采用项目制的制作方式,成本高达时间,最终制作成本、修改成本也非常高另外,建筑设计公司一般委托三维制作公司外包效果图、三维动画,与外包公司的沟通效率也成为很大的瓶颈。
辉煌城市Mars产品基于UE4开源引擎实时渲染技术,进行了建筑领域应用深度优化,特别是优化了建筑光线跟踪特性,光影效果明显增强,输出效果图质量达到高质量商用水平。 而闪耀的城市是Mars连接VR设备,用户可以通过沉浸式漫游的方式进行建筑的交互设计和体验。
高度优化UE4引擎,资源库覆盖万种资源,打造核心屏障
辉煌城市的创始人宋晓宇于2002年开始探索建筑方案更佳的表达方式问题。 宋晓宇毕业于重庆大学建筑系,留校任教。 2002年,宋晓宇读研期间创办无极动画科技有限公司,尝试通过三维动画项目的制作方式帮助建筑设计公司报告方案效果,这在三维建筑动画制作技术在中国刚刚萌芽的时代已经是一次非常大胆的尝试。 但三维动画项目制作的边际成本是固定的,很难实现规模化,所以要把公司做大做强,真正的出路在于产品化,即通过标准产品的方式大规模制作和渲染建筑模型。
2013年10月,宋晓宇与沈力合作成立辉煌城市,通过产品化致力于3D建筑模式的有效渲染。 2015年3月,光辉城市发布第一代产品Smart,为广大建筑设计师、学生和设计爱好者提供免费的建筑漫游和渲染输出功能,用户规模一度达到10万人。 但由于素材库不足,渲染不实时,难以生成个性化方案,Smart对设计师来说实用性、便利性都不足,商用化和收费化难以突破。
2015年3月,UE4的母公司Epic Games宣布,UE4引擎的源代码将向开发者免费公开。 unrealengine4(UE4 )是目前市面上主流的3D游戏引擎之一,具有很好的高像素实时渲染效果。 困扰这座辉煌城市的实时渲染技术开始突破,他们及时抓住时机,基于UE4进行深度定制开发,以期将实时渲染技术应用于VR建筑表达领域。
经过5年的积累,光辉城市于2023年3月正式发布了第一代付费VR报告工具——Mars。 2023年3月,Mars2023正式发布。 2023年10月,最新一代Mars2023正式发布。
光辉城市基于建筑设计领域的特殊需求,在功能、资源、交互等方面深入再现了UE4,形成了包括环境系统、资源系统、交互系统、输出系统在内的四大系统。 通过这四个系统,Mars可以对方案设计中的表达、报告两个环节进行全面的提升和优化,即使环境更真实,资源更丰富,交互更友好,交付类型更多样。
在资源系统中,辉煌城市提供了10000多种资源资源库,包括各行各业的素材,其中植物类型1000多种。 目前,资源由辉煌城市资源团队打造、优化、上传,辉煌城市还为客户提供个性化的资源服务。 另一方面,辉煌城市目前正在开发开源方案,期待客商一起参与资源创作的过程,共同搭建建筑设计库平台。
立足Mars核心能力,实现应用场景拓展
建筑效果报告过程中可能需要动态可视化效果,如建筑物施工、消防疏散、飞机起飞、大规模照明效果等过程的仿真,需要对场景中资源进行特殊控制。 以往,这种动态效果必须用人工手段按帧制作,很费工夫。 因此,Mars2023开放了编程接口,用户可以通过编写程序来操作资源,只需编写少量的代码就可以实现比较复杂的动态效果,为设计师节省了很多010 – 未来,如果客户能够通过编程接口访问需要视觉表示的行业软件,Mars的应用场景将进一步扩大。
除了建筑设计领域外,辉煌城市的另一个应用领域是园林景观设计。 目前,已有数十家国内知名景观设计院成为辉煌的城市客户。
在建筑设计场景中,Mars的定位是实时渲染和VR报告工具,所有的3D模型都需要从资源库或外部导入,还不能覆盖3D建模、施工图设计等前后阶段。 但Mars希望成为园林景观设计领域面向园林景观设计院全业务流程的工作平台。
首先,在资源部署阶段,Mars提供了包含1300多种植物资源的资源库,用户完全不需要依赖外部3D制作软件制作植物模型。 此外,Mars还提供地形雕刻、植物刷等大规模景观形成工具。 因此,用户可以通过Mars一站式接收服务,从部署模型到输出效果。
另外,园林景观设计是一个信息化几乎处于空白状态的领域。 园林设计方案创作时,难以获取实际的树木模型资源,且园林效果图与成本表、施工图信息割裂,重复统计和制作过程带来了较高的成本。
为此,Mars提供了资源计算量列表的推导功能,根据项目地点,结合当地苗木市场指导价和苗木高度、分枝、冠幅、胸径等参数,实现总体成本的生成与推导,设计单位提高报价从长远看,光辉城市希望通过成本估算功能,实现从苗木供应商、园林建设商到园林运输商的全产业链开通,尽可能实现提高行业的信息化水平和运行效率。
行业资源丰富,获客能力优秀
工信部公布的数据显示,全国建筑工程行业年产值约4000亿,其中效果制作阶段产生的产值约占5%,即200亿左右。 因此,建筑效果表现行业的市场库存也在200亿左右。
辉煌城市累计服务客户超过000家,以大中型建筑设计公司为主,其中超过200人的设计公司占32%,不足20人的公司占26%。
基于创业者的行业背景,辉煌城市具有良好的行业资源积累,建立了具有专业知识背景的销售团队,具备良好的场景理解能力,在客户IT预算不足的条件下能够获得一定数量的优质客户,体现了不错的拓客和销售能力。
辉煌城市与清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学、重庆大学等约150所高校建筑系通过研究课题、虚拟仿真实验室等项目合作,让建筑系学生在校期间接触Mars,扩大了Mars的潜在客户群。
近日,记者分析采访了辉煌城市创始人、CEO宋晓宇,就辉煌城市的发展历程、业务模式、产品状况等方面进行了深入交流,现将部分内容提取如下:
Mars使用流程:导入、编辑、渲染、输出、报告
爱分析: Mars里的3D模型是怎么来的? 是在Mars上编辑生成的吗?
宋晓宇: Mars不是建模软件。 成熟的3D建模软件太多了,客户对此没有痛点。 我们不需要做很多,一键导入就可以充分满足用户的需求。 我们的定位是打造最符合中国市场习惯、具有中国特色素材库的渲染软件和VR交互报告工具。
引入3D模型有两种方式。 首先,我们的资源库拥有1万多个资源,用户可以直接在线部署。 同时,它还支持引入用户自制的3D模型。 对于市场上一些主流的3D建模软件,例如SketchUp、3DMax、Revit、Rhino和MAYA,Mars可以支持其生成模型的引入。 首先,Mars支持直读SketchUp生成的模型文件。 它还支持对SketchUp的插件扩展。 其目的是使SketchUp中的模型编辑与Mars实时同步。 另外,还对3D Max、Rhino等软件进行了插件扩展,并通过插件方式进行了模型导入。
爱分析: Mars中用户可以做什么编辑?
宋晓宇:不仅裸体模型不可编辑,用户还可以添加或修改材质、环境、照明等元素。 所有这些参数都是可以调整的,是只看得到的调整。
关于地形,提供了地形雕刻工具。 也可以通过导入高程图自动生成地形。 关于植物,我们提供了一种可以一次打磨一片森林的植物刷子。 也可以将多种植物混合组合。 将来也许可以通过AI自动组合,自动解决配色、病虫害、植物共生等问题。 它还可以实现人流、车流移动、各种天气切换、四季变化。
爱分析: Mars的渲染是通过云服务渲染还是本地渲染?
宋晓宇:在用户当地进行渲染。 因为Mars在GPU实时渲染中消耗用户的原生计算能力,用户需要自己安装GTX 1060以上的独立显卡,所以Mars消耗的我们的计算资源很低。 当然我们也用AlibabaCloud (阿里巴巴云)。 我们的素材放在云中,所以下载更新资源需要使用云。
爱分析:云库都是你们自己做的吗?
宋晓宇:是的。 我们在重庆有非常大的资源团队。 用了时间三年多的时间,一点一点地把这个数据库变成了1万多种资源。 光植物就有1300多种。
这些资源模型分为两种类型:从零开始创建,以及市售的3D模型,但需要执行校准、LOD优化等一系列操作才能在线。 否则,会使用大量资源,影响用户体验。
它还提供资源定制服务。 对于通用资源,可以免费定制。 对于非通用资源,提供付费定制。 我们还希望向我们的客户和行业合作伙伴提供新功能、开放资源编辑和上传功能,动员Mars用户力量,一起建立完整的中国建筑库。
爱分析:为什么选择采用本地渲染而不是云的方法?
宋晓宇:要实现实时渲染,目前还需要在用户本地进行渲染。 否则,会发生网络延迟。
爱分析:在Mars中创建和渲染3D场景后,用户在输出阶段做了哪些工作?
宋晓宇:工作量很少,几乎都是一键。 Mars本身是实时渲染,因此只要场景完整,无论是输出全景图像、3D投影还是VR场景,都可以一键输出。 视频输出有点复杂,但用户只需选择移动路径的节点,就会自动输出沿着路径移动的视频。
爱分析:用户是如何使用Mars进行方案报告的?
宋晓宇:在报告环节,我们提供鸟瞰图、720度全景图、视频视频视频、3D立体投影、VR场景漫游等多种报告方法。
720度全景的优点是传播性特别好,一些明星项目的全景图片可以放到网上,观看数可以达到数万。 3D立体投影是指用3D投影仪立体地表现建筑效果。
VR场景漫游是我们最核心的报告方式,其中有两个专利——PC/VR双模编辑,多人异地云同步,我们是世界上第一家实现该服务的公司。
PC/VR双模编辑是指,在VR漫游中甲方想要改变建筑物材质的情况下,通过例如将玻璃弄暗或换成瓷砖,用户可以在PC侧或VR侧现场实时改变,将场景带回去进行再渲染
异地云同步是指多人可以同时参加远程会议。 会议场景是指用户设计的项目。 用户还可以一键召回会议中的其他人,将所有人聚集在一个地方。
计划和施工阶段之间的数据分割是业界的一大痛点
爱分析:通过Mars渲染获得的效果图与最终施工图之间有多少差距?
宋晓宇: Mars面向的环节是方案上报环节,后面是方案报批,审批通过后,才能进入施工图深化环节。 所以,根据建筑性质的不同,中间差距的大小也不同。
如果是小区住宅这样周转快的项目,也许七八个月就能建成。 设计图和施工图的区别会小一点。 对于体育场和机场航站楼等大的项目,方案审查后可能会多次修改,或者与施工图的差距会变大,但这些都要根据实际情况而定。
但是,如果设计师有Mars的话,方案图和施工图的差距会更小。 因为我们在程序阶段给了很多人常用的标准化资源,放入了资源库。
爱分析:从长远来看,方案效果图设计和施工图设计,这两个环节在数据上真的有可能相通吗?
宋晓宇:现在确实很难打通。 这来自大家过去的工作习惯。 虽然施工效率也有所提高,例如建筑信息模型( BIM ),但在实际施工过程中很少有人会完全遵循BIM原则。 那是因为大家都习惯了传统的合作流程。 如果勉强更改那个的话,大家会不习惯的。
我们是建筑方案的创作阶段,不是BIM阶段,而是整个项目进入BIM系统之前的阶段。 在这之前的阶段,我们有了更优化的方法。 它必然面临着对传统模式的挑战。 传统模式陈旧、低效,未来趋势必然要以新的方式改变,但这一过程必然需要时间。 产业互联网是对生产方式的改造,那里有生产者的惰性和习惯,所以简单高效的方法并不是最能被接受的。 对于我们这些为行业提供新生产工具的公司来说,如何一步一步以他们接受的方式优化客户体验,让他们慢慢习惯,然后挥之不去,而自己也参与到这种新生产方式的完善中去,才是正确的出路。
市场空间很大,场景有待扩大
分析( Mars客户群中,大部分是建筑设计院吗? 各规模的设计院分别占多少?
宋晓宇:一般来说,规模大的建筑设计公司才叫做“设计院”,但实际上,因为有能力进行规划设计的公司都是我们的用户,所以我们全国的用户已经超过了1000家。
这1000家中,规模在200人以上的大型设计院占32%。 不足20人的规模占26%,这样的小公司一般是纯粹的方案团队,不做施工图。 施工图设计需要其他团队协助。
爱分析:你们目前有1000多家客户。 如果换算成真正的账户,数量会是什么水平?
宋晓宇:某客户端平均账号数为1.5。 账户的日活度约为50%,月活度超过90%。 因为Mars虽然不是每天使用的软件,但是每月的使用率很高。
爱分析:所以,Mars今后也不能用人手做账号吗?
宋晓宇:对于建筑设计行业来说,目前Mars的功能还处于渲染呈现阶段,确实不需要人工做账号,但这种情况会随着Mars功能的发展而变化。 对于景观设计行业来说,极致的产品形态是景观设计全生命周期的工作平台,相信客户只有一个人,不仅包括设计师,还包括苗木供应商、施工商、运维人员。
爱分析:整个建筑设计行业的市场规模是多少?
宋晓宇:住建部的报告显示,中国建筑工程设计行业年产值约4000亿左右。
一般来说,生产总值的约5%发生在建筑效果的表现阶段。 为什么这么判断呢? 很多设计院对效果图的费用设定5%的上限。 例如,300万的标志。 效果图的费用不能超过15万。 大多数情况下,投标阶段必须过三轮,逐轮反复修改和绘制效果图,最终费用很可能达到投标金额的5%。
因此,据测算,整个建筑效果图制作行业的年产值在200亿左右,辉煌的城市必须通过Mars来发挥和推动整个行业。 我们从今年年初正式启动建筑表现联盟,在各地寻找优秀、志同道合的效果图公司结成合作伙伴,在Mars上发力,结合对方的制作能力、服务能力、当地客户资源,形成双方优势互补,进而迅速占领市场。 企业服务市场分层次,部分客户需要一站式服务,对价格不敏感。 此时,辉煌的城市是为他们服务的效果图公司,他们对提高工作效率、降低成本的价格非常敏感,有的客户需要工具,有的客户提供功能强大的标准化工具。
分析(除建筑设计院外,未来你们还计划将客群延伸到哪里?
宋晓宇:第一步,我们还是打算把建筑设计院和园林景观设计这个市场做个彻底的渗透。 因为目前的市场覆盖率还不够。
第二步,我们计划从园林景观设计入手,将产品延伸到产业链上下游环节。
首先是下游环节。 根据未来产品发展规划,园林景观设计院从三维设计到二维施工图和造价清单的整个设计流程都是在Mars上完成的,以后可以把产品卖给园林工程公司。 未来,甚至在物联网开放后,园林智慧运营平台也将应运而生,将产品卖给园林运营商。
又是上游的树苗供应链。 目前,苗木供应链几乎没有电子化的流程。 由于苗木是生物,报价受高度、树形、冠幅等多方面的影响,当时的技术条件无法电子化。 现在,随着智能手机的发展,智能相机可以扫描树苗进行自动报价,所以通过树苗供应链,让更多的树苗供应商参与进来,也有机会提高与顾客的效率。
分析: Mars园林景观设计中的成本清单功能对行业来说是刚需吗?
宋晓宇:这一定是刚需。 在Mars不在之前,园林景观设计院的三维效果图只是为了审核,与二维施工图、造价之间在数据上完全割裂。 例如,在二维CAD平面图中,有一个圈表示榆树课,但在三维效果图中,树可能是随意渲染的,两者的比例和位置可能不一致。
因此,传统园林景观设计院需要在Excel表中手动统计苗木报价,这一过程是不可避免的。 但有了Mars,用户可以通过三维建模效果直接输出种植图,同时自动统计苗木成本。
客户没有付费的习惯,但对明年有很高的增长预测
爱分析:在客户对产品的购买阶段,决策者一般是谁?
宋晓宇:小公司一般是老板本人,是一个超过200人的大型设计院,一般需要各处提出需求,再交给信息中心或者BIM中心审批,最后由一位主管副院长签字。
分析:建筑设计公司的一般IT预算是多少?
宋晓宇:几乎没有预算。 这是由中国的软件规范化率决定的。 一般来说,只有国有企业、上市公司和准备IPO的公司才会购买正版软件。 这也是我们队感到自豪的地方。 几乎没有IT预算的行业可以为我们的产品支付较少的费用。 这充分表明,我们的产品能够实际解决他们工作中的各种问题,为他们创造价值。
爱分析:决策周期需要多长时间?
宋晓宇:大型设计院一般最少需要一两个月,小公司就快了。 也可以当天成交。
爱分析:明年的销售目标怎么样?
宋晓宇:我们预计明年的销售将增长2.5倍以上。
首先,我们的库存续存率很好。 开始收费后,每年的收入几乎是两倍。 而且产品也在不断升级,刚刚上线的Mars2023有很大的突破,市场反响非常好。
同时,明年我们在园林景观方面有新的产品上线,可以启动新的行业市场。 该产品将成为具有充分行业竞争力的产品,促进现有用户的重新购买,并促进对失去的老用户的召回。
所以,我们预计对明年的销售额会很乐观。
爱分析:既然要建立大市场,辉煌城市的核心竞争壁垒在哪里?
宋晓宇:我认为核心的壁垒有三大块:团队、客户积累、技术积累。
第一个是团队。 我们的行业细分得非常垂直。 我想在建筑师中找最懂技术的人,在懂技术的人中找最建筑师,但整个市场必须是我们的团队。 复合背景看起来并不难,但团队要将这两个基因融合在一起并不容易。
我们的销售员也很特别,来自建筑设计师。 因为,只有真正做过这个行业的人,才能真正了解客户的应用场景,有效地向客户展示产品价值。 这种销售市场上没有。 我们必须自己从无到有地培养。 我们已经有了成熟的训练体系。 我觉得所有的事情都是人在做。 人是最重要的资产。
二是先发优势和客户积累。 我们这件事前后摸索了十几年。 辉煌的城市成立至今也有六年。 做企业服务,基础的磨合和信赖是重要的。 特别是在建筑设计领域,我们非常小心购买软件。 更何况,我们的客户是中国IT预算最短缺的行业。 要让他们信任你,为你的产品付出金银,必须有金刚钻。 必须足够优秀。
三是技术积累。 现在有19项软着专利,还有世界上第一个PC/VR双模式编辑和多人离场云的同步。
我们的基础引擎确实是开源的,很多人听到开源的东西会觉得门槛很低,我想会有误会。 首先,国外在基础技术的研发和积累上比我们多得多,这些技术如果自己做,时间太长,结果难以预料,所以很多技术既然开源了,拿来用就好了。 在我们这样的行业软件水平上,技术的意义在于解决具体问题。 但是,除此之外,软件制作出来后,要好好使用就没那么容易了。 行业软件必须从行业需求出发,深入了解每一个工作流程、每一个使用细节、每一个应对方案。
另外,我们的平台已经有数以万计的资源。 资源库建设是在时间积累的结果。 我要做这么久。 就算你做恐怕也要这么久。 除非你一次招募一千人,其实这是不可能的事。 有数以万计的高清、本地化和交互式虚拟现实资源。 这也是重要的竞争壁垒。