增強現實讓你在施工現場「穿牆而入」

想像一下，你正在蓋一座新的辦公樓：施工中途你去到現場，檢查暖通空調系統的安裝。戴上一頂外形有趣的建築頭盔，你從電梯里走出來，當你抬頭的時候，看到吊頂已安裝完畢，但是你想知道它背後的情況。

通過頭盔上的面罩，你可以調出BIM信息，它會迅速投射在你的視野範圍內。當你沿著走廊走，隨著你的視線移動，你能看到加熱管道、水管和電氣箱。透過面罩，你可以將模型一層層地剝去，觀察建築物的鋼結構、絕緣層和材料表面。這就像漫畫風格的x光透視，這很快就會在建築工地上成為現實。

這款神奇的帽子就是DAQRI智能頭盔，它是一種可穿戴的增強現實系統，用於工業製造行業，特別是建築和施工行業。從本質上說，智能頭盔可以讓建築工人、工程師和設計師把他們的BIM模型帶到施工現場，嵌入到頭盔里，並讓佩戴者體驗到一種沉浸式、全景式的3D環境。

圖片版權歸DAQRI公司所有

讓建築工人接觸到這些多層的建築信息，可以讓他們更好地看到空間關係，可以更早發現MEP碰撞；可以更快、更明智地決策，並減少錯誤。DAQRI的首席產品官Roy Ashok說：「這讓你能在工地現場做出決定，而不用等到你換班後再跟上司彙報。它給建築工人賦予了力量。」

隨著DAQRI開始試運行，以及與Mortenson建築公司和Autodesk的合作，這些頭盔(在早期開發階段的成本為1.5萬美元)慢慢開始進入建築工地。作為概念測試的一部分，Mortenson建築公司在美國明尼阿波里斯市的亨尼平醫療中心的建設項目中使用了該頭盔。

「BIM模型只是第一步，」Mortenson建築公司的項目解決方案高級總監Ricardo Khan說到，「現實情況是，模型的價值大概是整個項目價值的25%，剩下的75%體現在將施工團隊與空間中的其他數據信息關聯起來。」

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與谷歌眼鏡不同的是，DAQRI頭盔專註於工業應用。在這個競技場，像這些頭盔一樣的頭戴式設備很容易被接受，而且很少涉及隱私問題。

在硬體方面，頭盔上裝有三種不同類型的攝像頭，它們可以協同工作，定位用戶的特定位置，並解讀其周圍的幾何結構。第一種是一個166度的廣角灰度鏡頭，它可以精確到厘米地定位用戶在環境里的位置。第二種是深度感應相機，可以解讀空間的幾何形狀及其中的物體，並告訴你「這是一扇門，這是一扇窗戶，這是一張桌子。」Roy Ashok說，這種認知能讓你依據空間來放置虛擬物體並更改模型。感應相機還記得每一個房間的「地圖」，這幾乎就是一種繪圖功能。第三種是熱能相機，它允許用戶將感應到的溫度數據映射到3D的物體上。Roy Ashok說：「結合佩戴的視覺測量系統和你周圍的事物，你幾乎就知道了關於這個世界的一切。」

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DAQRI頭盔軟體設計的靈感來源於對建築工地獨特而危險環境的功能性擔憂。最初的想法是使用手勢信號，手勢信號被頭盔的攝像頭捕捉到後進入頭盔目錄，但這並沒有起作用。

Roy Ashok說：「有兩個原因：一個是可靠性。這項技術還不夠成熟到有99.99%的可靠性，因此，其耐久有待考量。」而且，建築工地是一個很危險的地方，不合適瘋狂地揮舞胳膊來指明一堆尚未建成的照明設備。這是不使用手勢信號的第二個原因。

建築工地上充滿著噴濺的火花、旋轉的葉片、暴露的電線以及大量的金屬，你希望每個人都全神貫注於手頭工作和周邊環境。「一旦你將你的注意力從周圍的事情中轉移出來，我們就會暴露在工作的潛在危險中，」Ricardo Khan說到。

為了解決這些問題，DAQRI團隊決定將頭盔設計成完全不用手操作的，工程師們稱之為「凝視系統」。RoyAshok說：「當你移動你的頭時，你的視野中有一個網狀形象在移動，就像滑鼠和游標一樣。」如果你在菜單項、超鏈接或模型層上停留幾秒鐘，它就會被選中。這些頭盔聯合Autodesk BIM 360軟體開發，但主要由每個公司定製其需要的軟體(DAQRI支持)，因為該產品的使用範圍非常廣泛。DAQRI頭盔運行的數據可以基於Autodesk Revit採集的初始設計數據，或者由Revit進行建模後的實景數據，通過Autodesk軟體的連接，數據真正地實現從設計到施工，從模型到現場的貫穿。

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在工程的建設階段使用DAQRI頭盔似乎是一種最直觀的應用，但Roy Ashok說，在項目「設計的第一天」就開始使用也很有意義。在施工開始前，建築師可以向工程師和施工人員展示設計模型，他們可以在錯誤更容易、成本更低的時候指出潛在的問題。該系統清晰的視覺界面可以為施工人員提供竣工查核事項表，甚至竣工後維護的指導。

「AR對社會與環境信息的互動產生了深遠影響，」Ricardo Khan說。「對於建築行業來說，我們認為這是解決一系列商業問題的必要顛覆者，例如提高施工人員的安全意識。作為產業下游的價值，我們的客戶可以利用AR來極大地改善其設施的運營和維護。」

現在DAQRI公司的產品旨在改變建築的建造方式，但它仍然依賴於導入一個建築物的靜態虛擬模型，並將模型覆蓋在實際建築體上。下一個前沿將是創建一個設備，而它可以檢測隱藏在視線後的組件，並不論它們是否包含在模型中都能動態地將其展示給用戶。這將把增強現實技術帶到X光透視應用的尖端，使建築行業進入一個「全知」的世界。

文中所有圖片版權均為標註的設計公司/攝影師所有，原文刊於redshift網站。

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