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大資訊時代來臨?參數設計當道!揭發 BIM 的真面目與最火紅的參數工具 Grasshopper!|未來建築事務所 X 映CG

對於很多建築系同學來說,常常容易因為缺乏實務經驗而把 BIM 想成一種單純建模用的工具,而沒有真正理解 BIM 究竟是甚麼。事實上 BIM 的核心概念便是將建築模型中的各種資料類型進行整合,利用 3D 視覺模擬現實情況,進而優化施工流程以至於完工後的建築養護工作;而沒關係,接下來我們會用說故事的方法以及各種實例的分享,帶大家一起認識 BIM 與現在最火紅的建築數位軟體!


From BDS to BIM

還記得我們上一篇 CAD 的發展歷程嗎?當時的人們為了解決手繪製圖難以大量複製以及精確度欠佳的問題,轉而尋求電腦的技術支援,然而當時在開發 CAD 的技術時,其實並沒有考量到建築具有的高度複雜性,導致製作出來的 3D 模型當中的各種資訊,例如座標、尺寸、材質、體積等等,在模型建完之後都難以被重複利用;簡單來說就像是一本字典,但是少了目錄還有注音的分類,導致你想要查找字詞時根本不知如何下手;然而隨著電腦技術在建築領域的發展,許多建築人也意識到了這個問題。 

1975 年,「BIM 之父」Charles Eastman 在 AIA 雜誌發表了一則文章,提出了一種名為「BDS」(Building Description System),將各種建築資訊系統化整合在單一模型中的構想。 Eastman 認為透過 BDS 這套軟體,可望將既有的工作成本降低超過 5 成,1977 年,Eastman 發表了一篇名為GLIDE (Graphical Language for Interactive Design) 的研究成果,當中展示的內容更構成了現今 BIM 軟體中絕大多數的分類型式。而就在美國眾家廠商爭相競逐的同時,一位出身蘇聯的天才工程師打造出了定義現今 BIM 市場的主流軟體-Revit  

Charles Eastman 研究成果內文

Revit 的誕生 

2001 年一位名叫 Irwin Jungreis 的蘇聯工程師與它一位往日同事 Leonid Raiz 開發出了一個名叫 Revit 的 BIM 軟體,並創立了一間 Revit Technology corpration,而在剛推出不久的兩年後,已經是建築軟體老大哥的 Autodesk 看見了 Revit 的潛力,希望借重 Irwi n和 Leonid 既有的開發經驗與能力協助 Autodesk 的發展,於是再三考量下,於 2002 年宣布將併購 Revit Technology 這間公司。

REVIT 1.0version 起始畫面

Revit 將各種參數化的建築元素整合在一個平台當中,同時也導入了第四維度,也就是「時間」的概念,這使製作工程合約時甲乙雙方能夠依照 BIM 模型的資訊,更精確的掌握工程進度的規劃,而隨著科技的演進,Revit 除了在參數化建模具有例如自適應元件等彈性更高的功能以外,透過 Autodesk BIM 360 的功能除了可以讓不同的使用者在同一個專案檔案中協同操作,更導入了類似 PMIS 專案管理資訊系統的概念,使每個使用者都會各自依照職位的差異,在既有的工作流程下去進行系統化的操作,使工程人員對於專案的進度以及工作夥伴的工作成果都能有更全盤、完整的掌握,使 BIM 的核心價值被更進一步的實踐出來! 

除了 BIM 的發展,如今建築科技的應用已經突破以往整合建築資訊的部分,例如建模軟體 Rhino 中的 Grasshopper 外掛,便是近年來最受矚目的數位工具之一,他將程式邏輯的概念融入進建模、分析、規劃等建築設計的流程之中,使這些作業能夠在同一個軟體操作的同時,也具有極高的修改彈性,甚至因為其開源軟體的性質,世界各地的使用者也都在 Grasshopper 這個外掛上開發了更多不同功能的外掛,例如近年討論度極高的機器學習,也已經被導入 Grasshopper 之中,使用者可以任選不同的演算法,去對應不同的工作需求進而訓練出預測模型,進行各種模擬生成的作業哦! 

令人興奮的是,2019 年 Rhino Inside Revit 的功能被提出,此後 Grasshopper 與 Revit 的連動更為方便,不用擔心轉檔過程中會喪失大部分的資訊內容,使「整合」的概念得以跨越不同軟體的疆界,同時設計師或是工程方得以更有效率的去進行資訊分享的作業哦! 

未來,或許施工的重要考量元素「天氣」,也會結合進建築軟體之中,優化工程進度的評估系統或是提供現場人員進行施工參考,又或者利用機械手臂代替我們做許多施工現場需要顧慮安全的工作,又或者利用機械手臂代替我們做許多施工現場需要顧慮安全的工作,另一方面資深建築師所具備的知識與經驗也可能轉化加入機器學習的輸入數據之中,進而讓電腦程式可以將建築師個人的直覺結合客觀的數據資料,創造出理性、自動化的設計成果,讓設計與現實的結合又再往前一個世代。 


向建築巨人致敬 

Charles Eastman 教授於去年與世長辭,享年 81 歲,從 1975 年開始他提出了「BDS」的概念後,如今也過去將近半世紀,這些建築巨人或許不像柯比意或者哈蒂等建築大師一樣,都是建築人朗朗上口的名字,但他們偉大的貢獻形塑了今天的工作型態以及建築的發展,如果不是伊凡蘇澤蘭提出的 SketchPad,或許不會這麼早進入電腦製圖的作業型態,如果不是 Eastman 等人提出的 BDS 理想,或許現在還在浪費時間、成本解決一堆設計錯誤,也希望透過「未來建築事務所」的系列影片,能讓大家看到建築的多元面向! 

 本篇作者:凃家誠、蕭家宥,文章由映 CG 所有,如需轉載請聯絡我們


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