第二十二期泛CG直播分享會(huì)，由瑞云渲染主辦，3DCAT實(shí)時(shí)渲染云平臺(tái)贊助舉辦，本次直播邀請(qǐng)到BIM技術(shù)專(zhuān)家劉勇老師，為我們介紹BIM+實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)在工程管理中的平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用。

BIM建筑信息模型（Building Information Modeling）作為一種建筑工程行業(yè)大力推廣的信息化技術(shù)，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。當(dāng)實(shí)時(shí)云渲染助力BIM，又會(huì)誕生什么樣的行業(yè)新應(yīng)用呢？我們將會(huì)在直播中為大家解答。

泛CG第二十二期直播回顧：BIM+實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)在工程管理中的平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用

嘉賓介紹

劉勇

BIM領(lǐng)域技術(shù)專(zhuān)家

劉勇老師現(xiàn)任萬(wàn)間科技總經(jīng)理、BIM技術(shù)負(fù)責(zé)人。本科畢業(yè)于華中科技大學(xué)，土木工程專(zhuān)業(yè)，研究生畢業(yè)于天津大學(xué)，管理科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)（BIM）。

從事BIM軟件、BIM云計(jì)算引擎、BIMVR技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)，首提BIMVR、BIMAR技術(shù)理念，有7年建筑工程BIM產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

主題介紹

▎分享主題

BIM+實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)在工程管理中的平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用

▎內(nèi)容

BIM技術(shù)及引擎平臺(tái)簡(jiǎn)介

GPU虛擬化及實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)介紹

實(shí)時(shí)云渲染+BIM平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

實(shí)時(shí)云渲染+BIM平臺(tái)產(chǎn)品研發(fā)

產(chǎn)品落地應(yīng)用案例分享

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與前景

▎主題簡(jiǎn)介

BIM是建筑工程行業(yè)大力推廣的信息化技術(shù)，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但目前絕大部分BIM平臺(tái)都是輕量化的WebGL瀏覽器引擎平臺(tái)，效果和性能均無(wú)法滿足行業(yè)需求。而隨著GPU虛擬化技術(shù)的成熟，基于BIM+實(shí)時(shí)云渲染的BIM管理平臺(tái)架構(gòu)模式在技術(shù)和成本上逐漸可行可控，開(kāi)始在建筑工程領(lǐng)域落地應(yīng)用。本次分享主要介紹基于BIM+實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)的BIM管理施工管理、運(yùn)維管理平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)與落地應(yīng)用模式。

嘉賓專(zhuān)訪

1、是什么契機(jī)讓您進(jìn)入BIM技術(shù)領(lǐng)域？

我本科是華科的土木工程專(zhuān)業(yè)。在本科快畢業(yè)時(shí)，當(dāng)時(shí)是進(jìn)入了一家央企建筑施工企業(yè)，做施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作。學(xué)校的理論東西，其實(shí)在工地上基本用不上，工程管理還是依靠傳統(tǒng)的面對(duì)面溝通交底的方式來(lái)執(zhí)行的，簽字審批都是紙質(zhì)文檔。

當(dāng)時(shí)感慨萬(wàn)千，覺(jué)得其他行業(yè)都已經(jīng)全面擁抱互聯(lián)網(wǎng)信息化了，而建筑業(yè)實(shí)際上還是按如此粗放式、低效率的管理溝通方式來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的，就想要做點(diǎn)事情，做些改變。但是直接創(chuàng)業(yè)也沒(méi)有太明確的方向，所以后面又去考了天大的工程管理的研究生，主要方向就選擇了BIM信息化。

在天大期間，算是系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)了BIM方面的理論知識(shí)，以及圖形引擎、互聯(lián)網(wǎng)方面的技術(shù)工具與知識(shí)。掌握了這些理論與工具，其實(shí)就想著如何結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)背景，來(lái)做些不一樣的事情，就注冊(cè)成立了萬(wàn)間。當(dāng)時(shí)是從BIM項(xiàng)目咨詢(xún)服務(wù)開(kāi)始，逐漸進(jìn)入BIM行業(yè)；后面再?gòu)捻?xiàng)目咨詢(xún)過(guò)渡，走向BIM產(chǎn)品研發(fā)。公司名字取自杜甫詩(shī)“安得廣廈千萬(wàn)間”，是希望通過(guò)新的信息化技術(shù)手段，去改變建筑業(yè)，實(shí)現(xiàn)這全行業(yè)人的理想。

2、可以介紹一下貴司研發(fā)的建筑工程BIM產(chǎn)品嗎？BIM產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，有遇到什么挑戰(zhàn)嗎，您是怎么解決的呢？

提到BIM產(chǎn)品研發(fā)，就要說(shuō)到UE4引擎了。萬(wàn)間是在2015年了解到UE4，那時(shí)候UE4剛好開(kāi)始開(kāi)源并免費(fèi)。使用過(guò)大量的工程行業(yè)BIM軟件之后，一接觸UE4，我們便預(yù)見(jiàn)到UE4在建筑工程行業(yè)的廣泛應(yīng)用前景，從此開(kāi)啟了BIM與UE4結(jié)合的應(yīng)用探索之路。

萬(wàn)間在BIM團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，又組建了UE4開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)始探索如何發(fā)揮UE4引擎的高質(zhì)量圖像渲染性能。剛開(kāi)始，UE4僅僅是用來(lái)做BIM模型的可視化場(chǎng)景展示。將BIM模型（Revit、Tekla、ArchiCAD等）導(dǎo)出FBX文件，然后導(dǎo)入U(xiǎn)E4引擎進(jìn)行模型渲染，添加常規(guī)的漫游交互及動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖，輸出可執(zhí)行展示文件及BIM動(dòng)畫(huà)視頻，輔助項(xiàng)目溝通。

UE4建筑施工場(chǎng)景截圖

具體產(chǎn)品蠻多的，涉及BIMVR、BIMAR以及BIM平臺(tái)等各個(gè)方面，下圖有介紹。其他不講，就講一下近兩年在做的一個(gè)平臺(tái)產(chǎn)品OurBIM吧。

萬(wàn)間的BIM產(chǎn)品矩陣

OurBIM不算是一個(gè)完整的、獨(dú)立的端產(chǎn)品，我們其實(shí)更希望把它做成一個(gè)通用的，可以對(duì)外提供BIM數(shù)據(jù)服務(wù)的SaaS平臺(tái)。而做BIM平臺(tái)是非常有難度的，涉及到BIM數(shù)據(jù)流的打通，BIM圖形引擎，以及滿足各類(lèi)建筑工程業(yè)務(wù)應(yīng)用的功能服務(wù)。

這些是跨度非常大的技術(shù)領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域有獨(dú)有的產(chǎn)品模式、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言以及行業(yè)規(guī)則。這種跨界，除了技能，更有思想認(rèn)知上的跨界。比如，要讓一個(gè)游戲引擎的研發(fā)工程師了解BIM，了解工程行業(yè)，拋開(kāi)技術(shù)融合難題，愿意進(jìn)來(lái)長(zhǎng)期發(fā)展，這本身就面臨很大的認(rèn)知障礙。這也造成人員招聘會(huì)非常難，因?yàn)樾枰锌缃缯J(rèn)知和跨界技能儲(chǔ)備的人才，而這類(lèi)人才是非常稀缺的。

所以我們的平臺(tái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)可以說(shuō)是非常艱難的，不過(guò)也不是都無(wú)法解決。技術(shù)人才問(wèn)題就是靠招聘嘛，在很多UE4引擎的QQ技術(shù)群里，都會(huì)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)間的招聘貼。對(duì)于產(chǎn)品崗位，其實(shí)更加稀缺，國(guó)內(nèi)做這一塊的本身就非常少，有經(jīng)驗(yàn)的就更少了，招聘也不起作用，所以我們更多是內(nèi)部培養(yǎng)，讓其在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)歷練，然后負(fù)責(zé)起一個(gè)個(gè)產(chǎn)品或產(chǎn)品模塊來(lái)。

經(jīng)歷過(guò)5年多的發(fā)展，雖然緩慢，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)黑馬式的爆發(fā)式增長(zhǎng)，不過(guò)我們走的還算穩(wěn)重。我們希望每個(gè)人都有跑馬拉松的心態(tài)來(lái)做研發(fā)，而不是大起大落，這會(huì)導(dǎo)致一蹶不振，甚至飲鴆止渴。不過(guò)我們每年都有升級(jí)，包括團(tuán)隊(duì)人員方面的，產(chǎn)品技術(shù)方面的，也包括公司經(jīng)營(yíng)收益方面。

3、您首提了BIM-VR、BIM-AR技術(shù)理念，可以介紹一下BIM-VR、BIM-AR研發(fā)初衷和應(yīng)用現(xiàn)狀嗎？

在2015，國(guó)內(nèi)剛剛開(kāi)始第一波的VR熱，主要是游戲以及地產(chǎn)領(lǐng)域，而B(niǎo)IM在那時(shí)已經(jīng)發(fā)展了有六七年了。但是BIM的主要應(yīng)用依舊是可視化，還沒(méi)有太深入的有價(jià)值應(yīng)用出來(lái)。

做VR的往往都自詡高大上，看不上工程行業(yè)，又土又木，周期長(zhǎng)，形象差，拖款賴(lài)賬是家常便飯。而我們基于UE4引擎做了一些BIM可視化的延伸應(yīng)用，市場(chǎng)反饋非常好，可以說(shuō)是讓外界看來(lái)“又土又木”土木工程人，體驗(yàn)到了真正的BIM。因?yàn)橐郧暗腂IM都是平面3D，建筑空間合理性還不太直觀。

我們從那時(shí)就認(rèn)識(shí)到BIM和VR/AR本身就是一對(duì)孿生體，BIM的核心是信息和數(shù)據(jù)，VR/AR更多的是可視化的視角表達(dá)，所以我們就提出了BIM與VR/AR應(yīng)該是一體的一個(gè)概念，就叫BIMVR、BIMAR。

當(dāng)然實(shí)際上做可視化的VR是沒(méi)有什么技術(shù)門(mén)檻的，更多是一種技術(shù)服務(wù)。而工程行業(yè)其實(shí)有大量各種各樣的VR需求，我們便基于此開(kāi)發(fā)了覆蓋工程各個(gè)階段的各類(lèi)BIMVR產(chǎn)品。比如針對(duì)工人施工安全教育培訓(xùn)的SafetyVR、施工工藝技能培訓(xùn)的SimVR、項(xiàng)目管理流程培訓(xùn)的PMVR、運(yùn)維仿真應(yīng)用ComVR以及工程BIMVR教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)BIMVR Lab。我們非常熟悉建筑工程這個(gè)行業(yè)，在2016-2017年，這一個(gè)系列的產(chǎn)品推出來(lái)，基本上行業(yè)內(nèi)就獨(dú)萬(wàn)間一家了。我們后續(xù)還出了AR結(jié)合BIM的施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用APP產(chǎn)品Mr.BIM。這一系列產(chǎn)品，對(duì)外我們都稱(chēng)之為BIMVR、BIMAR產(chǎn)品。

UE4 BIMVR產(chǎn)品logo（SafetyVR、SimVR、PMVR、BIMVR Lab）

4、您認(rèn)為，實(shí)時(shí)云渲染在BIM領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和前景如何？

BIM+實(shí)時(shí)云渲染是我這次線上直播分享的主題，也是對(duì)萬(wàn)間在BIM云平臺(tái)產(chǎn)品研發(fā)上的一點(diǎn)介紹和經(jīng)驗(yàn)分享。希望大家多多捧場(chǎng)。

總體來(lái)說(shuō)，我們是非?？春脤?shí)時(shí)云渲染在BIM領(lǐng)域的應(yīng)用前景的。甚至可以說(shuō)是把公司大部分的技術(shù)研發(fā)方向，都押在這個(gè)技術(shù)上。

這兩個(gè)技術(shù)的結(jié)合，目前是落地在萬(wàn)間的BIM云平臺(tái)產(chǎn)品中的。在建筑工程行業(yè)，最近幾年其實(shí)已經(jīng)興起了不少BIM平臺(tái)了。什么是BIM平臺(tái)呢？通俗的講，就是不依賴(lài)專(zhuān)業(yè)BIM軟件來(lái)看看模型管理模型，而是把各家軟件生產(chǎn)的BIM模型，都放在云服務(wù)端，直接通過(guò)網(wǎng)頁(yè)來(lái)實(shí)時(shí)查看和管理，并做數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)交互，滿足應(yīng)用需求。

但是目前市面上主流的BIM平臺(tái)產(chǎn)品，基本都是清一色的WebGL輕量化網(wǎng)頁(yè)渲染產(chǎn)品。WebGL其實(shí)也沒(méi)幾年的成長(zhǎng)歷史，應(yīng)該說(shuō)也非常年輕。它是依靠瀏覽器本身的WebGL渲染模塊，來(lái)對(duì)加載到瀏覽器緩存中的BIM幾何數(shù)據(jù)文件進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。這種渲染的模型體量是非常小的，在幾十KB到幾十MB的范圍，且效果非常差，僅僅是幾何和基本材質(zhì)的渲染，更復(fù)雜的基本上就帶不起來(lái)了。再者數(shù)據(jù)是以本地緩存形式存在，安全性也是問(wèn)題。

而B(niǎo)IM應(yīng)用恰恰就面臨這幾個(gè)問(wèn)題。首先是文件大小，一般的BIM模型輕者幾百M(fèi)B，大的更是十幾個(gè)GB。如此體量的模型一般是依靠工作站來(lái)加載的，對(duì)網(wǎng)頁(yè)來(lái)說(shuō)不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上。

為了讓瀏覽器能夠加載大模型，各家就發(fā)明了模型輕量化的算法，可以對(duì)模型數(shù)據(jù)做分離，對(duì)幾何信息做刪減，給前端傳遞經(jīng)過(guò)輕量化后的數(shù)據(jù)，這樣就可以勉強(qiáng)渲染出來(lái)了。而這其實(shí)背離了BIM的本質(zhì)目標(biāo)，把數(shù)據(jù)都刪減了剝離了，這個(gè)BIM還是BIM嗎？所以這是典型的削足適履，面臨天然的應(yīng)用天花板。

這個(gè)時(shí)候其實(shí)我們就會(huì)想，要想不削足適履，讓瀏覽器具備大型工作站、服務(wù)器的能力，還要保障數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)渲染效果以及安全性，有沒(méi)有可能呢？Bingo，采用云渲染哈！

云渲染顧名思義，就是把BIM模型的渲染工作交給服務(wù)器，客戶端僅僅拿到的是實(shí)時(shí)視頻流和指令流。在沒(méi)有實(shí)時(shí)云渲染之前，這是不可能的；如果實(shí)時(shí)云渲染成本太高，可能也會(huì)有應(yīng)用障礙。不過(guò)云計(jì)算技術(shù)發(fā)展是非常迅猛的，在我看來(lái)，目前已經(jīng)具備了廣泛的可用性，未來(lái)隨著云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步完善，這個(gè)綜合成本還會(huì)比傳統(tǒng)模式的成本更低。

技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

這里面有幾個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，一個(gè)是云計(jì)算的GPU服務(wù)器成本，原來(lái)一張NVIDIA顯卡最多支持兩個(gè)用戶端的BIM模型渲染訪問(wèn)需求。但是目前GPU虛擬化技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟了，行業(yè)內(nèi)甚至還有企業(yè)研發(fā)了圖形渲染與視頻編解碼分離的算法，解決了硬件限制的問(wèn)題。

其實(shí)這一塊解決的最好的是游戲廠家，2019年被稱(chēng)為云游戲發(fā)展的“元年”，谷歌、騰訊云、華為云、阿里云、網(wǎng)易游戲、金山游戲等等，甚至中國(guó)電信、聯(lián)通、移動(dòng)，都發(fā)布了自家的云游戲平臺(tái)，一個(gè)月幾十塊錢(qián)的包月費(fèi)用，就可以暢玩3A級(jí)游戲大作。GPU服務(wù)器成本問(wèn)題已經(jīng)被各大廠家通過(guò)技術(shù)手段逐漸解決，而建筑行業(yè)很多人基本不知道。

其次是網(wǎng)絡(luò)帶寬與時(shí)延問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)大力推進(jìn)的新基建，其中5G網(wǎng)絡(luò)、超寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)內(nèi)容，就是解決這個(gè)問(wèn)題的。還包括大數(shù)據(jù)中心在各個(gè)省市不斷落地。很快，不管是用于BIM領(lǐng)域，還是游戲領(lǐng)域，基于實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和帶寬成本也不再是問(wèn)題。最近華為云發(fā)布了鯤鵬云手機(jī)、阿里云發(fā)布了無(wú)影云電腦，可窺一斑。 目前萬(wàn)間的BIM平臺(tái)實(shí)測(cè)，基本上4G網(wǎng)絡(luò)帶寬就可以滿足超大規(guī)模BIM模型的1080P分辨率的實(shí)時(shí)網(wǎng)頁(yè)交互體驗(yàn)。5G和超寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)，更多是服務(wù)于對(duì)帶寬和時(shí)延要求更嚴(yán)格的領(lǐng)域，比如云VR、云AR以及自動(dòng)駕駛等。

可以說(shuō)基于實(shí)時(shí)云渲染的BIM產(chǎn)品，在應(yīng)用推廣上也會(huì)更加順暢。且不說(shuō)技術(shù)所帶來(lái)的產(chǎn)品功能優(yōu)勢(shì)了，降低了客戶端對(duì)硬件設(shè)備配置的要求，用戶只需要一個(gè)輕量化終端設(shè)備，就可以做傳統(tǒng)所做不了的BIM管理工作?？梢詷O大的降低用戶端設(shè)備的采購(gòu)成本，擴(kuò)大潛在的用戶接入數(shù)量。建筑工程行業(yè)的企業(yè)都會(huì)算賬，這個(gè)成本節(jié)約是非常直觀的。

多端多并發(fā)訪問(wèn)

萬(wàn)間目前的OurBIM云渲染引擎及PaaS平臺(tái)，就是依靠實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前正在開(kāi)發(fā)落地的產(chǎn)品有針對(duì)工程施工管理的OurBIM施工協(xié)同管理平臺(tái)和針對(duì)建筑工程運(yùn)維領(lǐng)域的FBIM運(yùn)維協(xié)同平臺(tái)。

隨著技術(shù)不斷發(fā)展，我們將把其他的PC客戶端BIM產(chǎn)品、移動(dòng)端APP產(chǎn)品、BIMVR和BIMAR產(chǎn)品，都逐漸實(shí)現(xiàn)云化。

5、如果想從事BIM技術(shù)研發(fā)行業(yè)，需要具備什么技能，以及如何提升？

我對(duì)想從事BIM技術(shù)研發(fā)的人的建議就一個(gè)詞：跨界。

我們行業(yè)內(nèi)，BIM技術(shù)研發(fā)這個(gè)領(lǐng)域目前有很多的分支。目前核心的還是傳統(tǒng)造價(jià)算量軟件的開(kāi)發(fā)企業(yè)，接下來(lái)一些開(kāi)發(fā)BIM工具插件的企業(yè)，然后就是萬(wàn)間這一類(lèi)，做獨(dú)立BIM產(chǎn)品和平臺(tái)研發(fā)的企業(yè)了。

應(yīng)該說(shuō)還處在發(fā)展的早期階段，大家都還有機(jī)會(huì)。同時(shí)，這又是一個(gè)非常龐大的行業(yè)，建筑業(yè)的產(chǎn)值可是占了GDP的四分之一啊。在這里面的建筑信息化部分，目前可以說(shuō)是原始階段，還有無(wú)限的成長(zhǎng)空間。別看不上行業(yè)的“又土又木”，建筑業(yè)的BIM信息化依舊可以非常高大上，還能解決實(shí)際問(wèn)題。

另一方面，這個(gè)行業(yè)的天然壁壘也造成了不是哪個(gè)互聯(lián)網(wǎng)巨頭隨隨便便進(jìn)來(lái)就可以顛覆的。需要沉下心來(lái)慢慢深耕，逐漸積累，不斷試錯(cuò)，也等待著行業(yè)內(nèi)的從業(yè)人員逐漸轉(zhuǎn)型接納。這需要一個(gè)比較長(zhǎng)的過(guò)程。

所以我覺(jué)得對(duì)于想從事這個(gè)領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)，技能可能是其次的，認(rèn)知的轉(zhuǎn)變或升級(jí)可能更加重要。

在具備這個(gè)行業(yè)認(rèn)知之后，再就是逐漸升級(jí)技能了。這個(gè)行業(yè)需要跨界的人才，敢于跨界是突破認(rèn)知障礙，能夠跨界還需要努力學(xué)習(xí)。出身建筑工程行業(yè)的，去學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)、軟件行業(yè)的東西；出身互聯(lián)網(wǎng)、軟件行業(yè)的人，去了解建筑行業(yè)，了解BIM與建筑信息化。

只要兩撥人建立對(duì)稱(chēng)的認(rèn)知格局，對(duì)等的溝通能力，接下來(lái)就可以形成團(tuán)隊(duì)，做出一些既好看又好用的BIM產(chǎn)品來(lái)了。

如果也跟萬(wàn)間一樣，不只是說(shuō)找個(gè)固定行業(yè)，謀個(gè)固定工作，而是有堅(jiān)定的方向和理想，想要用技術(shù)去改變落后的建筑業(yè)，提高行業(yè)生產(chǎn)效率，提高信息化和工業(yè)化水平，那我們非常歡迎你加入萬(wàn)間，跟我們一道，去努力奮斗，做出改變。

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