Будущее обличье BIM-систем

На основе статьи «The shape of BIMs to come» от Martyn Day, AECMagazine

Однако, как пользователи смогут планировать, что будет дальше, если множество компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения, и амбициозных стартапов сейчас стремятся изменить то, как участники строительной отрасли используют данные в своих проектах? Я провёл много часов, размышляя над этим вопросом, и регулярно меняю своё мнение с появлением каждого нового стартапа.

В этой статье я хочу немного углубиться в технологические тренды, которые, по моему мнению, окажут наиболее значительное влияние на сектор строительства, а также рассмотреть некоторые разработки, которые ведутся в настоящее время. Попутно я буду обращаться к своей внутренней Ванге, чтобы сделать несколько прогнозов, основанных на том, что я вижу на рынке.

Но сначала позвольте мне сделать шаг назад, примерно в 2015 или 2016 год, когда я готовил статью о стеках технологий в отрасли. В ходе работы я опрашивал руководителей проектных организаций о проблемах, с которыми они сталкиваются. В результате выяснилось, что они разочарованы отсутствием инноваций в BIM для архитекторов. Казалось, что развитие Revit остановилось, а затраты при этом росли. И для многих внедрение передовых методов работы с BIM и создание выверенных, структурированных данных казалось недостижимым.

Повышение производительности труда — несменяемая цель большинства компаний, разумеется, наряду с извлечением пользы из гигабайтов данных, которые они создают. Среди других задач —устранение «бутылочных горлышек» в рабочих процессах с применением BIM, контроль требований к оборудованию, программному обеспечению и навыкам, поиск способов освобождения и интеграции данных, изолированных в хранилищах, не говоря уже о том, чтобы быть на шаг впереди правил, терминов и определений ISO.

Но тогда, в середине 2010-х годов, казалось, что каждый разработчик тратит основную часть своего бюджета на исследования и разработку облачных систем для обмена чертежами в формате PDF с подрядчиками, а не на развитие существующих инструментов проектирования и внедрение новых, которые могли бы помочь клиентам решить их насущные проблемы.

Вернёмся в наше время, в которое многое теперь изменилось. Сейчас множество новых инструментов BIM‑проектирования разрабатываются при открытом исходном коде. Многие подобные проекты привлекли венчурное финансирование, а некоторые ещё только выходят из тени. И почти всё, что появляется сейчас, — это, прежде всего, облачные технологии.

Переход на облачные технологии

Внедрение облачных технологий было всеобъемлющим. В ответ на открытое письмо пользователей Revit, опубликованное в 2020 году и выражающее обеспокоенность будущей дорожной картой продукта, компания Autodesk подтвердила, что не будет переделывать ведущий в отрасли продукт для BIM‑проектирования по аналогии с его текущей десктопной версией.

Вместо этого генеральный директор Autodesk Эндрю Анагност поделился, что он не хочет «создавать более быструю лошадь» и настаивал на том, что будущее всех решений компании будет «облачным».

С тех пор компания выпустила первый продукт в рамках облачных решений для строительной отрасли, Autodesk Forma, предназначенный для архитекторов и концептуального проектирования. Со временем код и других десктопных приложений Autodesk будет переписан для работы в облаке. Причем данные также будут храниться в растущей облачной инфраструктуре Autodesk.

Хотя эти идеи кажутся относительно новыми, компания уже работала в этом направлении за несколько лет до запуска Autodesk Fusion в 2013 году. Fusion стал первым чисто облачным приложением компании и частью более широкой концепции, направленной на то, чтобы переписать все стандартные и основные функции программного обеспечения Autodesk в виде веб-сервисов, которые могли бы стать основой для новых веб-приложений. Эта концепция, первоначально названная Forge, а затем переименованная в Autodesk Platform Services, была очень смелым долгосрочным решением и колоссальной ставкой компании на то, что следующая платформа будет в облаке.

Другие разработчики, похоже, согласны с этим. За последние восемнадцать месяцев или около того я не видел ни одного нового приложения, связанного с индустрией строительства, которое бы распространялось только для локальной установки. В том смысле, что оно может полностью работать на локальной рабочей станции, без подключения к интернету.

Если обратиться к терминам палеонтологии, то можно сказать, что мы, несомненно, находимся в раннем периоде развития «облака». И если вы создаете новое приложение для коммерческого запуска в строительной сфере, оно почти наверняка ориентировано на облако и доступно только по подписке.

В то же время существует еще много устаревших приложений, код которых ещё предстоит заменить или переписать. И заказчики, вероятно, ещё этого не понимают. Для многих компаний полный переход на облачные технологии может занять десятилетие. Так есть ли всё-таки шанс, что в будущем нас ждет гибриды облачных и десктопных решений?

Это интересный вопрос. В области машиностроительных САПР (MCAD) было замечено два новых облачных приложения, разработка и запуск которых стоили довольно немало. По задумке, эти приложения должны были стать альтернативой для Solidworks от Dassault Systèmes, заточенного под локальное использование на Windows.

Но вытеснить этот лидирующий на рынке продукт обоим приложениям так и не удалось. Первый — Onshape, созданный основателем Solidworks Джоном Хирштиком, в 2019 году был продан компании PTC за 470 миллионов долларов и таким образом вошел в число десктопных приложений PTC. Другим претендентом является упомянутый ранее Autodesk Fusion. Он всё ещё находится в разработке, но продолжает играть вторую роль по сравнению с настольным Autodesk Inventor.

Безусловно, обоим претендентам не хватало некоторого набора функций, особенно в условиях конкуренции на устоявшемся рынке, с множеством опытных пользователей. Гибкость, которую предлагает облако, пока не превзошла функциональную насыщенность многих настольных приложений.

На мой взгляд, софт в области MCAD отличается от софта для инженерного и архитектурно-строительного проектирования, и вполне возможно, что проблемы MCAD не помешают амбициям разработчиков облачных приложений в этой сфере. Однако новым облачным приложениям скорее всего потребуется гораздо больше времени, чтобы вытеснить десктопные BIM‑инструменты. Такие компании, как Graphisoft, меняют архитектуру своего программного обеспечения для работы в гибридном режиме, в котором хранение и обработка данных выполняются либо онлайн, либо локально на вашем ПК. Но решающим фактором в переходе на облачные сервисы в итоге может стать простая смена поколений и приток молодых специалистов.

Меня, например, не привлекает возможность аренды удалённого компьютера, когда передо мной стоит отличный рабочий компьютер. Да ещё такой, который не требует оплаты за доступ и проведение различных операций.

От файлов к базам данных

Одним из следствий перехода к облачным технологиям является изменение структуры данных. Рабочие процессы, завязанные на файлах, были довольно распространены. Но файлы подвержены потерям, повреждениям и дублированию.

Пользователи создают данные и хранят их на локальном диске, обычно в проприетарных форматах DWG или RVT. Эти основные файлы используются для создания сотен других документов (например, PDF-файлов), обмен которыми также нужно держать под контролем.

Но поскольку хранение данных всё чаще организуется в облаке, настала пора структурировать данные по-другому. Они должны стать «потоковыми» и атомарными, чтобы их было легче передавать в динамическом режиме. Так пользователи будут получать только те данные, которые имеют отношение к конкретной задаче, а не всё подряд.

BIM‑файлы, в частности, могут стать большими и громоздкими за очень короткий срок. Проектные данные должны распространяться, а не скапливаться отдельно в уникальных для каждого приложения форматах. Изолированные хранилища — это ловушки, мешающие сотрудничеству. Отдельные пулы данных должны быть объединены, что уже происходит.

Компании Autodesk и Bentley Systems продвигают унифицированные структуры баз данных, Autodesk Docs и iTwin соответственно. Подход Autodesk является проприетарным — данные хранятся в облаке компании. В iTwin от Bentley, напротив, их сделали открытыми и переносимыми.

Другие разработчики в сфере BIM, такие как Vectorworks, добавляют в свои решения функции подключения к базам данных, чтобы улучшить процессы по работе с файлами. Компания Graphisoft использует уникальный гибридный подход, при котором данные могут храниться как локально, так и в облаке. Похоже, что форматы файлов BIM в том виде, в котором мы их знаем, станут либо просто транзакционными, либо перейдут статус легаси. Как сказал Анагност из Autodesk: «Файлы — это ходячие мертвецы».

Но всё же в отрасли предпринимаются усилия по созданию открытых информационных систем. Чтобы участники строительной индустрии могли сохранять контроль над собственными данными, и не попасться в ловушку облачных платформ (подробнее об этом в разделе «Открытость»).

API-доступ

В облачном будущем «пересылка данных» станет крайней мерой. Вместо этого приложения для проектирования будут «приходить» туда, где хранятся данные. Доступ к ним пользователи будут получать через API (интерфейс программирования приложения), инструменты которого позволят выполнять задачи над «разрешёнными» для работы данными.

Исторически сложилось так, что разработчики писали специальное приложение, которое устанавливалось поверх десктопного Revit для доступа к BIM‑данным. В будущем новые стартапы будут писать приложения, которые будут размещаться в облаке и просто подключаться к хранилищам данных заказчика для выполнения задач (некоторые стартапы уже работают над этим). Если данные хранятся локально, плагины извлекают их и отправляют в облако для обработки. При облачном подходе обеспечивается бесперебойное взаимодействие между приложениями.

Однако одна из проблем облачных технологий заключается в том, что в них задействован чужой компьютер. Часто приходится платить за хостинг данных, а также за микротранзакции, связанные с вызовами API и передачей данных между облачными серверами. Помимо подписки на инструменты, будет существовать система оплаты за токены. Возможно, по количеству вызовов API, расход которых будет контролироваться.

Открытость

Мы живем в захватывающие времена. На протяжении большей части истории BIM единственным открытым стандартом передачи данных был IFC (Industry Foundation Classes), рассматриваемый как самый простой формат из возможных. Справедливости ради следует отметить, что он пострадал от некоторых неудачных попыток экспорта со стороны производителей программного обеспечения.

Теперь кажется, что мы находимся на грани изобилия, когда 3D‑форматы уже лезут из всех щелей. USD (Universal Scene Description) был принят ключевыми игроками индустрии, которые работают с Khronos Group (glTF) над оптимизацией моделей с использованием разных форматов сцен. Существует множество новых стандартов метавселенных для 3D. Например, открытый стандарт Tiles от Cesium для трёхмерного геопространственного контента. Мобильность данных будет резко возрастать по мере снижения препятствий для их обмена.

В прошлом году на мероприятии Autodesk University (AU) компания объявила о важном соглашении по поводу совместимости с продуктами Trimble, Ansys и Nemetschek, которое вскоре должно быть официально утверждено. Ранее Autodesk подписала соглашение об использовании библиотек IFC от Open Design Alliance (ODA) и создании комплексных веб-сервисов перевода файлов для своего предложения Forma.

Теперь я верю, что Autodesk серьезно настроена на обеспечение открытости и совместимости в строительной сфере, что может показаться нелогичным, когда компания десятилетиями пользовалась преимуществами закрытости форматов DWG и RVT. Но было приятно услышать, как Анагност сказал на пресс-брифинге AU: «Это не наши данные, это данные заказчика».

Это очень важные слова, буквально означающие «падение Берлинской стены» для индустрии (и рядом нет Дэвида Хассельхоффа, чтобы испортить это событие своим пением). Все ключевые вендоры согласны с тем, что данные должны свободно передаваться между приложениями и что проприетарные подходы противоречат интересам большинства. Надеюсь, что они воплотят свои обещания в жизнь.

Экосистемы против облачных API

Autodesk получила много выгоды от создания собственных экосистем продуктов и их объединения сначала в виде пакетов, а затем в виде подборок. Несмотря на то, что приложения компании могут не совсем корректно все вместе, AutoCAD, Navisworks, 3ds Max, Revit, Forma, Docs, Civil 3D и Recap активно используются клиентами. Переход в облако, открытость и поддержка API вместо файлов и приложений позволят пользователям отказаться от сформированных за них пакетов программ и создать стек технологий из лучших в своём классе облачных приложений и сервисов от разных вендоров, подписываясь только на те продукты Autodesk, которые им действительно нужны.

Поскольку проприетарные форматы ушли в прошлое, инструменты и сервисы будут гораздо более гибкими, чем сегодня. При управлении своим набором облачных сервисов, компаниям придётся больше ориентироваться на данный. С учётом гибкости данных мы должны меньше беспокоиться о привязке к конкретным приложениям для разработки.

Искусственный интеллект

Да, искусственный интеллект переоценён. Да, это необходимый маркетинговый инструмент для любого разработчика ПО, который интегрировал ChatGPT или Midjourney в свой продукт. Тем не менее, искусственный интеллект ещё долго будет влиять на развитие строительной индустрии.

Такие компании, как SWAPP, пытаются использовать ИИ для автоматизации преобразования простых эскизов в детальные BIM‑модели или сокращения времени изготовления чертежей с нескольких месяцев до нескольких минут. Искусственный интеллект уже используется в инструментах аналитики и в генеративном проектировании. Архитекторы используют его для написания кода на Python и других языках, извлечения данных из файлов, восстановления моделей, оптимизации эскизов, оценки энергоэффективности и обратного проектирования BIM‑объектов из этих треклятых облаков точек.

Инженеры-строители выявляют трещины в плотинах, мостах и туннелях, прогоняя ИИ по их видео-фиксации. А такие компании, как Augmenta, используют его для соединения все компонентов электросетей в BIM‑модели.

И это всё только начало. Дело в том, что здания и инфраструктура —шаблонны. Конструкции подчиняются единым физическим законам, а материалы обладают едиными присущими им свойствами. Автоматизация проектирования с помощью ИИ неизбежна, но, скорее всего, люди тоже будут в это вовлечены, пусть и в меньшим количестве, чем требовалось раньше.

Несмотря на то, что для проектирования зданий будут использоваться общедоступные ИИ-технологии, крупных компании сфокусируются на разработке собственного ИИ, обучаемого на реализованных проектах, и повторного использования знания многих поколений сотрудников.

Обувная компания Adidas имеет собственный ИИ, который работает с тысячами фотографий всех кроссовок, когда-либо выпущенных компанией. Дизайнеры могут использовать этот инструмент для взаимодействия друг с другом и создания эскизов, а машина при этом предлагает дизайн, сгенерированный на основе деталей предыдущих поколений обуви.

В долгосрочной перспективе, программы на основе ИИ смогут стать профессиональными системами для проектирования и моделирования, минуя этапы проекта и переходя сразу к цифровым процессам.

Автоматизация

Одна из актуальнейших тем в разработке ПО для строительства — автоматизация создания чертежей. Если бы аналитики в компаниях оценили сколько времени, инструментов и навыков, тратится на выпуск документации, то увидели бы, что всё это в совокупности составляет значительную часть операционных расходов. Даже если первое поколение подобных технологий сможет автоматизировать только 50 % процессов по производству документации, экономия будет огромной.

Несколько компаний уже работают над реализацией этой идеи, например, SWAPP, Bentley Systems, Graphisoft и Graebert. Правила, по которым работают эти системы, могут быть написаны на основе сканов предыдущих шаблонов или настроены вручную в параметрах.

Компания Graebert уже выпустила раннюю версию автоматизированного инструмента для создания чертежей, который будет доступен либо в виде SaaS-сервиса, либо поставляться в рамках лицензии как один из компонентов приложения. При работе с облачным сервисом вы сможете просто загружать модели любого формата и генерировать из них наборы чертежей в соответствии с вашими требованиями. Или использовать автоматизацию с помощью API для непрерывной генерации актуальных чертежей, полученных из конкретных BIM‑моделей проекта.

Проблема нынешних BIM‑инструментов заключается в том, что они в результате должны выдать скоординированные наборы чертежей. Если искусственный интеллект сможет найти лучший подход к автоматизации этой задачи, то половина функционала BIM‑инструментов станет излишней. Моделировать можно в чём угодно: Rhino, SketchUp, Blender BIM. Нужны ли будут в будущем монолитные BIM‑решения для моделирования и выпуска чертежей? Время покажет.

Те, кто хочет познакомиться с автоматизацией уже сейчас, могут воспользоваться новой впечатляющей возможностью в Speckle, чтобы сократить количество трудоёмких задач. Соединив коннекторы Speckle, встроенные в современные BIM‑инструменты, с API и SDK, можно будет создавать автоматические рабочие процессы на основе ключевых триггеров. Например, автоматически запускать инструменты аналитики при изменении проекта и его последующей загрузке в Speckle или выполнять операции по контролю качества и обнаружению коллизий.

Команда Speckle также работает над внедрением искусственного интеллекта и недавно объявила о возможности использовать ChatGPT в их решении для «общения» с BIM‑объектами в модели.

Инструменты BIM

Пока компании занимаются переносом в облако функционал приложений вроде Revit, у стартапов появляется мысль о том, что они получают новые возможности для роста на рынке. И они хотят использовать их как можно быстрее, пока в Autodesk отвлечены процессом миграции. Но пользователи быстро привыкают к приложениям, и не любят, когда обесцениваются их заработанные с трудом профессиональные знания. Поэтому даже если бы на рынке не было свежих конкурентов, новые облачные инструменты Autodesk все равно столкнулись бы с отторжением со стороны давних пользователей Revit, предпочитающих настольные компьютеры и работающих с файлами.

За рынок BIM сейчас конкурируют Snaptrude, Arcol и Qonic, и ещё как минимум две компании, пребывающие пока «в тени». Эти облачные приложения уже прошли определенный путь BIM‑развития. Qonic находится в категории BIM‑приложений с фокусом где-то между архитекторов и строителей, но без встроенных инструментов для создания 2D‑документации. Snaptrude стремится повторить основной набор функций Revit, от концепции до работы с документами. Arcol ориентируется на SketchUp и проектирование на ранних стадиях. И все они планируют заменить действующих крупных BIM‑игроков.

Но Autodesk продолжит биться за статус лидера, добавляя понемногу новый функционал в Revit, параллельно развивая своё облачное предложение Forma. Если только в Autodesk не решат снова поглотить другие бизнесы, как в 1996 году была сделано с компанией Softdesk, чтобы создать AutoCAD Architectural Desktop, а в 2002 году с компанией Charles River Software, более известной как Revit Technology Corporation.

Думаю, большинство из участников отрасли были удивлены, увидев Snaptrude на выставке Autodesk University 2023. Было ли это обусловлено серьёзной заинтересованностью в молодой компании со стороны Autodesk или отражением их новой политики открытости? В прошлом сторонние разработчики, давно пользующиеся доверием пользователей, не появлялись на AU из-за того, что дублировали функционал какого-нибудь из инструментов Autodesk.

Если принять во внимание попытки автоматизировать производство целых комплектов чертежей или разрабатывать детальные модели информационные модели только с использованием ИИ, то становится ясно, инструменты BIM‑моделирования значительно изменятся в ближайшие годы. Нам всем пора начать больше ориентироваться на данные, а не на приложение. Структура создаваемых нами технологические экосистемы и выбор покупаемых инструментов и услуг сейчас зависят от приложений и форматов данных. Если мы хотим добиться настоящей открытости и гибкости данных, мы должны избавиться от этих укоренившихся ограничений. Благодаря облачным приложениям SaaS, интеграции API, открытым данным и большему выбору приложений у нас есть возможности создать лучший в своём классе стек технологий.

Аппаратное обеспечение

Развитие искусственного интеллекта также повлияет на наши компьютеры. Процессоры персональных рабочих станций и облачных серверов начинают оснащать специальными кремниевыми нейронами для работы ИИ. А такие компании, как AMD, Nvidia и Intel уже выпускают графические процессоры с ядрами, оптимизированными для работы с искусственным интеллектом.

Также появится новое поколение ускоренных процессоров (APU), которые объединят CPU, GPU и нейронный процессор (NPU) на одном кристалле кремния. Они будут обладать невероятной мощью и широкими возможностями по разгрузке потоков обрабатываемых данных на различные выделенные ядра, потребляя меньше энергии, чем модели предыдущих поколений. Технологиями по созданию APU сейчас обладают AMD и Intel, а Nvidia объединилась в этом деле с ARM. Пока компания поставляет только интегрированные чипы CPU/GPU для центров обработки данных, но ходят слухи о выпуске чипа для настольных компьютеров, который сможет работать с Windows.

Главный вопрос заключается в следующем: где будет протекать большинство процессов обработки данных? Так как программное обеспечение и данные, скорее всего, будут располагаться в облаке, придется ли компаниям платить за аренду оборудования и постоянное подключение? Аренда GPU в облаке стоит дорого. Поэтому использование облака не всегда является правильным решением. Однако основная обработка для ИИ должна проходить в том же месте, где хранятся данные.

Расширенная реальность

Благодаря играм и мета-технологиям гарнитуры виртуальной реальности (VR) стали доступны для любой фирмы, предлагая дизайнерам массу иммерсивнных инструментов. Гарнитуры вроде Varjo XR-4 представляют собой последнее слово техники и применяются во многих проектных организациях, занимающихся разработкой продуктов и автомобилей, но стоят они недешево. Все также ждут возможности как следует поэкспериментировать с Apple Vision Pro. И несмотря на то, что эта гарнитура первого поколения тоже стоит недешево, она способна обеспечить широкий угол обзора и высокое разрешение объектов смешанной реальности, на что мы все так надеялись. И хотя полноценная экосистемы для этой гарнитура ещё не разработана, ожидается что Apple Vision Pro будет использована в реальных строительных проектах в первые месяцы 2024 года, в котором расширенная реальность, или xR, наконец-то начнёт приносить свои плоды.

Мнения разработчиков

Было бы несправедливо, если бы эта статья описывала только одну точку зрения на будущее BIM. Поэтому я приведу мнения представителей нескольких ведущих стартапов в этой области:

• Альтаф Ганихар: Генеральный директор и основатель Snaptrude

BIM всегда был недостижимой обетованной землей. Сегодня к технологии относятся скорее как к процессу обмена данными, чем как к процессу разработки проекта. Именно здесь истинный потенциал BIM и не удалось раскрыть.

Мы говорим о том, что проектирование и строительство — это нелинейные рабочие процессы, а традиционные BIM‑инструменты навязывают как раз более линейный подход к их исполнению. С переходом на облачные модели баз данных мы можем увидеть, что ситуация меняется и разработчики переходят от статичных, проприетарных, изолированных файлов к взаимосвязанным массивам данных, что делает их более гибкими в использовании, доступными и обновляемыми в режиме реального времени. Но более важно то, как взаимосвязанные данные позволяют работать над ними в совместном режиме с разными уровнями доступа (как синхронно, так и асинхронно). А если вести совместную работу в современном, интуитивно понятном пользовательском интерфейсе (UX), то можно увидеть, как проектные комиссии в офисах и на строительных площадках работают с потоками данных. Эти данные, в свою очередь, находятся в специальном хранилище, и показываются разным участникам в разное время в зависимости от контекста.

Другими словами, для исследований в области устойчивого развития нужны данные, представленные в планарном формате. Для проведения строительства необходимо создавать документы и назначать за них ответственных. Необходимые для этого данные могут быть получены из родительского источника данных и представлены с необходимым количеством деталей. И ещё, конечно же, есть искусственный интеллект. Как только мы получим централизованные пулы данных, мы увидим, какие современные алгоритмы машинного обучения могут благодаря этому появиться.

• Тимен Штроббе: Руководитель отдела развития продуктов, соучредитель Qonic

Не существует универсального ответа на вопрос «Как будет выглядеть BIM в будущем?». Скорее всего, нас ждёт больше организованного сотрудничества. Для того, чтобы проводить совместную работу в режиме онлайн в широком масштабе, технологии BIM должны стать облачными. Это приведёт к более упорядоченным потокам информации, большей мобильности (в полевых условиях) и возможности получить доступ к данными через различные пути (веб-браузер, мобильные устройства и настольные компьютеры).

Другая часть ответа на вопрос о будущем BIM кроется в производительности. Независимо от размера и сложности инструментов, пользователи не должны приспосабливаться к ограничениям технологии. Инструменты будущего должны быть удобными для работы над масштабными проектами и сохранять производительность при высоком уровне детализации моделей. Открытость данных также играет большую роль. Технологии, построенные на открытых стандартах, должны соединяться с другими, уже используемыми в проектах, инструментами и практиками. Кроме того, BIM‑технологии должны быть доступны через мощные API, чтобы каждый участник отрасли мог привнести в них новую логику, стили или подходы.

Наконец, будущее BIM также должно включать в себя удобный интерфейс. Современные инструменты должны быть достаточно простыми и интуитивно понятными в использовании, чтобы все архитекторы, подрядчики и инженеры-проектировщики могли извлечь из них максимальную пользу.

Мы в компании уверены в достоверности своих прогнозов и твёрдо убеждены, что в будущем BIM‑технологии должны стать масштабируемыми, быстрыми, открытыми и доступными для всех. На наш взгляд, это базовые характеристики, необходимые для сохранения конкурентоспособности на рынке.

Реальным отличием является обеспечение подхода, ориентированного на модель. Когда модель управляет процессами, начиная с концептуального проектирования и заканчивая сдачей здания и управлением объектами.

Такой подход требует технологий моделирования нового поколения, позволяющих выполнять тончайшую детализацию компонентов. Представьте инструменты для автоматизации моделирования реальных строительных систем (блоки стен, промышленные изделия и т. д.) и деталей и соединений (таких как нижняя обвязка, теплоизоляционный слой, крыши и т. д.). Наконец-то BIM‑лидеры оправдают свои обещания и создадут достаточное количество уникальных инструментов моделирования, с помощью которых можно будет реализовать весь проект от начала до конца.

• Ричард Харфэм: Соучредитель Skema

Примерно 20 лет назад на одном из внутренних совещаний Autodesk я представил концепцию того, как мы будем обслуживать BIM‑среду в контексте проектирования, строительства и управления проектами. Суть концепции основывалась на обработке визуальной «модели» и контекста тем же способом, как если бы это была веб-страница.

Мы будем проектировать в пространственном контексте с учётом реальных законов физики и всеми необходимыми метаданными, без создания единых монолитных файлов, содержащих все BIM‑данные. По сути, мы разрабатываем структурированный пространственный протокол, использующий возможности Интернета, который сможет работать с HTML как стандарт связи. Тогда всемирная паутина преодолеет ограничения, связанные с текстом и изображениями, и станет настоящей средой для принятия решений, основанных на контексте. Мне всегда казалось, что неизбежно, а не просто возможно.

Теперь, по прошествии последней пары-тройки лет развития BIM‑решений, завязанных на файлах, первые признаки иммерсивной пространственной веб-среды начинают появляться в виде HSTP. HSTP — это следующий шаг в развитии протоколов передачи данных в приложениях для обработки объектов и действий в пространстве. С помощью HSTP мы можем создать сеть связанных пространств с надежным доступом к иммерсивному и временному контексту. Кто-то называет это Web 3.0, кто-то — «метавселенной». Meta, Magic-leap и Apple уже вкладывают миллиарды в эти идеи. Гарнитура Apple Vision Pro за 3500 долларов, управляемая всего несколькими приложениями сейчас кажется безумием. Впрочем, в 2007 также относились к телефону без клавиатуры за 500 долларов.

В строительной области уже существует термин для цифровых сущностей — цифровой двойник. Но он стал неуклюжим описанием ещё не до конца проработанной концепции. Многие воспринимают цифровые двойники как результат, возникающий на этапе строительства объекта, который затем можно использовать для эффективной эксплуатации. Но если Web 3.0 станет реальностью, то цифровые двойники перестанут быть конечным результатом, а превратятся в отражение каждого момента в процессе строительства в режиме реального времени. И будут уже скорее цифровым зеркалом, а не двойником. При это объём контекстных данных о принятых решениях будет ошеломляющим. Скорее всего отдельный специалист не сможет обработать их в одиночку, поэтому ему на помощь придёт.

Интеграция искусственного интеллекта, использующего «теорию игр и физику», с возможностями протокола HSTP, может предоставить архитекторов уникальными инструментами и знаниями для разработки концепции архитектурных проектов, в также их развития и управления. Алгоритмы искусственного интеллекта в сочетании с пространственными данными HSTP могут обрабатывать огромные объёмы информации в режиме реального времени. Это позволит архитекторам, использующим BIM‑программы нового поколения, получить более детальное представление об условиях на объекте, факторах окружающей среды и поведении людей и принимать более обоснованные решения на этапе проектирования, оптимизируя размещение и ориентацию зданий в пространстве, а также их влияние на окружающую среду. Например, деревянная балка, помещенная в проект, будет «знать», что она подчиняется законам реального мира и обладает показателями массы, инерции, изгибающего момента, а также имеет срок службы и влияет на стоимость проекта и его экологический статус. А искусственный интеллект будет постоянно предлагать проектировщику самое оптимальное решение.

Возможно, самое главное для BIM‑проектирования это то, что динамическая природа пространственного ИИ привносит позволяет архитекторам анализировать, как объекты меняются со временем. Такие знания позволяют архитекторам создавать проекты, которые не только отвечают текущим условиям, но и адаптируются к изменениям. BIM‑модели смогут симулировать и визуализировать, как здания будут функционировать при самых различных сценариях, обеспечивая архитекторам полное понимание долгосрочных последствий их проектов.

В сочетании с уже появившимися инструментами BIM‑решений на основе ИИ для избавления людей от рутинных задач по моделированию и созданию документов. Как, например, в нашей компании Skema Inc, где архитекторы смогут сосредоточиться на более творческих и сложных аспектах проектирования. Это не только повысит эффективность их труда, но и снизит вероятность возникновения ошибок, что приведёт к улучшению качества проектов.

В однои из моих любимых фильмов, «Пятом элементе», говорится о том, что после огня, воды, ветра и воздуха вселенную за пределами земной сферы заполняет трансцендентный Пятый элемент, который в средневековье называли эфир. Возможно, интеграция искусственного интеллекта с HSTP в программное обеспечение BIM может стать новым эфиром, примером того, как архитекторы переосмысливают архитектурную практику, предлагая решения BIM 3.0, которые создают более интеллектуальную, адаптивную и устойчивую среду.

• Йохан Ханеграаф: соучредитель компании Arkio

Для нас будущее BIM заключается в предоставлении доступа к одной и той же информационной модели множеству участников. Таким образом, вместо того чтобы заново создавать модели и документы для каждого этапа проекта, одни и те же данные можно будет использовать на протяжении всего жизненного цикла здания.

Мы видели, как облачный обмен данными и визуализация в реальном времени сделали существующие инструменты BIM более доступными. Но большинство приложений для проектирования по-прежнему изолированы и работать с ними нелегко.

Сейчас процессы проектирования и согласования решения всё ещё в основном происходят через почту, чат и бумажные носители, что убирает совместную работу над моделями на второй план. Если мы сможем вместе работать над моделями в режиме реального времени, мы значительно упростим процесс проектирования. Чтобы обеспечить возможность работать с любого устройства и предотвратить дублирование задач, данные модели должны свободно передаваться между решениями для проектирования и базами данных в потоковом режиме.

Гарнитуры для входа в пространства виртуальной и дополненной реальностей, такие как Apple Vision Pro и Meta Quest 3, позволяют нам отойти от традиционных 2D‑интерфейсов и результатов работы и перенести информационные модели в реальный мир. По сравнению с традиционными инструментами, эти иммерсивные устройства обеспечивают более естественное взаимодействие глаз и рук с 3D‑моделями и упрощают совместную работу. Искусственный интеллект ещё больше усовершенствует процесс проектирования, вдохновляя на новые идеи и автоматизируя процессы пространственного проектирования. Нам не терпится распространить эти технологии и перенести BIM из ограничений плоских экранов в эру пространственных вычислений!

Заключение

В истории вычислительной техники смена платформы (от Unix к DOS, от DOS к Windows), всегда была моментом, когда ведущие на рынке приложения становились наиболее уязвимыми. Это одна из ключевых причин, по которой Autodesk бросилась с головой в разработку облачных приложений, чтобы опередить всех в области MCAD с помощью Fusion. Но почему компания потерпела неудачу? Неужели заказчики не были готовы к облачным приложениям? Или многофункциональные десктопные приложения всё ещё пользовались большей популярностью? Даже когда Fusion распространялся по сумасшедшей цене подписки в 50 долларов в месяц, обладая при этом функциями для работы на станках с ЧПУ за 10 000 долларов, он ни оказал никакого влияния на Solidworks.

Так чем же будет отличаться переход на облачные технологии в строительной области? Первое, что я бы отметил, — это то, что ведущие участники отрасли активно стремятся осуществить этот технологический переход, а не ждут пока их обойдут. Платформа Forge (APS) от компании Autodesk для разработки облачного программного обеспечения уже достаточно хорошо развита. И хотя в Autodesk начинали с Fusion, специалисты компании также потратили годы на разработку таких веб-сервисов, как Autodesk BIM 360 и Autodesk Construction Cloud. Выпустив на рынок решение Forma, они смогут начать работать над переносом BIM‑данных своих клиентов в новую единую базу данных, что в итоге снизит файловую нагрузку Revit и ускорит его производительность.

При этом, Covid и перевод сотрудников на удалённый формат работы заставили многие компании перейти на облачную инфраструктуру и оценить её преимущества. Такие продукты, как Figma, инструмент для совместной работы над дизайном интерфейсов, уже продемонстрировали, что веб-инструменты отлично подходят для управления совместными рабочими процессами. Проблема заключается в том, что в Autodesk потратили много времени, пытаясь придумать облачное переосмысление своих инструментов разработки BIM (как видно из Project Quantum и Plasma). Это создало возможность для новых стартапов попытаться сделать это первыми.

Впервые за двадцать лет на рынке появились новые продукты для разработки BIM‑моделей, взявшие за основу концепцию Figma. Вездесущность Revit, его функциональная зрелость по сравнению с новыми разработками и старая добрая инерция пользователей — всё это сыграет свою роль. Но я считаю, что открытые форматы, контролируемые пользователем структуры данных, инструменты искусственного интеллекта и другие веб-сервисы (например, по автоматическому созданию документации в облаке), представляют собой потенциальную угрозу для укоренившихся рабочих процессов с использованием BIM, продиктованных Revit. Это самое интересное время для развития цифровых инструментов в строительной области за последние десятилетия.