現(xiàn)代城市與社區(qū)的規(guī)劃具有極大的復(fù)雜性,，因此在建筑工程實(shí)施前進(jìn)行建筑總體規(guī)劃是一項(xiàng)必不可少的程序，而建筑總體規(guī)劃本身即是一項(xiàng)困難且艱巨的任務(wù),，如何合理進(jìn)行總體規(guī)劃,，如何降低總體規(guī)劃中花費(fèi)的成本以及如何確保在總體規(guī)劃設(shè)計(jì)中每一個(gè)部門都能夠參與其中成為了一個(gè)行業(yè)難題。如今,，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展這一難題將有可能得以解決,。Grape Architects是一家總部設(shè)在奧斯陸的多學(xué)科實(shí)踐機(jī)構(gòu)，他們目前正在開發(fā)一個(gè)項(xiàng)目,，該項(xiàng)目的目標(biāo)是幫助IFE（Institutt for Energiteknikk）在挪威利利斯特倫北部的Kjeller社區(qū)開發(fā)一個(gè)“研究和創(chuàng)新區(qū)”,。在項(xiàng)目中他們使用了數(shù)字孿生技術(shù)以幫助他們快速完成項(xiàng)目的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)流程。

“IFE的目標(biāo)是將Kjeller社區(qū)打造成為北歐地區(qū)最具吸引力的可再生能源,、石油,、核醫(yī)學(xué)和數(shù)字系統(tǒng)研究園區(qū)，以提供世界一流的研究基礎(chǔ)設(shè)施,?！痹擁?xiàng)目由IFE的首席技術(shù)和地產(chǎn)部門負(fù)責(zé)人Siw-Hege Gundersen負(fù)責(zé)開發(fā)。自2016年以來,，Isabel Ruiz Lopez在Grape的團(tuán)隊(duì)一直在為該項(xiàng)目制定總體規(guī)劃方案,，但是在總體流程中他們遇到了許多障礙，包括：取消核業(yè)務(wù),，為開發(fā)新的地產(chǎn)項(xiàng)目清理安全區(qū),，確保園區(qū)內(nèi)復(fù)雜物流流程的正確運(yùn)行，以及實(shí)現(xiàn)作為總體規(guī)劃愿景中那些具有吸引力,、創(chuàng)新性和可持續(xù)化的目標(biāo)?，F(xiàn)在隨著VR&AR技術(shù)研發(fā)的突破，該項(xiàng)目也取得了突破性的進(jìn)展,。

數(shù)字孿生與Varjo Aero頭戴式顯示器

Grape Architects繪制的IFE研究與創(chuàng)新區(qū)總體規(guī)劃（軸測圖）

項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)的突破是通過兩個(gè)平行的團(tuán)隊(duì)同時(shí)協(xié)作而實(shí)現(xiàn)的,，他們通過技術(shù)的融合形成了自然的聯(lián)系。由Michael Louka領(lǐng)導(dǎo)的IFE虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)部門,，專注于數(shù)字模擬技術(shù)的應(yīng)用,，該團(tuán)隊(duì)通過虛擬現(xiàn)實(shí)模擬的方式將現(xiàn)實(shí)世界中的資產(chǎn)與虛擬空間進(jìn)行連接、映射,，這種新方法能夠幫助他們更好的驗(yàn)證一些與能源和醫(yī)療行業(yè)（石油和天然氣、風(fēng)能,、癌癥研究和醫(yī)藥行業(yè)等）相關(guān)的設(shè)計(jì)方案,，使得總體建筑規(guī)劃更加合理。與此同時(shí)，Grape團(tuán)隊(duì)則通過VR-Zone成功建立起了一個(gè)固定的從客戶到顧問再到員工的工作流程——流程中的所有人都能夠通過VR-Zone定期會(huì)面,，討論和迭代他們的項(xiàng)目,，這大大提升了總體規(guī)劃項(xiàng)目中的工作效率，避免了因錯(cuò)誤流程與決策所導(dǎo)致的成本損失,。

Grape和IFE在項(xiàng)目構(gòu)建中都使用了擁有3D資產(chǎn)的數(shù)字孿生,，以幫助他們對項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)行總體規(guī)劃。來自IFE虛擬現(xiàn)實(shí)團(tuán)隊(duì)的Peter Christopher Bach和Mikel Salazar參與了研究與創(chuàng)新區(qū)虛擬現(xiàn)實(shí)模型的開發(fā),。他們在奧斯陸的工作給了他們體驗(yàn) Varjo Aero虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器的機(jī)會(huì)——在經(jīng)過短短幾分鐘測試過程后,，他們對該設(shè)備的清晰度和高分辨率做出了極高的評價(jià)。鑒于他們在其部門25年的工作中一直使用各種各樣的虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備的經(jīng)驗(yàn),，他們最終決定將Varjo Aero作為IFE內(nèi)部用戶會(huì)議活動(dòng)的一部分,。

2020年IFE/Grape的早期總體規(guī)劃草圖

當(dāng)前數(shù)字孿生電池實(shí)驗(yàn)室演示畫面（實(shí)時(shí)工作的虛擬現(xiàn)實(shí)模型）

3D視圖展示了作為研究和創(chuàng)新區(qū)總體規(guī)劃一部分的IFE新校區(qū)新研究藥物生產(chǎn)設(shè)施和測試實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部概念

來自規(guī)劃大規(guī)模設(shè)施的挑戰(zhàn)

Grape對于研究和創(chuàng)新區(qū)的總體規(guī)劃包括大約12座新建筑，其中82,，000平方米新建筑面積的加入使其現(xiàn)有設(shè)施（現(xiàn)有設(shè)施建筑面積56,，000平方米）占地面積擴(kuò)大到兩倍之多。

建成后的研究和創(chuàng)新區(qū)不僅僅為研究人員打造,，同時(shí)也服務(wù)于學(xué)生,、外國工人等其他人員，當(dāng)然還有當(dāng)?shù)鼐用裨谀抢锷?、工作和學(xué)習(xí),。他們將這一地區(qū)視為一個(gè)集體科技園，充滿創(chuàng)新,，并保持著高水平的知識多樣性,。

研究和創(chuàng)新區(qū)中廣場、人行道和道路等建筑元素相互融合,，園區(qū)中還有一些自主機(jī)器人,，它們會(huì)為園區(qū)中的人員提供各種服務(wù)，這讓整個(gè)科技園區(qū)彌漫著一種科幻小說的味道,。

IFE的虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)部門專注于對建筑群進(jìn)行數(shù)字孿生模擬,，并通過數(shù)字虛擬化的方式將流程與其數(shù)據(jù)集和研究聯(lián)系起來。建筑設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃要求的建模涉及許多非常相似的方法,，它們都需要通過使用VR和AR技術(shù)并行數(shù)字孿生模型,。這使得用戶能在VR/AR環(huán)境中更真實(shí)的驗(yàn)證他們的設(shè)計(jì)。

通過Rhino和Enscape制作的虛擬現(xiàn)實(shí)模型展示了Kjernen的研究和創(chuàng)新區(qū)廣場（圖為夏季）

通過Twin Motion的VR建筑模型顯示同一區(qū)域并快速調(diào)整到冬季,，我們能夠看到雪中的機(jī)器狗

虛擬現(xiàn)實(shí)模型呈現(xiàn)出用于舉辦用戶會(huì)議的現(xiàn)有禮堂和圖書館建筑

解決工作流中的兼容性問題

Grape與IFE的合作始于項(xiàng)目需要解決繁重的3D文件交換以及硬件和軟件的不兼容等問題,。在數(shù)字化時(shí)代，成功的3D協(xié)作工作的核心是生產(chǎn)管道,，這是好萊塢電影行業(yè)中始終在做的事情,，然而建筑和科研領(lǐng)域?qū)τ谶@種技術(shù)還涉及未深,。挪威的大多數(shù)建筑主要使用Revit作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工具，Revit中包含BIM功能,，這讓每個(gè)3D對象都能夠被語義標(biāo)記和參數(shù)化,，以幫助改善建筑流程。當(dāng)然IFE也編寫了一些自己的建模軟件,，這些建模軟件也應(yīng)用于建筑之外的各種行業(yè),，如石油和天然氣、核能和醫(yī)藥等行業(yè),。但是創(chuàng)建協(xié)作環(huán)境最重要的是需要各種軟,、硬件兼容，因此IFE選用了兼容性更強(qiáng)的虛幻引擎作為他們虛擬現(xiàn)實(shí)工作流程的基礎(chǔ),。

結(jié)語

創(chuàng)建城市,、社區(qū)的數(shù)字孿生不僅能夠更加直觀，更加合理的完成對其的規(guī)劃項(xiàng)目,，而且能夠幫助參與其中的每個(gè)人更準(zhǔn)確的了解項(xiàng)目進(jìn)行的階段,，幫助利益相關(guān)者制定更好的決策方案，從而避免因決策失誤或流程錯(cuò)誤所導(dǎo)致的成本損失風(fēng)險(xiǎn),。