Design und Bau mit Unity Reflect verknüpfen

Wie SHoP Architects die Kommunikation im Büro und auf der Baustelle mit Echtzeit-BIM-Erfahrungen in AR und VR beschleunigt.

SHoP Architects: Eine Unity Reflect-Fallstudie

Das preisgekrönte Architekturunternehmen SHoP Architects hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Prozess, mit dem Sie die Vision eines Gebäudes physische Realität werden lassen, effizienter zu gestalten. Das Unternehmen gehört zu den ersten in seiner Branche, die Unity Reflect nutzen – das neue Produkt von Unity für das Architektur-, Ingenieur- und Bauwesen, mit dem SHoP Architects bei seinem Vorhaben schneller vorankommt.

Das Projekt

Individuelle Echtzeit-BIM-Anwendungen für AR und VR unter Verwendung von Unity Reflect und des Unity-Editor

Das Ziel

Reduzierung der Bauzeit und Kosten durch visuelleres, interaktiveres BIM, das auf der Baustelle besser genutzt werden kann

Plattformen

HTC Vive für Virtual Reality (VR), iPad für Augmented Reality (AR) (nutzt ARKit von Apple)

Teammitglieder

3

Standort

New York City, USA

Adam Chernick und Christopher Morse erzählen von ihren Erfahrungen mit Unity Reflect.

Erstellung von Echtzeit-BIM-Erfahrungen mit Unity Reflect

Headquartered in New York City, SHoP’s 200-person team works on marquee projects in its backyard as well as around the world. With a diverse portfolio of clients, from Google to the U.S. Department of State, SHoP Architects embraces technology to drive better collaboration and create more meaningful, beautiful buildings. 

With Unity Reflect, Adam Chernick and Christopher Morse of SHoP’s interactive visualization department intend to catch design flaws early, solve problems faster, and reduce the time it takes to build. Based on their experience in Unity Reflect’s beta program, they see the product playing a crucial role in their firm’s ability to drive better alignment between design and construction. 

The results:

  • Streamlined creation of real-time 3D experiences takes minutes instead of days to optimize large design models
  • Democratized access to BIM readily puts information into the hands of users, on any device
  • Better communication with key stakeholders paves the way to reduce change orders, construction time, and costs

Neue Formen der Kommunikation im Architektur-, Ingenieur- und Bauwesen

SHoP Architects ist im Architektur-, Ingenieur- und Bauwesen für seinen unkonventionellen Designansatz bekannt. Eines der Ziele des Unternehmens bei der Revolutionierung traditioneller Prozesse ist die Beseitigung von 2D-Arbeitsergebnissen. 

SHoP ist der Ansicht, dass das Projekt in 3D geliefert werden sollte, da Design und Bau ebenfalls in 3D erfolgen.

Das Unternehmen ist vom Mehrwert dieses Ansatzes so stark überzeugt, dass es immer mehr seiner Projekte den Bauunternehmen in 3D bereitstellt – was in der Architekturwelt wirklich außergewöhnlich ist. SHoP nutzt auch Virtual Reality (VR) als Tool für die Zusammenarbeit im gesamten Unternehmen. Bei regelmäßigen digitalen Designüberprüfungen in VR können Kunden und Designleiter in den Raum eintauchen und besseres Feedback geben. 

Um sein Engagement für Innovationen zu unterstreichen, bildete SHoP 2017 ein dediziertes Team, das sich auf die interaktive Visualisierung konzentriert. Diese Abteilung geht über Renderings und Diagramme hinaus und erstellt dynamische, interaktive Möglichkeiten für die Designkommunikation im Unternehmen sowie gegenüber Kunden, Beratern und dem breiteren Projektteam. 

BIM zu Echtzeit-3D: von Tagen zu Minuten

Das interaktive Visualisierungsteam von SHoP nutzt Spiele-Engines und Echtzeittechnologie für die Kommunikation mit Personen in allen Phasen des Designprozesses. 

Der herkömmliche Workflow für die Übertragung von Projekten in Unity erforderte das Entkoppeln der Geometrie von den BIM-Metadaten (über FBX und Excel) mit anschließender Wiederzusammenführung in Unity. Bei Projekten, an denen aktiv gearbeitet und Designänderungen vorgenommen wurden, schätzten Chernick und Morse den Zeitaufwand für diesen lästigen, zeitraubenden Prozess auf 60 % ihrer Arbeitszeit. 

"Ich mag es, Tools zu erstellen, die unseren Teams bei aufkommenden Designherausforderungen helfen können", so Morse. "Tatsächlich verbrachte ich aber den Großteil meiner Zeit damit, Modelle zu exportieren, zu optimieren und in Unity zu importieren."

Und noch schlimmer: Diese Arbeit war oft vergebens. Bis Chernick und Morse den Import, die Entwicklung und die Bereitstellung ihrer Tools für Designteams abgeschlossen hatten, waren die Designs aufgrund schneller Iterationen und kontinuierlicher Veränderungen nicht mehr aktuell.

Das Plugin von Unity Reflect mit Autodesk Revit und anderen Designanwendungen bot hier eine dringend benötigte Lösung. Mit nur einem Klick können die Designteams von SHoP ein Modell aus verschiedenen Systemen (z. B. aus den Bereichen Architektur, MEP, Struktur) in Echtzeit-3D zusammenführen – und die Geometrie und BIM-Metadaten bleiben dabei intakt. "Mit Unity Reflect muss ich mich nicht mehr um die Datenvorbereitung kümmern", so Morse. "Ich erstelle einfach das Tool."

Und da Unity Reflect eine Live-Verbindung zur Designanwendung aufrechterhält, ist auch das erneute Importieren neuer Designs kein beständiger Teil der Arbeit von Chernick und Morse mehr. "Das ist eine äußerst wertvolle Technologie für uns", so Chernick.

Die Flexibilität, das richtige Tool für die jeweilige Aufgabe zu erstellen

Da die Datenübertragung und Optimierung entfallen, haben Chernick und Morse jetzt mehr Zeit für Innovationen und die Erstellung interaktiver, immersiver Erfahrungen im gesamten Designprozess. Je nachdem, womit die Designteams sich gerade befassen (z. B. Innenausbau, Brandevakuierungsvorschriften, Arbeitsplatzbeleuchtung oder Verkehrsführung), kann das beste Tool eine Desktopanwendung, ein VR-Walkthrough oder eine mobile AR-App zur Verbindung ihrer Modelle sein.

Unity Reflect erfordert keine Programmiererfahrung, ist aber auch ein erweiterbares Produkt. Unity-Entwickler wie Chernick und Morse können flexibel auf Unity Reflect aufbauen, indem sie den Quellcode der Viewer-Referenzanwendung verwenden und Unity Reflect-Prefabs in den Unity-Editor übertragen, um individuelle Echtzeit-BIM-Anwendungen über verschiedene Plattformen hinweg zu erstellen.

Eine derartige Anwendung von SHoP ist eine VR-Simulation zur immersiven Visualisierung der akustischen Wellenfront in einer kontrollierten Umgebung. Die Simulation erfolgt in Echtzeit und ist interaktiv, sodass ein Designer Änderungen vornehmen (z. B. durch Anpassung des Winkels eines Decke) und die daraus resultierenden akustischen Auswirkungen unmittelbar nachvollziehen kann.

Zusätzlich zur Übertragung von Geometriedaten in die Anwendung kann SHoP auch Daten zu Materialien übertragen. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche akustische Eigenschaften: Sie sind stärker schallreflektierend oder stärker schallabsorbierend. Diese Daten waren zuvor für Chernick und Morse nicht verfügbar. Doch mit Unity Reflect können sie Änderungen an der geometrischen Form oder den physischen Materialeigenschaften in Revit vornehmen und diese Änderungen werden dann live in VR aktualisiert. 

"Die Erstellung dieses iterativen Tools wäre ohne die Fähigkeit von Unity Reflect, Änderungen aus Revit live in die Erfahrung zu übergeben und die BIM-Daten zu erhalten, nicht möglich gewesen. Damit haben unsere Teams ganz neue Möglichkeiten, die akustischen Auswirkungen ihrer Designs zu evaluieren", so Morse.

Effizienteres Bauen

Unity Reflect opens the door for SHoP to better connect design and construction, and to improve communication on job sites. SHoP used Unity Reflect and Unity Pro to develop a unique real-time BIM application for one of its signature projects: 9 DeKalb, a 73-storey residential tower currently under construction that at 1,066 feet (325 meters) will be the tallest structure in Brooklyn. JDS Development Group is both the developer and general contractor on this landmark project. 

The application makes it possible to view associated documents and information based on BIM data. Technicians on the ground can overlay SHoP’s designs in AR on top of the ongoing construction project. They can also surface construction documents from Revit that are tied to their exact position. 

“The combination of spatial understanding as well as instant access to all necessary information makes the consumption of construction documents much more fluid and immersive,” says Chernick. “We’re ultimately trying to save time for our construction partners onsite by transforming hundreds of page turns of paper documents into a few taps on a tablet.”

Although this app is a proof of concept at this point, SHoP envisions eventually using custom-built tools like this onsite for all its projects. By offering a more intuitive, immersive way to conduct quality assurance (QA) and quality control (QC), SHoP can help its general contractors decrease construction time. More accurate documentation and construction administration will translate to fewer mistakes and major savings. 

On average, change orders account for 8 to 14 percent of capital construction projects. On projects of the scale SHoP frequently works on, mitigating even one change order with this technology can save millions of dollars and precious time.

Adam Chernick, R&D Lead for AR/VR, SHoP Architects

"Bislang war es nicht möglich, schnell Echtzeiterfahrungen auf Basis eines BIM-Modells zu erstellen. Mit Unity Reflect können Architekten oder Designer ganz einfach ein BIM-Modell und Daten in Unity übertragen. Das ist etwas wirklich Bahnbrechendes für unsere Branche."

Adam Chernick, R&D Lead for AR/VR, SHoP Architects
Christopher Morse, Associate | Interactive Visualization, SHoP Architects

"2D-Zeichnungen können zu Verwirrung und Uneindeutigkeit führen, die dann kostspielige Fehler und Projektverzögerungen nach sich ziehen. Je besser wir den für den Bau verantwortlichen Personen unsere Designs kommunizieren können, umso besser sind das Feedback und die Ergebnisse. Mit Unity Reflect können wir diese Kommunikation verbessern und schlussendlich Zeit und Geld bei unseren Projekten sparen."

Christopher Morse, Associate | Interactive Visualization, SHoP Architects

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