Tecnologia 3D em tempo real em AEC, explicado

Descubra como as empresas de arquitetura, engenharia e construção (AEC) estão aproveitando o 3D em tempo real para mudar o modo prédios são projetados, criados e operados.

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Como os líderes da indústria usam a tecnologia 3D em tempo real

Antes de explicarmos o que é o 3D em tempo real, vamos mostrar a você como ele está sendo usado por seus companheiros de setor em suas empresas. 

O utilitário de 3D em tempo real levou milhares de empresas em uma variedade de indústrias a adotaram a tecnologia, incluindo arquitetura, construção, energia, governamental, saúde, transporte e muito mais.

O que há de diferente no 3D em tempo real?

O 3D em tempo real (RT3D) é uma tecnologia de computação gráfica que gera conteúdo interativo mais rápido do que a percepção humana. Confira esta página para um mergulho mais aprofundado no modo como esta tecnologia funciona.  

A interatividade está no núcleo do 3D em tempo real. Diferente dos filmes, por exemplo, que criam a percepção de movimento, mas oferecem a mesma experiência passiva para o público, o 3D mergulha as pessoas em uma realidade digital que parece autêntica enquanto oferece a elas o controle sobre a experiência, muito semelhante a um vídeo game.

Experiências 3D em tempo real são fundamentalmente:

  • Imersiva, pois a representação digital da realidade se aproxima da autenticidade de nossa experiência analógica da realidade, e
  • Interativa, pois os usuários têm o controle preciso sobre a experiência e um ponto de vantagem.

Embora haja muitas maneiras de aproveitar esta tecnologia, o principal caso de uso do 3D em tempo real entre essas empresas é criar e implantar representações digitais de seus prédios, combinadas com informações de fontes de dados, como metadados e sensores. Também citadas como gêmeas digitais, essas representações parecem e se comportam como o produto físico e podem ser experimentadas em dispositivos móveis, computadores, headsets de realidade aumentada (AR) ou realidade virtual (VR) e outras plataformas.

Confira uma experiência 3D em tempo real

Agora que você tem uma ideia do que é o 3D em tempo real, passeie por este escritório 3D em tempo real de Londres criado no Unity. 

Talvez seja necessário aguardar alguns minutos para que ele carregue, mas nós prometemos que valerá a pena. Enquanto isso, você pode prosseguir com a leitura e voltar depois para verificar.

Quando tiver entrado, ande pelo escritório, ajuste a hora do dia e mude aspectos do design.

O impacto comercial do 3D em tempo real

As empresas de AEC enfrentam constantes desafios quando se trata de produtividade e eficiência. O retrabalho causado por fluxos rompidos e ineficiência custa US$ 450 bilhões por ano para a indústria da construção. De acordo com um relatório da McKinsey & Company, 20% dos projetos de construção ocorrem dentro do programado e 80% ultrapassam o orçamento. Diante da condição de pandemia de 2020, essas dificuldades ficam muito maiores.

As empresas estão usando o 3D em tempo real para enfrentar melhor esses desafios. Pesquisas mostram que o 3D em tempo real traz os seguintes benefícios:

  • Economia de custos com a percepção antecipada de falhas de design e engenharia e o uso do sequenciamento da construção para manter os projetos dentro do programado.
  • Ganhar mais projetos ao apresentar prédios aos clientes em VR e criar aplicativos avançados em AR.
  • Tempo de comercialização mais rápido ao permitir a colaboração e a comunicação entre negócios e dados federados de diferentes softwares (p.ex., Revit, Navisworks, Rhino, etc.) em um modelo.

Maior taxa de retenção de funcionário ao aumentar a produtividade e a segurança da força de trabalho por meio de experiências interativas em VR e AR.

Os principais casos de uso do 3D em tempo real

As aplicações da tecnologia 3D em tempo real vão do projeto à pré-construção, até o local de trabalho e muito mais. As empresas de AEC que adotaram o 3D em tempo real usam a tecnologia em todo o ciclo de vida do prédio, em média, mais de quatro casos de uso de acordo com um estudo realizado pela Forrester Consulting em nome da Unity, publicado em março de 2020.

Alguns exemplos em todo o ciclo de vida do prédio incluem:

Design e engenharia
Casos de uso comuns: análises imersivas de design, design baseado em experiência, visualização de design, engenharia estrutural, análise de status do projeto, reunião de feedback dos interessados, etc.

Exemplos verdadeiros do 3D em tempo real: a SHoP Architects agilizou a criação de experiências de 3D em tempo real e reduziu o tempo necessário para otimizar grandes modelos de design de dias para minutos.

Planejamento e simulação de construção
Casos de uso comuns: coordenação do local de trabalho, sequenciamento de construção, AR de 1:1 no local, levantamento de quantidades, coordenação de BIM, orientação de campo, QA/QC, documentação, etc.

Exemplos verdadeiros do 3D em tempo real: a Mortenson capacitou os interessados da área médica para simularem designs de hospitais em VR a fim de agilizar os cuidados com o paciente, deixar a equipe mais eficiente e reduzir os custos.

Treinamento e operações
Casos de uso comuns: treinamento de segurança baseado em VR, orientação baseada em AR, manutenção remota, gêmeos digitais em tempo real, visualização de dados, etc.

Exemplos verdadeiros do 3D em tempo real: a Skanska impulsionou sua segurança no local da construção implementando uma experiência em VR baseada em Unity no seu programa de treinamento padrão de segurança do trabalhador.

Vendas e marketing
Casos de uso comuns: eventos virtuais, renderização fotorrealística, vídeos promocionais, compras imersivas de imóveis, experiências de imóveis em realidade mista, etc.

Exemplos verdadeiros do 3D em tempo real: a SmartPixel criou um aplicativo interativo para a Maestria Condominiums para permitir que potenciais compradores explorassem as futuras torres.

O valor de estender o 3D em tempo real por toda a empresa

O 3D em tempo real trata dos desafios em todo o ciclo de vida, garantindo que os prédios sejam melhor projetados, criados e operados. O estudo feito pela Forrester Consulting descobriu que:

A maioria dos que adotaram já está usando 3D em tempo real em vários pontos de interação nos negócios ... Eles descobrem que quanto mais lugares ... o 3D em tempo real é implementado, mais perfeitamente integrados são esses processos, pois ele oferece um meio mais interativo de comunicação e colaboração.

De fato, 90% das empresas que usam o 3D em tempo real descobrem seu grande valor para dar suporte à colaboração entre departamentos. Existe uma razão para isso: uma vez que os modelos existem em um ambiente virtual, eles podem ser estendidos para qualquer caso de uso em toda a empresa.

Isso significa que modelos virtuais usados durante a fase de design também podem ser usados pela equipe de construção para criar experiências de escala 1:1 em AR, e também pela equipe de operações para criar aplicativos interativos de alta fidelidade para manutenção. Essas sinergias aceleram todo o ciclo de vida do prédio e reduzem ineficiências que fazem com que projetos de construção levem mais tempo e custem mais do que o planejado.

 

Dando vida às experiências 3D em tempo real

As empresas podem aproveitar o poder do 3D em tempo real com um software, como o Unity, a plataforma líder de desenvolvimento 3D em tempo real. Chamadas às vezes de engine de jogos devida às origens da tecnologia no desenvolvimento de vídeo games, essas plataformas oferecem recursos avançados para criar conteúdo digital interativo e implantar esse conteúdo em diversas plataformas, como dispositivos móveis, computadores e displays montados na cabeça. 

Vamos mergulhar no modo como o 3D em tempo real é criado e consumido.

Quem cria experiências 3D em tempo real?

Hoje, os principais criadores de experiências 3D em tempo real no setor industrial têm experiência técnica, como engenheiros de software ou desenvolvedores de AR/VR. Isso é porque a grande maioria dos aplicativos empresariais integrados a essa tecnologia requer desenvolvimento personalizado e experiência em programação. (A Unity usa C#.)

O grupo de usuários de 3D em tempo real está se expandindo. Entretanto, à medida que a Unity e outras empresas tornam o 3D em tempo real acessível a não programadores, por sua vez, isso facilita escalar o desenvolvimento personalizado. 

Aqui estão alguns dos modos pelas quais as barreiras para o 3D em tempo real estão sendo diminuídas para não programadores:

  • Script visual: interfaces visuais baseadas em nó, como Bolt permite que usuários não técnicos criem visualmente lógica para jogos ou aplicativos sem escrever código.
  • Inovação de produto: novos produtos, como o Unity Reflect condensam o processo para trazer modelos 3D aos ambientes em tempo real com apenas alguns cliques.
  • Soluções prontas para o uso: como a demanda para experiências interativas imersivas cresceu, muitos fornecedores independentes de software têm aproveitado esta tecnologia para criar soluções para casos de uso específicos enquanto eliminam a necessidade de codificação e criação de script. Por exemplo, a Interact é uma plataforma poderosa que facilita a criação de aplicativos avançados de VR a partir do seus modelos de CAD.

Fornecimento de serviço: soluções personalizadas podem ser criadas para acomodar não programadores e o modo como eles trabalham. Por exemplo, a capacidade de extensão de plataformas, como o Unity, permite que as empresas personalizem a interface do Unity para que usuários não técnicos, como designers ou profissionais de marketing, possam aproveitar o poder do 3D em tempo real sem ter que codificar.

Como as experiências 3D em tempo real são criadas?

Um fluxo de trabalho típico de AEC em 3D em tempo real começa com a ingestão de conteúdo existente. Os metadados e a geometria 3D importados podem vir de muitas formas, incluindo, mas não se limitando a:

  • Modelos de CAD (Design auxiliado por computador, em inglês Computer-Aided Design) de aplicativos, como AutoCAD, Alias, VRED, CATIA, Creo e Siemens PLM Software
  • Malhas de modelagem 3D e aplicativos de visualização, como Autodesk 3ds Max, Rhino, SketchUp e Blender
  • Dados de captura de realidade de produtos ou locais de nuvens de ponto, fotogrametria e digitalização LiDAR
  • Dados de Modelagem da Informação da Construção (BIM) de programas, como Autodesk Revit e Navisworks
  • Materiais do software BIM, como Autodesk Revit

Para atingir o melhor desempenho e qualidade visual ao implantar em diversas plataformas, o conteúdo de 3D em tempo real normalmente precisa ser otimizado. O processo de otimização garante que modelos complexos se tornem representações leves compatíveis para desenvolvimento em tempo real e possam suportar adequadamente interatividade em dispositivos, como telefones e headsets de VR. As empresas podem usar ferramentas de um clique, como o Unity Reflect que preparam automaticamente os dados para consumo em tempo real, ou podem assumir controle total desse processo com ferramentas criadas para fins específicos, como o Pixyz.

Depois que os assets estiverem prontos para o 3D em tempo real, o desenvolvimento pode começar. Os usuários podem acelerar a criação de cenas com modelos 3D, objetos, ambientes (isto é, o mundo virtual) e muito mais da Asset Store do Unity. O Unity permite que usuários iterem rapidamente e ajustem componentes, como animações, áudio e vídeo, cinemática, ambientes, iluminação, interfaces de usuário, efeitos visuais e muito mais. Em qualquer ponto no desenvolvimento, os usuários podem aproveitar visualizações em tempo real de seus trabalhos. A visualização é instantânea, então não há necessidade de aguardar os resultados para renderizar.

Para aplicativos empresariais complexos, o Unity também oferece flexibilidade para fazer mais com:

  • Inteligência artificial (AI): a Unity oferece um conjunto valioso de ferramentas de aprendizado de máquina (ML) e a capacidade de se integrar a várias estruturas de IA e ML, o que é especialmente útil para o uso de ambientes simulados para treinar e validar sistemas inteligentes.
  • Engenharia de sistemas: o Prespective, outro aplicativo parceiro de soluções verificadas da Unity, oferece uma avançada estrutura de engenharia de sistemas para conectar o Unity a sistemas de controle externos, como controladores lógicos programáveis ou emulações de software de sistemas de controle, e modelos matemáticos externos, como uma unidade de protótipo funcional (FMU) ou MATLAB.

Integrações empresariais: A avançada API (Interface de programação de aplicativos, em inglês Application Programming Interface) do Unity, recursos incorporados de rede e integrações com pilhas de rede de terceiros oferecem uma maneira potente e confiável de estender aplicativos para suporte de colaboração remota, integração com sistemas de IoT (Internet das coisas, em inglês Internet of Things) para gêmeos digitais ou praticamente qualquer aplicativo em rede que você possa imaginar.

 

Como as experiências 3D em tempo real são compartilhadas?

O valor do 3D em tempo real como um meio de consumo é seu paralelo com a realidade. Nosso mundo é tridimensional; nossos movimentos, pensamentos e experiências são em 3D. Comparada a experiências estáticas, como imagens e vídeos, a presença espacial estendida que um ambiente virtual reproduz proporciona vários benefícios, incluindo solução aprimorada de problemas, melhor retenção de conhecimento, níveis de envolvimento e entendimento mais altos e mito mais.

O Unity oferece um valioso conjunto de modelos de interação para que as pessoas possam interagir em tempo real com um aplicativo "vivo" (conhecido como aplicativo de tempo de execução) em um dispositivo móvel, por meio de um navegador de Web, usando AR, em uma experiência de VR totalmente imersa e muito mais. O 3D em tempo real também pode ser integrado a propriedades existentes, como um aplicativo para dispositivo móvel ou uma página de comércio eletrônico. 

Os consumidores de conteúdo 3D em tempo real podem ser interessados internos, como um trabalhador no local que recebe um programa de treinamento para aprimorar a segurança do projeto a partir de um headset de VR, ou o público externo, como compradores em potencial de qualquer lugar que exploram o desenvolvimento do imóvel antes de eles serem construídos. Ele possibilita experiências individuais, como um arquiteto que conduz análises de projeto em tempo real, ou experiências compartilhadas, como equipes de construção e design que identificam problemas de design antes da fase de construção para reduzir os pedidos de alteração, o tempo de construção e os custos.

Mergulhe mais fundo no 3D em tempo real

Saiba mais sobre a tecnologia 3D em tempo real conferindo nossas soluções ou lendo o estudo realizado pela Forrester Consulting em nome da Unity.

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