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想象一个计算机辅助设计系统,它可以根据书面定义对建筑物进行建模。 用户只需在聊天框中输入他们的要求:“一栋两层的零售大楼,和 14 层的住宅,呈 L 形排列。”几秒钟后,一个模型出现,符合用户的确切要求,包括周围的场地 条件,包括结构元素、立面和公寓布局。

为了优化结果,用户只需添加到描述性文本。 例如,不同的楼层可能由不同的文本命令定义。

这就是 BIM 2.0 的发展方向。 在很多方面,它已经存在了。

1、Hypar简介

Hypar.io 成立于 2018 年,是两位经验丰富的行业资深人士的心血结晶:Anthony Hauck 和 Ian Keough。 Hauck 是 Revit 产品开发的负责人,并领导了 Autodesk 的衍生式设计开发。 Keough 被亲切地称为“Dynamo 之父”,Revit 的可视化编程界面。

两人因开发当今建筑师使用的一些最流行的程序化设计工具而在业界广受尊重。

在 Autodesk,Hauck 和 Keough 参与了 Project Fractal 的开发,这是一种与 Dynamo 兼容的工具,用于根据客户自己的设计逻辑生成多个设计解决方案。 它被用于空间和建筑布局设计,优化房间布局和结构,并生成满足核心规格的选项。

这导致了 Hypar 的最终出现—一个独立的、基于 Web 的云平台和 API,它执行代码(在 Python 和 C# 中)以根据设计逻辑快速生成数百甚至数千个设计。 用户可以在桌面和移动设备上预览生成的 3D 模型以及分析数据。

Hypar 的特殊功能是它提供了一个不依赖于大量数据集的通用用户界面,就像当今许多 BIM 工具一样,同时还支持开放的 IFC(工业基础类)文件。

此外,它还向可能希望共享或出售算法,或受益于 Hypar 不断发展的工具套件和越来越多的开源资源的工具开发人员社区开放。 这使其成为生成工具开发的热门选择。 然后,非编程设计师可以使用这些生成工具,通过一次单击来试验不同的设计变体。 Hypar 的输出也可以通过常用格式和脚本连接到其他进程。

核心 Hypar 团队现在有 12 人,公司已经从 AEC 专业风险投资公司 Building Ventures 和日本的 Obayashi Construction 筹集了几轮种子资金,总额超过 250 万美元。

“从一开始,直到今天,我们的使命是提供世界建筑专业知识,以实现更好的建筑。” 基奥解释道。 然而,他补充说,一路走来曲折。

“当我们创办 Hypar 时,我认为,因为我来自计算设计社区,拥有 Grasshopper 和 Dynamo,所以我们会卖给计算设计师。 事实证明,由于我一直在 Twitter 和其他地方喋喋不休的许多不同原因,我们已经把自己建成了死胡同,”他说。

“我们有自己的可视化编程语言; 我们有点脱离了我们自己对计算历史的刺激,这是 AEC 世界为自己创造的。 安东尼和我认为那是一条死胡同。”

他继续说,将产品卖给建筑公司的挑战在于,市场已经高度饱和, Grasshopper 和 Revit, 任何新来者都必须与这种根深蒂固的竞争作斗争。

“我们认识到,从一个项目到下一个项目,程序员无法将他们创建的逻辑(代表某种用于项目目的的自动化)转化为一个可重复的系统,可以从一个项目中使用 项目到下一个,再到下一个,”Keough 继续说道。 他说,与 Dynamo Package Manager 一起的梦想是制定一个例行程序并将其分享回来。

“问题是,所有这些系统——Rhino、Grasshopper、Dynamo——都是建立在英雄软件之上的,但 BIM 的基本前提存在缺陷。”

Hauck 和 Keough 的想法是,虽然你可以在 BIM 模型的基础上实现一定数量的自动化,但本质上仍然是在有缺陷的前提下实现自动化。 “最终发生的事情是,Dynamo 被非常有效地用于自动重命名图纸集中的所有图纸,而不是自动创建特定的新型结构系统,”他说。

“即使在人们确实这样做的情况下,你也无法将你创建的结构系统生成器轻松地与其他人的机械系统生成器或其他人的立面系统生成器相结合。 这些‘笨拙’的工作流程让每个人都将所有内容都写到 Excel 中,然后从另一个脚本中读取它。”

2、系统思考

Hauck 和 Keough 与来自建筑产品制造领域的客户一起分析问题,决定“攀登抽象的阶梯”,他说,超越 BIM 工作流程,在 BIM 工作流程中,客户使用梁和柱手动构建东西,而是系统地思考。

“产品制造合作伙伴非常清楚这一点——系统思考的价值——因为他们有高度可配置的系统,他们有专家坐在那里,倾注 PDF,测量事物,在他们的产品书中查找规格,以实现完全设计的系统 ,进行销售,”他说。

每个来到 Hauck and Keough 的建筑产品制造商都有同样的问题。 从 2019 年到 2022 年,两人经历了思维转变,从将建筑视为项目,转变为将建筑视为产品和协同工作的系统组合。

Keough 说:“为什么会存在冲突? 冲突之所以存在,是因为每个人都孤立无援,他们在运作时彼此之间没有互动。 在将 Revit 模型合并在一起之前,他们看不到彼此在几周内所做的事情。 然后他们发现这些组件遇到了其他几何体。我们需要制作可以相互操作并相互理解的系统。

3、文本到BIM

那么当在聊天框中输入请求时会发生什么? 在幕后,Hypar 神奇地将自然语言输入(例如,“2 层停车场”)映射到 Hypar 参数函数。 这不是人工智能,而是通过自然语言输入获得信息的人工智能。

它不仅创建建筑模型,而且翻转到结构视图将显示也已建模的钢结构骨架结构。 进行建模,我们可能会添加一个玻璃幕墙,一个 10 层高的住宅 L 形塔。 可以剖切和查看带有住宅布局的室内模型。 这一切都需要几秒钟。

要在 Revit 中将一个非常详细的建筑选项从 L 形建筑更改为 U 形建筑,通常可能需要三周的时间。 在 Hypar,这需要几秒钟——还不错! 最重要的是,所有会话都可以共享为协作工作流。

与普遍看法相反,Hypar 并非基于 Grasshopper 或 Dynamo。 相反,它是从头开始构建的,从几何内核到生成逻辑,一切都由它自己完成。 这样做的原因是,作为云应用程序,它运行在云端的微服务上,无法使用历史桌面代码创建。 结果还比较线性,因为该软件尚不支持 NURBS,尽管与 Grasshopper 紧密集成,其中 Grasshopper 脚本可以转换为 Hypar 函数。

Hypar 的所有 BIM 元素都是使用 JSON 模式定义的, 最终它具有导出到 IFC 的能力,但 IFC 不是平台的原生格式。

关于 Revit 支持,Keough 解释说:“我们在导入和导出方面为 Revit 提供了非常丰富的支持。 我们从第一天起就知道我们必须这样做,因为那是人们所在的地方,也是人们将在一段时间内待在那里的地方,至少在制作文件时是这样。”

也就是说,Hypar 正在与许多目前使用 Revit 的客户合作 — 不是因为它是完美的系统,而是因为这是他们可以随意使用的东西,他说。 通常,他们在 Hypar 上构建功能以导出特定类型的面板图纸,如果没有某种附件自动化(如 Dynamo),这些事情真的很难,甚至不可能在 Revit 中完成。”

他说,随着时间的推移,随着建筑物越来越多地转向预制和模块化结构,图纸的重要性降低,对定制类型的图纸和机器人制造输出的需求将相应增加。 “我们正在引导 Hypar 走上满足这些需求的轨道,”他说。

BIM 1.0 的最大问题之一是它未能跨越从比例图纸到 1:1 制造模型的鸿沟。 Hypar 旨在表示多尺度数据。 正如 Keough 所说:“我们有客户在每个细节层面上工作,从设计可行性一直到施工。 我们有一些客户实际上正在使用 Hypar 制作建筑施工图和特定类型的制造图,因为就像生成实际建筑材料、结构系统的系统一样,用于生成这些可视化的系统只是在 Hypar 之上的另一种扩展。”

最近在 Advancing Prefabrication 会议上,Hypar 宣布了与美国 DPR Construction 进行的整合工作,以实现石膏板布局的自动化。 “想象一下,正如建筑师绘制的那样,一堵墙会生成所有布局图,以及所有用于场外制造各个石膏板部件的预切割制造图纸,以及关于这些部件究竟如何预制的库存信息 -切割的石膏板将在现场堆放,”Keough 说。

想象一个 CAD 系统可以根据书面定义对建筑物进行建模。 用户只需在聊天框中输入他们的请求,几秒钟后就会出现一个模型

但随着细节的增加,性能问题随之而来——那么 Hypar 如何处理大量数据呢? 他回应说,客户信任 Hypar 的工作流程的规模和复杂性正在开始测试该系统。 “当你构建任何类型的软件时,这是一个自然的过程,”他说。 “当 Anthony 正在构建 Revit 时,当我在构建 Dynamo 时,总会有一个点,你的客户开始创建越来越大和越来越大的模型。”

这意味着他和 Hauck 需要非常仔细考虑的事情之一就是性能。 “如果我们邀请所有这些人在这个环境中玩耍,并且我们可以用这种详细程度来表示所有这些东西,那么计算和你作为该计算中的用户的交互必须以你过去的性能水平运行” 重新习惯了。 这将是一个挑战,因为我们将在这个平台上代表更多。”

4、建筑的未来

然后我们的谈话转向建筑的未来——以及建筑如何成为产品。 正如 Keough 所见,一座建筑由来自许多不同制造商的材料和组件组成,就像一台笔记本电脑一样。 所有这些系统都必须紧密贴合地安装在一个明确定义的底盘中。 从风扇到主板,它们之间的接口都经过商定和编纂,以实现这一点。

“这就是建筑物开始交付的方式——目前市场上还没有一款软件能够以这种方式考虑建筑物,”基奥说。 “我们仍然认为建筑物是地面上的一个大泥坑,我们用木棍和砖块填满。 它将是像 Hypar 和其他软件这样的软件,它们开始进化以系统地思考建筑,在代码中获取系统逻辑和与其他系统的接口。 在未来,冲突协调将不再是我们协调的方式,因为它不再是必需的,因为建筑物中的所有系统都了解彼此的位置,并且真正了解如何相互适应。”

5、图纸的消亡

我告诉 Keough,我从更多 AEC 公司那里听说他们希望不再制作图纸并获得更好的自动化输出。 这也是他经常听到的话:“我们的客户越来越多地要求无图纸工作流程。” 他补充说,他的同事安东尼用一种“非常简洁和精辟”的方式来描述这个问题。 “他说,对于许多人来说,Revit 是一种税收。 他们做 Revit 的事情,因为他们在某种程度上被要求这样做。 他们必须交付它。”

以虚拟设计和施工或 VDC 为例,将设计模型转变为可施工对象的行为。 它通常包含数百万小时的劳动,生产越来越详细的模型版本,因此公司可以协调任务,例如将螺柱钉在墙上。 但正如 DPR Construction 所展示的那样,一个非常大的承包商可以使用 Hypar 来自动化其所有石膏板的布局。

“数百万平方英尺的石膏板,这是世界上最平凡的东西——但 DPR 正在将其转变为高度优化、高效的流程,首先是 CNC 切割每一块石膏板,然后是机器人在平板上的布局,” 他说。 “如果你使用 CNC 切割所有石膏板,并且有一个自动化引擎可以根据建筑师的模型为你完成所有这些工作,那么当建筑师模型发生变化时,它也会自动执行所有操作。 为什么要图纸?”

Keough 说,如今无图纸建筑交付已经成为可能。 一些公司已经接受了它。 “而且我认为,如果你向上游游得更远,你实际上会开始问我们正在问的问题。 如果你采用基于模型的交付方式,但没有从流程中减少大量工作,如果你所做的只是采用基于模型的交付方式,那么为什么人们仍在手动构建这些模型?”

6、更快的马?

Keough 认为,每家新公司的出现都是因为有人对现有流程感到沮丧而用头撞墙。 Hypar 也不例外,他说。 “它来自安东尼,我把我们的集体头脑撞在墙上,并决定这个行业需要更好的东西。 “会有图纸”是第一个假设,而不是“会有建筑物”。

随着 Hypar 从概念延伸到制造,它有可能用高度定制的解决方案取代 BIM 1.0 工作流,但更重要的是,将工作量从几周减少到几秒钟

但是,随着 Snaptrude 等初创企业的出现,其目标是与 BIM 市场领导者竞争,Keough 对坚持 BIM 1.0 工作流程但旨在加快速度的软件有何看法? 他说,对他来说,这只是一匹“更快的马”,而不是真正具有革命性的东西。

“我认为应该有一些更快的马。 在人们构建下一个版本(例如 SketchUp)的软件中需要发生一种自然的再生循环。 尽管 SketchUp 很棒,但也许有人可以对此进行一点点创新。 但我认为这个行业的下一代工具是关于建筑系统生成的自动化,以及目前在建筑师和工程师头脑中作为软件进行的专业知识编码。”

在一个软件工具对大多数建筑模型进行全面详细说明并自动生成图纸的世界中,人们不得不想知道那里所有的 BIM 座位都发生了什么。 公司是否只需要几个席位就可以完成过去数千个席位提供的工作? 已经慢慢转向不同的收费模式,比如按项目收费,或者根据项目的价值收费。 如果需要更少的软件,价格肯定会上涨吗?

“在这种情况发生时,我认为软件成本必然会增加,是的,因为售出的席位会减少,”Keough 表示同意。 “但它通常也会为按价值出售软件提供各种机会。 就此而言,我的意思是现在,例如,我们正在与许多建筑产品制造商合作。 我们将设计建筑产品制造商系统的生成逻辑自动化。”

对于这些客户,价值主张是他们销售更多的产品。 这意味着 Hypar 的价值主张也必须是更多地销售他们的产品。 “我们赚了更多钱,因为他们使用软件作为销售的一部分。 我试着找出一个你会付给我们的有效数字,这是我能让你每年付给我们的最高数字。 是的,我们将看到软件市场中各种有趣的影响变得具有生成性,其中一些将成为软件的实际商业模式。”

7、结束语

在过去的一年里,AEC 杂志专注于突出小型创新者,这些创新者致力于破坏既定的 BIM 工作流程并推动生产力的飞跃。 几乎所有下一代工具的共同点是开发人员正在寻求自动化 3D 几何创建并提供一定程度的细节设计和绘图制作。 许多人甚至期待着行业完全摒弃图纸的时代。 这些努力通常有一个最佳点——“面包和黄油”、直线型日常建筑,如办公室、住宅、零售、医院、学校等。

据我目前所见,Hypar 的目标是潜在地节省数周甚至数月的时间,对行业产生深远的影响,包括软件使用(需要多少 BIM 工具)、如何 行业向其客户收费,以及软件公司向我们收费多少。

Hypar 是 Keough 和 Hauck 共同积累的多年行业经验的结晶,融合了富有表现力的编程和易用性。 随着它从概念延伸到制造,它有可能用高度定制的解决方案取代 BIM 1.0 工作流,但更重要的是,将工作量从数周减少到几秒钟。


原文链接:Hypar: text-to-BIM and beyond

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