По данным Global Market Insights, рынок 3D-рендеринга вырастет на 22% к 2026 году и достигнет 9 млрд долларов. Взрывной спрос и стремительное развитие технологий подхлестывают отрасль, повышая качество цифрового дизайна и улучшая пользовательский опыт. Так что же такое — 3D-визуализация? И почему она так активно используется в сфере архитектурного проектирования и строительства? Давайте разбираться.
Начнем с небольшой предыстории. 14 тысяч лет назад было создано, возможно, первое изображение “человеческого жилья”. Далекий предок эпохи палеолита нацарапал шалаш на небольшом камне.
Человечество развивалось. Но чтобы продемонстрировать свои идеи, архитекторам приходилось всё так же делать наброски от руки или создавать макет. Ведь как иначе визуализировать еще не построенное здание?
Техника графического рисунка развивалась постепенно. В эпоху Ренессанса родилась теория перспективы. Итальянский архитектор Филиппо Брунеллески изучал античные развалины и пытался воссоздать их на бумаге. Добиваясь максимальной реалистичности, он компоновал здания так, чтобы они уменьшались по мере удаления от переднего плана. К этому приему он стал прибегать и для визуализации собственных проектных решений.
Архитектурная визуализация домостроительной компании. 3D визуализация процесса строительства.
В XIX веке появился новый вид архитектурной графики — аксонометрический чертеж. Он использовался для конструирования трехмерных пространств на двухмерной поверхности. Существовало жесткое правило, с учетом которого создавались такие проекции: никакой визуальной эстетики, только чистая математика.
В систему координат помещался корпус здания. Допускалось вращать его под разными углами, но ни в коем случае не менять заданные параметры — длину, ширину и высоту. Так, если обычно в перспективе параллельные линии сходятся, в аксонометрии они оставались параллельными. Из-за этого чертежи казались визуально искаженными, хотя на самом деле они были математически точны.
Французские архитекторы-рационалисты XIX века считали, что аксонометрические проекции хорошо подходят для анализа древних сооружений. А для модернистов аксонометрия стала основной формой визуализации, так как отвечала восприятию архитектуры как рационального явления.
Особую популярность получил “аксонометрический разрез”, когда часть здания “срезалась” как кожура и обнажались внутренние помещения. Этот прием довел до совершенства британский архитектор Джозеф Майкл Гэнди. В своей работе “Банк Англии как руины”, выполненной акварелью, Гэнди не только удалил крышу с построек, но и показал, как банк мог выглядеть, если бы его построили несколько веков назад — т.е. в виде полуразрушенных античных развалин.
В середине XX века поп-арт, сделавший искусство — бытом, а быт — искусством, добрался и до архитектурной графики. Визуализация того времени продолжала говорить о серьезных вещах, но при этом на понятном языке повседневной жизни, используя знакомые образы и штампы. На смену аксонометрическому чертежу, который взывал к рассудку, пришел коллаж, который обращался к чувственному восприятию. Благодаря элементу незаконченности такие визуализации как будто вовлекали зрителя в процесс архитектурного проектирования, формируя чувство причастности.
Почему 3D визуализация это НЕ дизайн-проект
К технике коллажа часто прибегал, например, известный голландский архитектор Рем Колхас. Он сравнивал архитектурный коллаж с монтажом в кино. Колхас писал: “Я абсолютно убежден, что работа киносценариста и архитектора является процессом, основанном на редактировании или монтаже, на искусстве создания программных или пространственных последовательностей”.
Появление техники коллажа свидетельствовало о том, что архитектурный рисунок нуждается в новых средствах визуализации и новых способах концептуализации ультрасовременных дизайнов мира.
В 60-х годах с изобретения “Sketchpad” началась цифровая эра архитектурной графики. Американский ученый, профессор Университета Юты Айвен Сазерленд придумал программу, которая стала прообразом всех современных CAD-систем и 3D-редакторов. С помощью светового пера, испускающего электронные импульсы, программа позволяла рисовать на дисплее горизонтальные и вертикальные линии, масштабировать их и объединять в простые фигуры. И хотя ПО было достаточно примитивным, “Sketchpad” совершил прорыв в визуализации.
Компания IBM одной из первых проявила интерес к компьютерной графике — и не только в плане применения, но и дальнейшей доработки. Как писал сотрудник IBM Артур Аппель в своей статье “Некоторые методы визуализации твердых тел”: “Изображения, сгенерированные компьютером, могут заменить архитектурные чертежи. Но тогда компьютерная графика должна создавать иллюзию реальности”. А вот с реалистичностью как раз не все было гладко.
Чтобы решить эту проблему, Аппель разработал алгоритмы “Ray casting” (Бросание лучей) и “Ray tracing” (Трассировка лучей). Он предложил отслеживать лучи света, которые исходят от виртуальной камеры, и моделировать оптические эффекты, возникающие при взаимодействии компьютерного света с виртуальным объектом. Программа рассчитывала обратную траекторию преломленных лучей и генерировала дополнительные, создавая таким образом тени, отражения и блики.
Следующий революционный шаг сделал ученик Сазерленда — Эд Кэтмелл. Он разработал Z-буфер, а вместе с ним — “карту глубины”. При создании изображения каждому пикселю присваивался один из 256 оттенков серого, который демонстрировал степень его удаленности от зрителя. Так объекты на экране стали объемными, а их поверхность — рельефной. Всё это позволило Кэтмеллу создать первый анимационный фильм с использованием трехмерной графики “Рука” (в картине была показана оцифрованная модель левой руки Кэтмелла) — и привнести еще большую реалистичность в визуализацию.
“Чайник Юта” стал еще одним важным этапом. Мартин Ньюэлл трудился в Университете Юты над разработкой алгоритмов рендеринга — процесса финального преобразования 3D-сцены в 2D-картинку. Для демонстрации своих идей и проверки гипотез ему нужна была компьютерная модель. Во время семейного чаепития Ньюэлл поделился проблемой с женой, и та предложила смоделировать их чайный сервиз.
Каркасы чашек и блюдцев вскоре были утеряны, а вот каркас чайника разошелся по всему миру и стал использоваться в качестве шаблона для тестирования материалов, накладываемых на поверхность модели (текстурирования). Кстати, коллега Ньюэлла — Эд Кэтмелл — сделал карьеру в Голливуде и затем возглавил студию “Pixar”. В одной из сцен мультфильма “История игрушек”, где Базза Лайтера поят чаем, можно заметить знаменитый “чайник Юта”.
Джим Блинн оказался первым, кто смог аккумулировать все наработки в области компьютерной графики. Применив алгоритмы генерации рельефа и наложения текстуры, он создал модель, максимально приближенную к реальности. Оставалось дело за малым — доработать компьютерное освещение (что и сделал Ву Тонг Фонг в 1975-м в своем “Расчете интенсивности света”), и трехмерная визуализация стремительно ворвалась в мир архитектурного проектирования и промышленного дизайна. В 80-е годы от ручного рисования в пользу новой технологии полностью отказались такие известные архитекторы, как Питер Эйзенман и Заха Хадид. Последняя назвала 3D-рендеринг революционным решением, кардинально изменившим представление “о том, что такое архитектура”.
В 1990 году вышло первое пользовательское ПО для 3D визуализации — “3D Studio”, основанное на принципе трассировки лучей и разработанное под операционную систему MS-DOS. Созданием программного пакета занималась независимая студия под руководством программиста Гарри Йоста. Состоялось четыре релиза. Затем программный пакет был переписан под Windows и переименован в “3D Studio MAX”. Благодаря упрощенному интерфейсу программу легко было освоить даже новичкам в компьютерной графике.
Последние достижения в области технологий рендеринга и разработки ПО позволили при создании архитектурной визуализации добиваться невероятного фотореализма. Но многое по-прежнему зависит и от самих 3D художников. Например, недостаточно просто сымитировать материалы, аналогичные тем, которые планируется использовать в строительстве будущего объекта.
Преподнести их необходимо максимально естественно, учитывая время суток и время года. Каждый тип материала различных поверхностей по-разному взаимодействует со светом, формируя тот или иной тип рассеивания, от которого, в частности, зависит размер и степень размытия бликов. И таких деталей и особенностей — десятки. При этом важно не только отточить каждую деталь, но и продумать художественную подачу в целом, ведь даже технически совершенные, но лишенные атмосферы и настроения рендеры продавать будут плохо.
Сегодня уже никто не будет спорить, архитектурная визуализация — невероятно эффективный инструмент, который решает сразу несколько задач. Когда-то на создание точных аксонометрических чертежей уходили месяцы работы, при этом они не могли на 100% отразить масштаб креативной идеи. 3D рендеринг позволяет не только сэкономить время и избежать возможных ошибок, допущенных на стадии проектирования, но и максимально выгодно представить будущий объект. Поэтому помимо архитектурных бюро к 3D визуализации активно прибегают девелоперские компании и агенты по недвижимости.
3D визуализация на 40% повышает эффективность рекламы, другими словами, работает на результат — привлекает клиентов, увеличивает объем продаж, конвертирует отложенный спрос в покупки. И дело не в том, что визуальный контент лучше цепляет внимание потребителя. Трехмерный рендер позволяет продемонстрировать все самые привлекательные особенности будущей постройки — окружающий ландшафт, парковки, скверы, спортивные и игровые площадки — и, таким образом, по сути продает мечту, умело управляя эмоциями покупателя.
А Вам приходилось прибегать к 3D визуализации? Расскажите о своем опыте в комментариях!
Источник: vc.ru
Зачем нужна 3D-визуализация в архитектуре и строительстве?
Визуализация в архитектуре и строительстве необходимы для того, чтобы дизайнер и архитектор могли объективно оценить разработанный объект, учитывая все моменты.
Необходимо это и для клиента, чтобы он смог увидеть, как будет выглядеть жилище после ремонта или строительства.
3D-визуализация помогает смоделировать на компьютере абсолютно любой объект – внутреннее убранство, фасад и даже фундаменты на винтовых сваях (можно перейти и посмотреть, что это за фундамент).
Основные нюансы
Уже достаточно давно архитекторы и строители думали над тем, как правильно показать строящееся здание клиенту, если в чертежах ему разобраться достаточно сложно.
Многие заказчики практически не представляли, как будет выглядеть их жилище, всё объяснялось только на словах.
Современные технологии решили эту проблему: теперь показать готовый дом можно на компьютере. 3D-визуализация – это один из самых надёжных способов предварительного просмотра строящихся зданий.
Если визуализация сделана действительно качественно, то заказчик увидит, как именно будет выглядеть объект. Даже самые подробные чертежи до этого не могли дать подобного.
Современные программы приближают к реальности все проектируемые постройки и даже то, что находится поблизости. Это тоже достаточно важно, так как здание должно гармонировать с окружающим пространством.
Чтобы будущее здание было идеальным, на него нужно посмотреть со всех углов, с разных высот, – это и поможет сделать 3D-визуализация.
А если найдены какие-либо недочёты, то их сразу можно изменить непосредственно на экране компьютера. Таким образом, различные строительные ошибки сводятся к минимуму, в ходе строительства не нужны будут дорогостоящие изменения.
Смотрите на видео интересный пример 3D визуализации строительный объектов.
Источник: archivis.ru
3D визуализация объекта при возведении зданий
Планируя построить даже небольшой дачный домик, его будущий владелец твердо знает, как будет выглядеть постройка. Но как донести это до строителей? И, самое главное, как подобрать и рассчитать количество материалов? Ведь даже самый опытный бригадир будет покупать сайдинг или кирпич «на глазок», руководствуясь своим опытом. В итоге участок забит излишками стройматериала или наоборот, заказчик в панике ищет отделку нужной тональности.
Что такое компьютерная модель
- конструкцию строения;
- каждую деталь отделки;
- планировку внутренних помещений;
- расстановку мебели;
- благоустройство внешней территории.
Кому следует заказать 3D визуализацию
Любому человеку или компании, которые занимаются застройкой. Даже дачник сможет существенно сэкономить время, деньги и нервы, имея полный пакет проектной документации, включающий и 3D модель. Это позволит рассчитать количество стройматериалов вплоть до кирпича или панели сайдинга, донести до исполнителей свою точку зрения на архитектуру строения, а для крупных застройщиков еще и согласовать будущие архитектурные объекты в соответствующих инстанциях.
Частный домовладелец
Кроме экономии, подготовительный этап в виде архитектурной 3D визуализации позволит определиться с планировкой строения и его размещением на участке. Как правило, дача или дом выбираются по принципу «как у соседа» или по фото. Но не всегда понравившийся проект подходит под ландшафт. Тем более, он может оказаться дороже, чем вы рассчитываете или неподходящим по размеру.
Кроме того, внутренняя планировка должна конструкционно сочетаться с внешним обликом и быть выполнена заранее. Дом, кажущийся привлекательным снаружи, может оказаться неудобным внутри – слишком мало или много комнат, неподходящие размеры помещений испортят радость от новоселья.
Детализированное компьютерное изображение в отличие от чертежей, которые понимают далеко не все обыватели, поможет определиться с архитектурой и планировкой до начала строительства. Внесение изменений на этапе проектирования обойдется в сотни раз дешевле, чем во время стройки.
Индивидуальные предприниматели
Чаще всего 3D визуализация объекта на заказ требуется при возведении торговых точек. Серый кирпичный бункер или ларек из листового металла не привлекут избалованного покупателя. Мы привыкли встречать «по одежке» и чем привлекательнее выглядит здание, тем больше будет поток клиентов. Важно продумать цветовую гамму и выбрать подходящие материалы, а при этом еще сэкономить.
Наглядное компьютерное представление позволит заранее определиться с дизайном и отделкой, выбрать архитектуру, вписывающуюся в окружающий облик города. Опытный архитектор найдет решение, соответствующее типу бизнеса – ретро или хай-тек, классика или андеграунд.
Также важно помнить, что проект требует согласования в органах местного самоуправления. В администрации предпочитают видеть заранее, какое место в архитектуре займет ваш объект розничной торговли. Гораздо легче убедить дать разрешение, если на руках будет визуализированное представление. Вы можете предложить несколько вариантов проектирования – это ускорит процесс согласования, так как психологически управленец будет готов выбрать один из многих.
Застройщики больших земельных участков
Этой категории предпринимателей требуются инвесторы, которые, в свою очередь, хотят видеть – во что они вкладывают деньги. 3D визуализация дома или группы зданий позволит продемонстрировать выгоду от вложений, а также презентовать технико-экономические параметры простым языком. Просто на словах это сделать невозможно, равно как и определить объем инвестиций.
В итоге появляется предпроектное решение, включающее полное описание будущей стройки: от характера грунта до подробной сметы. Оно в обязательном порядке сопровождается чертежами, но 3D картинка всегда будет выглядеть наглядно. Это может стать решающим фактором при заключении договора.
Органы местного самоуправления
К ним относятся Администрация, Префектура, Управа и прочее. Именно в этих организациях заботятся о благоустройстве территорий и финансировании этого процесса. Для информирования жителей используются 3D модели. Граждане видят, сколько планируется парковочных мест, где будут размещаться детские площадки. Имея право голоса, они могут повлиять на конечный результат.
Заключение
Визуализация проекта в 3D – это необходимый этап предварительной подготовки к строительству любого масштаба. Он позволяет увидеть перспективу до начала строительства, внести уточнения и изменения во время проектирования. Только опытный строитель по рабочим чертежам и схемам сможет представить себе архитектурный облик объекта. А владельцу будет намного проще воспринять его модель, которая с полной детализацией отражает все нюансы.
Заказать 3D визуализацию для первичной оценки будущего проекта можно в нашем проектном бюро. Наш специалист выполнит компьютерное моделирование и по желанию заказчика внесет необходимые изменения. В совокупности с проектной документацией, написанной согласно нормативам строительства, вы получите полный проект будущего строительства, который мы без проблем согласуем в руководящих инстанциях.
Источник: mco-7.ru