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ABC(AI,BIM,CAD)技术路径系列文章:
CAD早已熟透,BIM方兴未艾,AI就提前来了。
为了凑足ABC的字数,他们都要开始了。
01
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审图ABC
智能审图的市场需求一下子火热起来了,也许跟取消审图的政策有关。取消审批制,改为抽查。智能审图的技术路径无非是ABC(AI,BIM,CAD),这三种技术多少都有其技术积累、厂家资源与市场应用。
AI是新晋,尤以住建部复深圳这份人工智能审图试点的文件为媒体热点:
人工智能真的要来了吗?
CAD早已熟透,BIM方兴未艾,AI就提前来了。为了凑足ABC的字数,他们都要开始了。BIM推广的失败,也许在一定程度上导致了AI的提前到来,因为CAD看起来实在是太过时了,几十年前的技术,连CAD二次开发行业都不那么兴盛了。虽然许多AI实际上用的是CAD二次开发,但都可以叫做智能审图。
CAD的标准图层作法在中国尚且没有推广的机会,就消失在开始(上世纪90年代美国建筑界就广泛使用了全美建筑师学会AIA很早之前推出的图层标准,此时中国的CAD时代才刚要开始)。
也许这种依靠着管理手段才能使得技术推行到位的做法就不适用于中国,建筑界的无序乱状。那么在CAD图层标准尚且无法实现的情况下,BIM那种更高自律的建模标准就更加不可能了。
于是,人们目光就开始投向AI,像期待一个救世主一样。自此,智能审图这件事,已经行将走入万劫不复之地。
有技术大咖@赵阳说:
1.现在的视觉上的AI,多半是从CNN发展出来的,纯图像,靠卷积核升维,(说人话就是不同滤波器组合去筛出原始图像的各种特征组合)。这是图像,也就是位图如何升维的做法(这个维度和3D的D不是一码事)。
2. CAD本来其实是一种矢量数据(也可以说本身就是高维数据,这个维说的是AI的维不是空间维)。所以现在有基于CNN的图像识别的CAD审图这是个邪路,注定走不长。
3.但比较不好的是,CAD虽然本身是高维数据,但是他的规范化和结构化做的非常之容易没法控制,比如画图人简单一个图层和颜色的管理做的不规范的话,你的程序到底是从矢量的角度去理解这个线在空间里的作用呢(但偏偏他只是个正投影,并没有空间信息),还是说从位图(图像识别的角度)去理解这个线进行升维操作之后所代表的语义呢?当然都有人在尝试,但是真心没什么强的结果出来,因为天生不足。
和这个相比较,临近行业的话,如果CAD每一步人的操作都带有规范强行绑定的话,,,以及集成电路的EDA一样,,虽然大家都一样是2D划线的软件,就像是画电路板的软件,虽然设计结果不见得是合理的,但是每一步的规范让他都结构化的非常好,从数据的质量来说是干净的,可以被机器充分的理解和处理的。
比如BIM 的3D和参数化很好的提供了结构化的数据,虽然现在CNN (哪怕是3D CNN这种看起来跟3D有关的东西其实都只是在处理点云而不是BIM这种结构化的数据)还不够强大,但是至少语义是清晰的。不会像是CAD图纸一样在升维降维这个界面上被各种天马行空给卡住了。【引用完】
他一下子把ABC都一起说清楚了。在国外,管理完善。法规完善。于是CAD和Bim的技术路径是可行的。在国内就不行。《泛在BIM 对决 Revit式BIM》分析了CAD图层标准施行的困难,并不是政府一声令下发个文就行了的,在同一个设计院里面推行都很困难,何况全社会,这里的建筑人民不同于欧美啊。
技术在这里并不起主导作用。
而且,聪明的技术人员都有足够的能力优选自己面临的工具,以达到效率最大化,今天所见技术组合应当是过去N年来的选择。在这其中,大约只有AI是一个变量,未知其变革的能量能够大到何种程度,能突破“技术不起主导作用”这个藩篱吗?就几家AI企业的研发情况来看,短期内不能期望太高,只能当做一个技术发展方向对待。
02
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蓝转白
一直以来,建筑领域都头疼于数字文件的法律地位问题:电脑CAD画图已经普及了二十年,但都要打印出来签字盖章才有效。
存到档案室、城建档案馆的都是纸质图纸,然后再扫描到电脑里面。既然一开始都是电子版的,最后存成电子版的不是最高效嘛,这个叫做“蓝转白”。但就是一直没有实现,蓝色图纸的蓝色顽强的存在着。
相比于手画的图很老旧而言,最新二十年的图纸都是电脑打印的,但是有的并没有使用硫酸纸晒图,而是打印到了蓝色的纸张上。这是为了符合蓝图的颜色定义吧。
白白的工程师在看蓝蓝的图纸
城建档案馆的竣工档案山
这个现象反映的是建筑领域信息化落后,已经深入骨髓。
电脑打印的投标文件一摞摞
在业已充分数字化了的CAD图纸都无从着落的情况下,遑论各种建筑信息化技术的推行,那BIM岂不是空中楼阁?事实也是。《泛在BIM 对决 Revit式BIM》揭示了内中原委。
同时并存的这两种矛盾的现象:打印到蓝色的图纸上,推行三维模型技术。
这种矛盾让我们不由得看到:让蓝图颜色继续存在的力量有多么的巨大,而推行新技术的力量是多么的弱小。两者都同时并存着的,就是有时候会感到一种笑话一样的存在。
打印到蓝色的纸质材料上,可以说是“等同蓝图”。
反之,可以叫做“等同数字化”。
能够办成蓝转白这件等同数字化的事,功在千秋啊!
度量一下这件事的难度,修法的难度相当于各种因素之和的12倍。BIM又12倍。
相比之下,CAD图层标准的难度就小多了,数倍而已;但是,今日5G中国,谁还要去管“落后的CAD”呢,所以没有人再会去提起编修CAD标准了,要搞就得上BIM,于是这件事的可行性直接就降为零了,BIM标准先于CAD标准问世就是一个具体证据。
03
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CAD块、Revit族与BIM物种分类法
主流BIM建模软件Revit的核心技术就是族,但国内基本上把信息族降维到了跟CAD几何图块一样,这种BIM作法大约可以称之为“块式BIM”,或“等同CAD”,与之对立的则为“等同BIM”。等同BIM系列3:BIM开发技术史
国内绝大部分做BIM翻模,所用Revit的族(family),只相当于CAD的块(block),即只有几何尺寸,而无专业信息。这是极为典型的“BIM without data”。
CAD块的功能:块是由几个线条组合成一个单独的图形对象,如一个长方形块,相当于是把几根线条编成一个组,可以快速批量操作。block这个词应该是来源于DOS时代编程的常用概念,早期的WPS、Word软件里面也有类似的概念。
块操作是几十年来CAD的高效率方法,但是CAD的基本单位都是点线面这种图元,而作为Revit最基本单位的族,是一个可以封装大量专业信息的工程对象,用来快速批量组装建筑物的数字孪生体(虚拟建筑)。智慧城市之建筑流派4:数字建筑孪生
其术语family应是取材于物种分类法之中的“科”,最常见的动物猫猫狗狗都是科。用这个词是很讲究的。
这个划分是物种分类法,使用树状结构,国外博物学的传统,始于古希腊亚里士多德,国内并无此传统。博物学家达尔文就是用这个方法发现了进化论。
Revit的三个层级:category family,type family和instance。这个结构是很讲究的,前两个是类(class),第三个是个体。英文里面又常用category和type做大小类之分,全都是family。如果对应计算机面向对象编程的术语:父类,子类与个体。所以revit这种命名法,很神妙的结合了博物学传统、计算机术语、建筑信息分类法和英文习惯用法。
中文翻译就有些问题了,比如category和type都可以翻译为类型,即使用类别和类型加以区分,也不清楚谁大谁小。
Revit族有着无比巨大的信息化优势,尤其是内置了美国建筑行业最流行的三套分类法,OmniClass23表是强制内置在系统族属性的。这些行业通用的分类标准可以直接关联行业成本数据库等已经存在几十年之久的行业数据,从而可以大规模进行基于模型的信息作业。于是Revit就比CAD存在巨大的比较优势,始于九十年代末的基于CAD的BIM产品开发最终于2014年宣告结束,Revit完胜,这个信息族是关键。BIM与CAD的二十年世界大战:BIM在2020年终于战胜CAD
但是,这一切在中国都并不存在,存在的只是被降级使用,如CAD图块一样。有人还开发了通过CAD图块快速建模的插件。
甚至于,CAD的图层标准至今尚未建立,而BIM标准就已经先颁布了。这不是超前,而是大跃进。国外先进的BIM于是在中国失去了最广泛的群众基础。而与此同时,AI已经来了。
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