智慧工地建筑的数字化创新

经过几十年的快速发展，中、我国每年都有不少的一个大型建筑工地项目。但是，过去粗放的发展模式也带来了很多问题：安全、事故、施工质量问题、缺乏实时信息等等。建筑工地数字化是工业数字化转型的重要组成部分。智慧工地建筑的数字化创新是为企业提升施工质量的数字化产品。结合计算机视觉技术，实时分析并提供计算机视觉即时预警，为施工质量和管理提供智能测量和进度识别。

GDS 是 General Design Studies 的缩写，意思是核心：衍生式设计。在实时计算效果中可以高度复用和迭代，它是通过算法思维设计的，专注于解决图形技术和渲染的视觉效果问题。GDS 支持参数化配置，并具有许多高级视觉效果的着色器块，以及一组样式组件。借助GDS的能力，我们分3步进行了智能工地的数字化设计。

1. 来自智能 BIM

传统的建筑模型制作严重依赖人工建模。成本高，难以规模化生产。建筑信息模型 (BIM) 通过人工智能和计算机算法分析 AutoCAD 文件，自动生成 1:1 高分辨率 3D 建筑模型，为数字产品提供更多机器生成的模型源。同时，由于智能工地本质上是一个运行在浏览器中的SaaS产品，所以3D可视化需要全部通过WebGL实现实时渲染。实时渲染是指屏幕上呈现的图形是通过代码不断计算出来的。以 60 FPS 执行代表高性能。在实时渲染中，模型中不必要的多边形可能会影响性能。因此，我们利用 Blender 软件进一步提升 BIM 模型。

2. 3D地理场景自动生成代码

要构建更逼真的 3D 场景，主要是施工 BIM 模型是不够的。还需要在建筑物周围设计城市场景，使空间在视觉上更加逼真。通过GDS，代码直接生成周边的地理场景。总之，整个城市的3D建筑不再依赖人工建模和UV贴图。我们自制的图形技术-GDS极大地提高了生产力。

3. 实时渲染视觉特效和参数样式

人们喜欢炫酷的视觉效果，但炫酷的视觉效果总是需要昂贵的硬件支持。在智能工地，基于 GDS 的高性能 3D 场景，高级实时效果甚至可以在通用计算机上运行。为了在产品的可视化设计中达到更好的视觉效果，内部开发的着色器支持各种视觉功能，例如 HDRI 反射、环境映射、交通流模拟、基于深度的软阴影、SSAO、Aurora 和运行时的进度指示器等等。