疫情的發生加速了科技革新的速度，越來越多新技術也被應用在營建產業上，像是更擬真的建築視覺化、即時 3D 虛擬協作平台、數位孿生的準確模擬等。2022 年 11 月 17 日，由建築師公會舉辦的「科技技術革新推動建築設計與工程營建的夢想場景」線上研討會，邀請朕宏國際資深解決方案顧問柯宏飛、麗臺科技技術經理劉家豪與何欽欽建築師，帶來了創新工具的分享與豐富的演講，快跟著本篇一起回顧研討會的幾大重點！

龐大、即時、真實 — 建築視覺化的趨勢

身為朕宏國際資深解決方案顧問的柯宏飛，分享了目前建築視覺化的三大趨勢－龐大、即時、真實。無論是在做專案或是政府標案時，都需用極度真實的圖像與客戶溝通來說明產品目標及方向。建築視覺化不僅幫助建築、室內外設計等客戶能率先看到想像中的結果，在影視特效及遊戲產業也有各種應用。

提到建築視覺化，就絕不能漏掉全球百大建築師事務所首選的 GPU 即時算圖軟體 Lumion。Lumion 可支援大型場景的建築視覺呈現，將專案的設計精髓轉換成真實體驗。也能使用 Livesync 功能即時與 3D 軟體同步，柯宏飛進一步舉例，通常在 SketchUp 做圖後都要經過算圖，才能看到成果再修改，而 Lumion 的 Livesync，可以同步呈現算圖後的結果，方便建築師進行修改，省下算圖時間。

為了讓設計流程順暢，選擇對的工具就很重要。顯卡則是挑選的首要重點，由於 GPU 算圖已成為主流，隨著 GPU 的性能越高，算圖的效率就越高。柯宏飛也提到幾個算圖的小技巧，例如保持良好作圖習慣、盡量減少多邊形數量、避免材料和燈光過於複雜等，雖然有高階的工具協助，但維持這些好的創作習慣，將更有效加快算圖速度。柯宏飛也在會議中分享了國外 Lumion 的應用案例 — Aedas City，案例中有工業化社會裡的摩天大樓、公園綠地、商業建築、購物中心等，每個都是大規模且相當複雜的專案，但都能透過 Lumion 與一個高階工作站算出影片與圖片。

打破空間限制的即時檢視與協作，軟體間的隔閡將不復存在

除了建築視覺化，NVIDIA Omniverse 虛擬即時協作平台也是此次研討會的亮點之一。透過 Omniverse Connector 連接到 NVIDIA Omniverse 的環境，不管是設計師、工程師、業主、專案負責人等，都可以透過 Omniverse Create 或 Omniverse View 平台，即時檢視與修改場景，以達成製作環節中的工作者，都可以在不同軟體上共同編修同一個檔案的即時協作效果。

麗臺科技技術經理劉家豪舉了幾個即時協作的例子，如下圖，Revit 與 NVIDIA Omniverse 連動後，Revit（右）中內容做的任何修改，Omniverse Create（左）就會有即時同步的更動，並有真實光線的彩現效果。圖二中，可在 Rhino 的 Grasshopper 做燈光內容的調整，並在 Omniverse View 中即時呈現真實的光影效果的變化。何欽欽建築師也補充到，Omniverse View 從草圖切換到圖像的速度很快，也能使用半透明模式檢視模型（如圖三），雖然不能如同 Omniverse Create 做創建、塑模等變更，但可以針對部分例如外牆，做不同的色樣、色調、材質的做即時的調整，提供給業主參考（圖四）。

劉家豪表示，「NVIDIA Omniverse 平台很具彈性，不管是小型團隊或是多人的大型工作室 ，都能有符合他們應用場景的架構設計。」只需要確保裝置上有配備 RTX 顯卡，都能連線到 Omniverse Nuclues 的資料庫，而大型的工作室通常需要使用虛擬機器（Virtual Machine）來安裝平台，以供成員連線。何欽欽建築師也說到，目前平台提供免費測試，有過一般彩現軟體使用經驗的使用者操作起來都不會太困難，有問題原廠也可以提供協助。

強大 USD 格式 — 創造資源共享的整合平台

過往設計師、工程師們在移交檔案時，即使有共通的格式可以轉檔，還是很常會有跨軟體造成的檔案問題發生。但透過 Omniverse Connector 的連動，不管是什麼軟體都能將檔案匯出為統一格式 USD，再匯入平台進行共同作業。且匯入的檔案，都是基於原始模型裡的完整內容，可以針對細節再做調整，呈現也很細緻。除了透過 Connector，也能以通用格式 OBJ、 FBX 等匯到環境來，再轉匯成 USD 格式到 NVIDIA Omniverse 中做使用。何欽欽建築師也補充到，「元件共享的概念在 NVIDIA Omniverse 平台是很值得期待的，有成為整合平台趨勢的潛力。」雖然整合的工程勢必很浩大，因為 Connector 需要去支援更多軟體，但如果未來整合流暢， NVIDIA Omniverse 平台將能成為下個階段的主流。

透過 USD 能整合所有的場景和物件，也可將非 3D 資料合併於模型中，如燈光、位置資訊、BIM 資料、IOT 數據等物件訊息，都能容納在同一個檔案裡。麗臺科技技術經理劉家豪解釋NVIDIA 美國總部的模型（如圖）是透過 Revit 把建築物的資訊，如燈光、區域、材質、隔間的內容匯進 NVIDIA Omniverse ，其中還包括一些小的應用，例如溫度、二氧化碳濃度、能源利用的資訊，可見右下角顏色的數值條，呈現了不同區域的溫度。而透過 Omniverse Create 內建的功能，可加入天空環境，也能針對不同日照角度去檢視室內或建築物材質的呈現效果。

打造專屬的工具與真實的模擬，NVIDIA Omniverse 成為營建業一大助力

除了即時協作之外，麗臺科技技術經理劉家豪也提到 NVIDIA Omniverse 重要的功能 — 物理模型的特性，可以幫助我們在虛擬世界裡做更貼近真實的模擬，包含抓取、破碎、重力、粒子模擬等設定，並可針對各自的物理性質修改特性。平台上的數位孿生工具，可以達到數位與真實情況完全的複製與同步，其他如 AI 模型，則能模擬預測多種複雜的運算，並得到最佳解再做後續的延伸應用。

平台內也能利用 Omniverse Kit 或 Omniverse Code 再開發不同的工具套件，以符合個人使用需求。麗臺科技技術經理劉家豪近一步舉例，NVIDIA Omniverse 的團隊開發了 BIM Explorer，可從 Revit 的連接把 BIM（建築資訊模型）的資訊透過 API（應用程式介面）帶到 NVIDIA Omniverse 的環境裡面來，並以獨立的 UI（使用者介面） 顯示。Rhino Compute 則可以在 NVIDIA Omniverse 中直接執行 Grasshopper 的腳本，或者是遠程調用 Rhino 參數。另外，在製作房屋時所需的數位孿生訊息，可透過 IOT 轉匯攝影機、門和系統等資訊到環境裡來，去做即時的呈現與互動。

NVIDIA Omniverse 平台能獲得即時渲染的結果，最重要的即是支援專業繪圖卡的 RTX 渲染器，去實現透過硬體提升光線追蹤的速度與效果，並且支援 USD 格式與 MDL 的通用材質，能夠把這些材質以真實世界裡的樣態去做模擬。且現在 GPU 高階繪圖卡的記憶體較大，可以處理更大量的場景，並支援多 GPU 或多系統的運算，提供更好的空間及效能去呈現即時光線追蹤與流暢的協作過程，而優化的工作流程就是營建業的一大助力。麗臺科技技術經理劉家豪最後建議，要有良好的 NVIDIA Omniverse 的操作體驗，必須採用具備有 RTX GPU 的硬體設備，他建議可以使用 RTX A4000 至 RTX A6000 系列專業繪圖卡，以獲得最好的效能。硬體的選擇上，則建議選用 NVIDIA 認證的系統。目前麗臺科技在機房建置了多套 NVIDIA Omniverse 的體驗平台，提供沒有 RTX GPU 或是適合的工作站可以操作的使用者免費測試服務，但僅限於企業或學術單位申請試用，有興趣的朋友不妨親自體驗看看！

圖片由 建築師公會線上研討會直播截圖、NVIDIA Omnivierse、Lumion 提供，文章由映 CG 所有，如需轉載請聯絡我們。