張 靜 于茜薇 余民久
(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院,成都 610065)
信息技術(shù)的介入,實(shí)質(zhì)上徹底重構(gòu)了建筑設(shè)計(jì)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。這個(gè)過(guò)程已經(jīng)持續(xù)了二十多年,并且正在以更快的加速度持續(xù)下去。從目前看來(lái),整個(gè)過(guò)程分為了“工具、交流、選擇”三個(gè)大的主題階段。需要注意的是,每一個(gè)階段的主題內(nèi)容并未在下一階段消失,而是繼續(xù)發(fā)展下去,只不過(guò)沒(méi)有當(dāng)前階段的主題那么引人注意罷了。
以PC為代表的信息技術(shù)引入建筑行業(yè),始自上世紀(jì)80年代的“CAD”(Computer Aided Design,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)。當(dāng)時(shí)的口號(hào)是“甩掉圖板”,可見(jiàn)所謂計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),其實(shí)只是“輔助繪圖”而已。電腦圖形文件中的墻仍只是由線條構(gòu)成而已,與這些線條在手繪圖紙上的內(nèi)涵并無(wú)區(qū)別。而當(dāng)時(shí)的CAD技術(shù),也很難實(shí)際幫助建筑師進(jìn)行方案的仿真觀看、計(jì)算和修改。
“3D”(Three Dimensions,三維建模與動(dòng)畫(huà))是被廣為接受的另一電腦設(shè)計(jì)概念。經(jīng)由90年代初期Autodesk的另一軟件3DS作為建筑效果圖工具引入建筑業(yè),電腦工具才初步具有了“輔助設(shè)計(jì)”的功用。筆者作為第一批嘗試使用3DS等動(dòng)畫(huà)軟件來(lái)進(jìn)行建筑表現(xiàn)及動(dòng)畫(huà)的探索者,也經(jīng)歷了自3DS 3.0、4.0 到3DSMAX 各版本乃至引入 LightScape光能傳遞技術(shù)的全過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,作為工具的信息技術(shù),越來(lái)越逼真的模仿著真實(shí)世界的形狀、材質(zhì)和光線,乃至到了90年代末,無(wú)論是建筑效果圖、動(dòng)畫(huà)還是電影模擬拍攝,都已可亂真。建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)——房地產(chǎn)行業(yè),也已經(jīng)大量應(yīng)用3D技術(shù)來(lái)表現(xiàn)其產(chǎn)品。
“VR”(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))是接下來(lái)一個(gè)被寄予厚望的技術(shù)?;趯?shí)時(shí)渲染技術(shù)的成熟和當(dāng)時(shí)突飛猛進(jìn)的硬件發(fā)展速度,類(lèi)似于大型3D游戲場(chǎng)景的VR虛擬現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)一度成為熱門(mén)方向。讓使用者直接進(jìn)入到虛擬的建筑中去自由漫步,而不是局限于動(dòng)畫(huà)師設(shè)定好的攝象機(jī)路徑,看起來(lái)是一個(gè)歷史性的突破。伴隨當(dāng)時(shí)互聯(lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展,VR甚至直接應(yīng)用到了網(wǎng)頁(yè)展示上,VRML(Virtual Reality Modeling Language)是當(dāng)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主流語(yǔ)言。
“BIM”(Building Information Modeling,建筑信息模型)是新世紀(jì)到來(lái)后逐步升溫的新一代信息技術(shù)工具。以BIM為核心基本可以融合前述三種主流技術(shù)。在BIM里,建筑虛擬模型不再是由CAD里的線條構(gòu)成,也不是3D技術(shù)里簡(jiǎn)單的帶材質(zhì)的形體,而是帶有物理屬性的真正物體。這樣一來(lái),建筑虛擬模型不再是建筑師的私用物品,而是可以延伸應(yīng)用到從地塊勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、材料生產(chǎn)、房屋建造……到地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、廣告營(yíng)銷(xiāo)、物業(yè)管理的產(chǎn)業(yè)鏈全過(guò)程。全過(guò)程都只需要一個(gè)模型,就是真實(shí)世界那個(gè)建筑在虛擬空間里的完全翻版。
“GIS”(Geographic Information System,地理信息系統(tǒng))近年來(lái)也逐漸影響到建筑行業(yè)。尤其是Google Earth,是Google成為互聯(lián)網(wǎng)霸主之后對(duì)建筑領(lǐng)域的最新改變。所有的建筑將不再是孤立的存在于某個(gè)設(shè)計(jì)公司的圖形庫(kù),而是屹立到整個(gè)虛擬地球上它被建造的真正經(jīng)緯度的真實(shí)環(huán)境中。它終極的目標(biāo)將是地球上每一個(gè)建筑物都會(huì)有其虛擬的替身。
時(shí)至今日,信息技術(shù)作為工具在建筑行業(yè)的歷程遠(yuǎn)未終結(jié),恰是方興未艾。其他階段的到來(lái),并不意味著它的工具屬性有任何削弱之勢(shì),而是更為加強(qiáng)。
在CAD時(shí)代,建筑圖紙間的交流最初只有一個(gè)途徑:軟盤(pán)(這個(gè)設(shè)備目前已經(jīng)退出歷史舞臺(tái))。除此之外,建筑師們?nèi)灾荒苎永m(xù)數(shù)千年來(lái)的方式:圍桌而聚。面對(duì)面討論加上郵寄和偶爾被采用的低分辨率電話傳真,是當(dāng)時(shí)默認(rèn)的主流。甚至人們也不覺(jué)得有任何改進(jìn)的必要。
在技術(shù)的推動(dòng)下,這種千年的平靜很快被Internet(互聯(lián)網(wǎng))打破?!癊-mail”(電子郵件)是第一種被建筑師廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)工具。因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)附件傳送CAD和3D文件,遠(yuǎn)距離交流被迅速拉近。而以ICQ為代表的“IM”(Instant Messaging,即時(shí)通訊)再次對(duì)交流提速,使得交流無(wú)需等待。
“News Group”(新聞組)是電子郵件的群體集成,它使得交流不再局限于一對(duì)一,不再是孤立的電話對(duì)話的翻版。而真正使大規(guī)模群體交流成為現(xiàn)實(shí)的,則是“BBS”(Bulletin Board System,電子公告板)。BBS源于1978年,其實(shí)是一種比WWW自身還要古老的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)BBS嫁接到WWW上的時(shí)候,建筑行業(yè)的真正全球交流開(kāi)始了。位于中國(guó)的ABBS(www.a(chǎn)bbs.com.cn)是其中的規(guī)模最大者,超過(guò)200萬(wàn)建筑師和相關(guān)行業(yè)人員在其上進(jìn)行詳細(xì)分類(lèi)分話題的討論溝通,至今已經(jīng)超過(guò)13年。而同樣發(fā)源于中國(guó)的另一類(lèi) BBS——“(房屋)業(yè)主論壇”(例如www.focus.cn)則為建筑產(chǎn)品的最終消費(fèi)者構(gòu)建了一個(gè)交流的平臺(tái)。
其后,“SNS”(Social Networking Services,社會(huì)網(wǎng)絡(luò))伴隨 FaceBook和 Twitter的崛起而興起,在SNS平臺(tái)上催生了成千上萬(wàn)的應(yīng)用。不過(guò)大多數(shù)應(yīng)用還是游戲類(lèi)的,很多開(kāi)發(fā)者(包括我們自己)也正在計(jì)劃把專(zhuān)業(yè)類(lèi)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)出來(lái),放到 SNS里面去。
在交流的大背景下,在前述第一階段的所有工具都有網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì),并逐漸產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作的方式。建筑師之間的交流不局限于語(yǔ)言、文字、圖紙和動(dòng)畫(huà),而是可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)組成團(tuán)隊(duì),每個(gè)成員都可以參與到具體的建筑方案的設(shè)計(jì)之中去。
最近一年多來(lái),“LBS”(Location Based Service,基于位置服務(wù))帶來(lái)了交流的新熱點(diǎn)。通過(guò)“GPS”(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))技術(shù)將每個(gè)交流者準(zhǔn)確的定位到真實(shí)的地球上,使得交流本身更具有當(dāng)?shù)鼗默F(xiàn)實(shí)意義。Four Square是LBS最新捧紅的交流網(wǎng)站,也將交流從電腦屏幕延伸到了手機(jī)及手持平板電腦,并且實(shí)時(shí)定位于真實(shí)的地址,這對(duì)基于真實(shí)地址的建筑行業(yè)來(lái)說(shuō),自然是如虎添翼。
在交流的大勢(shì)下,產(chǎn)業(yè)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)部,都在變得透明和快速。然而上下游之間仍然存在嚴(yán)重的信息不對(duì)稱(chēng)。尤其在互聯(lián)網(wǎng)的積累下,信息由嚴(yán)重短缺,迅速改變?yōu)閲?yán)重過(guò)剩、嚴(yán)重重復(fù)和嚴(yán)重垃圾化。
人們的第一個(gè)應(yīng)對(duì)之策,是“Search Engine”(搜索引擎),互聯(lián)網(wǎng)新生兒 Google因?yàn)榘l(fā)明了 PR(Page Rank,網(wǎng)頁(yè)級(jí)別,核心是以被鏈接數(shù)作為被投票數(shù)來(lái)排序)而能夠?qū)W(wǎng)頁(yè)信息進(jìn)行分級(jí)排序,短短幾年成長(zhǎng)為互聯(lián)網(wǎng)的新霸主。通過(guò)搜索引擎,人們得以從信息海洋中大致篩選出自己所需要的信息,大大提高了工作效率。
然而對(duì)于建筑與房地產(chǎn)行業(yè)來(lái)說(shuō),一個(gè)個(gè)的對(duì)象,無(wú)論是人(建筑師、工程師、室內(nèi)設(shè)計(jì)師、動(dòng)畫(huà)師……)、公司(開(kāi)發(fā)商、政府業(yè)主、建材廠商、家具廠商、建筑公司……),還是產(chǎn)品(建材、家具、樓盤(pán)、建筑……)都并非作為一個(gè)個(gè)單獨(dú)網(wǎng)頁(yè)或網(wǎng)站存在于互聯(lián)網(wǎng)上。就算他們中的一部分已經(jīng)擁有自己的網(wǎng)頁(yè)或網(wǎng)站,他們作為產(chǎn)品的級(jí)別和地位,也是完全不能等同于其網(wǎng)頁(yè)的級(jí)別的。也就是說(shuō),不能因?yàn)橐粋€(gè)產(chǎn)品的網(wǎng)頁(yè)被鏈接的次數(shù)多從而網(wǎng)頁(yè)級(jí)別高而得出結(jié)論該產(chǎn)品的品質(zhì)就高。另一方面,僅僅就一個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行搜索,也顯得過(guò)于簡(jiǎn)單而草率,根本無(wú)法得到你想得到的結(jié)果。傳統(tǒng)的搜索引擎,在行業(yè)內(nèi)部失效了。
筆者所在的團(tuán)隊(duì),正在試圖解決這一前沿性的技術(shù)問(wèn)題。即建立一種適用于特定行業(yè)或?qū)I(yè)、結(jié)合客觀數(shù)據(jù)與人的主觀評(píng)分的專(zhuān)業(yè)化搜索引擎。具體的實(shí)踐方法步驟如下:
建筑產(chǎn)業(yè)鏈上下游的所有公司、產(chǎn)品和人,都?xì)w入到一個(gè)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中,而且每個(gè)對(duì)象都在Google Earth上標(biāo)明了真實(shí)地理位置,并將通過(guò)業(yè)主和設(shè)計(jì)者,逐一建造產(chǎn)品的BIM模型。此外也應(yīng)用了VRML虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景、360度全景拍攝的隨鼠標(biāo)移動(dòng)視角的Flash動(dòng)畫(huà)等技術(shù)來(lái)增強(qiáng)用戶現(xiàn)實(shí)感。
3.2.1 評(píng)分分為兩類(lèi):
一類(lèi)是類(lèi)似Page Rank的客觀評(píng)分,主要來(lái)自對(duì)象的物理性狀、產(chǎn)品品質(zhì)、已經(jīng)獲得現(xiàn)實(shí)世界里的資質(zhì)、在互聯(lián)網(wǎng)上所有網(wǎng)站上的聲譽(yù)等等。此類(lèi)數(shù)據(jù)由程序自動(dòng)在互聯(lián)網(wǎng)上抓取,同時(shí)也接受來(lái)自對(duì)象自身的信息提交。
另一類(lèi)則是來(lái)自同行和使用者的主觀評(píng)分。每種產(chǎn)品的品質(zhì)細(xì)分為多個(gè)子項(xiàng),然后交由同行和使用者對(duì)每個(gè)子項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分。他們還可以投票得出每個(gè)子項(xiàng)應(yīng)占有的權(quán)重。
3.2.2 對(duì)象也分為兩類(lèi):
一類(lèi)是可以被直接評(píng)分的對(duì)象。包括樓盤(pán)、裝修、家具、家電、設(shè)計(jì)師、建材、非樓盤(pán)建筑共七類(lèi)。
另一類(lèi)則是不被直接評(píng)分,而通過(guò)直接評(píng)分對(duì)象的評(píng)分,間接得到自己的分?jǐn)?shù)。包括開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)公司、建筑公司、材料公司、產(chǎn)品品牌等五類(lèi)。
主觀評(píng)分是否公正,將直接影響到對(duì)象最終得分的有效性。為此,我們通過(guò)取優(yōu)的算法,讓位居所有評(píng)分中位的那60%得分有效,偏離過(guò)遠(yuǎn)的則不予采信。同時(shí),不公正的評(píng)分也將影響評(píng)分者自身的得分,從而具有相當(dāng)?shù)募s束機(jī)制。此外,因?yàn)樽銐驍?shù)量的評(píng)分者才能相對(duì)客觀的得到總分,因?yàn)閷?duì)評(píng)分?jǐn)?shù)量不足的對(duì)象,也將暫時(shí)不公布其分?jǐn)?shù)。
當(dāng)一個(gè)樓盤(pán)被評(píng)到較高的總分時(shí),其設(shè)計(jì)公司、開(kāi)發(fā)商、建筑公司、材料公司都會(huì)獲得相應(yīng)的評(píng)分提升。再細(xì)化下去,如果其“建筑質(zhì)量”的子項(xiàng)得分較高,該樓盤(pán)的建筑公司會(huì)獲得更明顯的評(píng)分提升。如果其“空間設(shè)計(jì)”的子項(xiàng)得分較高,該樓盤(pán)的設(shè)計(jì)公司也會(huì)獲得更明顯的評(píng)分提升,其注明的主創(chuàng)設(shè)計(jì)師更將直接分配到一個(gè)高分值。
反過(guò)來(lái),當(dāng)某個(gè)設(shè)計(jì)師因?yàn)閯?chuàng)作大量得分高的建筑或樓盤(pán)后,其所供職的設(shè)計(jì)公司的得分也會(huì)得到相應(yīng)的提升。
如此反復(fù)循環(huán)下去,當(dāng)評(píng)分值的數(shù)量累積到足夠多的時(shí)候,整個(gè)虛擬世界的對(duì)象就會(huì)越來(lái)越接近現(xiàn)實(shí)世界中他們的真實(shí)水平,而這個(gè)水平在目前是我們每個(gè)人所不知道或不清楚的。
評(píng)分互相牽連是一個(gè)通過(guò)算法達(dá)到各評(píng)分相對(duì)客觀科學(xué)的辦法。類(lèi)似Page Rank算法,我們稱(chēng)之為Object Rank(對(duì)象級(jí)別)。Page Rank算法是先給每個(gè)網(wǎng)頁(yè)賦予一個(gè)PR值,那么對(duì)于用戶查詢串分詞后得到關(guān)鍵字的集合,Q= <key1,key2,…,keyn>,通過(guò)搜索引擎的索引器,得到一個(gè)匹配的網(wǎng)頁(yè)集合 PageSet= < pi,pk,pm,pn,… > ,然后對(duì) <pi,pk,pm,pn,… > 中的網(wǎng)頁(yè)按 PR 值高低進(jìn)行排序,把排序高的前面K個(gè)網(wǎng)頁(yè)返回給用戶。Object Rank算法則通過(guò)搜索抓取網(wǎng)絡(luò)上的該對(duì)象信息和用戶直接評(píng)分,得到對(duì)象的OR值,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)索引器,得到一個(gè)匹配的對(duì)象集合ObjectSet=<o(jì)i,ok,om,on,… > ,然后對(duì) < oi,ok,om,on,… > 中的對(duì)象按OR值高低進(jìn)行排序,把排序高的前面K個(gè)對(duì)象返回給用戶。
由此可見(jiàn),某個(gè)對(duì)象的Object Rank值為所有關(guān)聯(lián)到該對(duì)象的其他對(duì)象的Object Rank值除以它們各自關(guān)聯(lián)出對(duì)象個(gè)數(shù)的和。A表示所有關(guān)聯(lián)到對(duì)象p的對(duì)象集合,|P|表示對(duì)象p的關(guān)聯(lián)對(duì)象個(gè)數(shù)。
通過(guò)冪法也可以計(jì)算這個(gè)分值,轉(zhuǎn)化為求解lim Anx的值,其中矩陣為:
式中,eT為n維的全1行,m為全部對(duì)象個(gè)數(shù)。用矩陣P表示這個(gè)鏈接關(guān)系,如果對(duì)象i向?qū)ο骿有關(guān)聯(lián)情況,則pij=1,否則pij=0。如果對(duì)象總數(shù)為N,那么這個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)矩陣就是一個(gè)一行N列的矩陣。
基于上述原理建立起來(lái)的建筑行業(yè)虛擬世界數(shù)據(jù)庫(kù),也與互聯(lián)網(wǎng)本身一樣,是一個(gè)可以被搜索引擎搜索的數(shù)據(jù)庫(kù)。而這個(gè)搜索將與Google這樣的關(guān)鍵詞搜索有兩個(gè)重要的不同:
一是搜索的可選項(xiàng)非常多。以樓盤(pán)對(duì)象為例,目前我們對(duì)樓盤(pán)的搜索選項(xiàng)設(shè)置就達(dá)到數(shù)十個(gè)之多。足夠多的選項(xiàng)才能足夠清楚的知道使用者的真實(shí)需求,僅僅一個(gè)關(guān)鍵詞是肯定不夠的。
二是搜索加上了權(quán)重設(shè)計(jì)。在地段、環(huán)境、戶型、格調(diào)、增值、開(kāi)發(fā)商口碑、施工質(zhì)量、建筑選材等八個(gè)權(quán)重分類(lèi)中,使用者可以自行設(shè)置自己對(duì)每個(gè)分類(lèi)的喜好度,例如地段最高占30%,戶型其次占25%,環(huán)境第三占20%……如此下來(lái),每個(gè)人都可以得到一個(gè)屬于自己的權(quán)重分布,也就得到了一個(gè)專(zhuān)門(mén)屬于自己的對(duì)象搜索排名。假設(shè)每個(gè)用戶的個(gè)性搜索得分為UserScore,則:
其中(k1+k2+k3……+kn)=100,當(dāng)用戶自行填項(xiàng)之和不等于100時(shí),程序自動(dòng)縮放數(shù)值之和使之等于100。
使用者在訪問(wèn)樓盤(pán)主頁(yè)時(shí),就可以直接通過(guò)IM與該樓盤(pán)的主創(chuàng)設(shè)計(jì)師、室內(nèi)設(shè)計(jì)師或開(kāi)發(fā)商的銷(xiāo)售人員進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的文字或語(yǔ)音、視頻對(duì)話,避免了層層尋找具體聯(lián)系人的過(guò)程,也繞開(kāi)了種種中介或障礙,將是最直接的溝通渠道。
對(duì)于行業(yè)內(nèi)的每個(gè)對(duì)象,尤其是人來(lái)說(shuō),這里還會(huì)是一個(gè)龐大的協(xié)同工作環(huán)境。例如每個(gè)家具廠商都可以將其產(chǎn)品的真實(shí)BIM模型上傳到網(wǎng)頁(yè),而每個(gè)設(shè)計(jì)師都可以直接將這些產(chǎn)品拖拽到自己電腦上的設(shè)計(jì)軟件中安插使用。一旦設(shè)計(jì)師對(duì)該產(chǎn)品滿意,而業(yè)主代表也點(diǎn)擊確認(rèn)的話,網(wǎng)頁(yè)將自動(dòng)發(fā)送采購(gòu)信息給家具廠商。最終經(jīng)過(guò)物流環(huán)節(jié),一個(gè)真實(shí)的家具產(chǎn)品就將如同圖紙空間里面一樣,真正的購(gòu)買(mǎi)并安放到某建筑的具體房間。整個(gè)協(xié)同工作環(huán)境集設(shè)計(jì)、交流、選材、電子商務(wù)于一體,大大提高了產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
目前整個(gè)實(shí)踐(搜索引擎訪問(wèn)地址www.pinfang.com)已經(jīng)進(jìn)入到Beta測(cè)試階段。我們希望這個(gè)將整個(gè)建筑與房產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈搬上網(wǎng)、復(fù)制到虛擬世界并擁有對(duì)象自身所有屬性和明確品質(zhì)分?jǐn)?shù)的過(guò)程,將是整個(gè)建筑行業(yè)利用信息技術(shù)重構(gòu)世界的又一次邁進(jìn)。
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