Ny undersøgelse: Virtual Reality kan medføre besparelser i kompleks infrastruktur og konstruktion

23.01.2018 / Marius Sekse og Jørgen Storm Emborg

Building Information Modelling (BIM) skaber betydelige besparelser i infrastrukturen og byggeindustrien. Virtual reality vil sandsynligvis sætte yderligere skub i disse besparelser. En igangværende undersøgelse kigger på de potentielle fordele for kunden. 

I årtier har byggebranchen kæmpet med omkostnings- og tidsoverskridelser på store projekter. En af hovedårsagerne hertil er projekternes kompleksitet. Byggeprojekter er kendetegnet ved samarbejde på tværs af fagdiscipliner og repetitive processer, og de er således ekstremt afhængige af kvaliteten af kommunikationen mellem de forskellige parter. 

I henhold til McKinsey-rapporten fra 2016 tog det typisk ca. 20 % længere tid at få afsluttet store byggeprojekter end planlagt, og de overskred budgettet med op til 80 %. På nogle markeder er byggeproduktiviteten faktisk faldet siden 1990. 

Besparelser med VR?

Spørgsmålet er, hvorvidt nye teknologier og digitale værktøjer kan gøre processerne mere effektive og medføre besparelser. 

Med hensyn til Building Information Modelling (BIM) er svaret: Ja. I den samme McKinsey-rapport forudses det, at bredere anvendelse af BIM ville medføre besparelser på 15-25 % på det globale infrastrukturmarked. Tidligere undersøgelser har vist et sammenligneligt potentiale i byggebranchen. 

BIM baner vejen for projektrelateret Virtual Reality 

I de senere år har byggeindustrien oplevet øget efterspørgsel efter BIM-leveringer enten via statslige BIM-pålæg eller i stigende grad fra kunder og entreprenører. Dette har medført en stor stigning i antallet af projekter, som gennemføres i 3D og BIM. 

Den kendsgerning, at de fleste nye bygningsprojekter i dag er projekteret i BIM gør det muligt for os at tilføje et andet digitalt værktøj ved kommunikation af projekter: Virtual Reality (virtuel virkelighed (VR)) og relaterede værktøjer såsom Augmented Reality (udvidet virkelighed (AR)) og Mixed Reality (blandet virkelighed (MR)).

I september 2016 iværksatte COWI en ny undersøgelse for at vurdere de potentielle fordele for byggebranchen og kunder ved at tilføje VR til BIM-designprocessen. 

fra wow-faktor til værdiskabende værktøj 

VR blev født i 1950’erne med Morton Helligs Sensorama. Efter gennembruddet i slutningen af 1980’erne er VR modnet væsentligt og er begyndt at skabe muligheder i forhold til at finde løsninger på komplekse problemer. 

Dette er blevet synligt i bl.a. byggebranchen med løsninger som VR Caves fra BIM Equity (muliggør flere brugere i den samme model), ARUP Soundlab (simulering af lyde i det bebyggede miljø) og Oculus (VR-briller til overkommelig pris med håndtracking). 

Optimeret brugeroplevelse

De foreløbige resultater af vores undersøgelse viser, at VR faktisk har et væsentligt potentiale i forhold til at øge kvaliteten af projekterne og medføre yderligere fordele for kunden, fordi den giver en virkelig fornemmelse for målestoksforhold, funktionalitet og brugeroplevelse. 

Eksempelvis blev der ved projekteringen af Københavns Lufthavns nye finger E anvendt VR til kortlægning af menneskestrømmen. Modellen af finger E blev designet i 3D, og ved hjælp af VR kunne kunden teste, hvorvidt den planlagte skiltning giver mening og er tilstrækkelig synlig fra forskellige vinkler på stedet.

VR-teknologi til personaleuddannelse

Vi anvendte også VR i forbindelse med et nyt vandbassin på et offentligt vandværk i Danmark. Her havde driftspersonalet mulighed for at anvende den virtuelle model til at teste de planlagte funktioner. Dette var så værdifuldt, at vandværket valgte at investere i VR-teknologi til personaleuddannelse.  

VR-teknologien har også vist sig at være værdifuld i forbindelse med præsentationen af byudviklingsprojekter i Norge, hvor private og offentlige bygherrer, arkitekter, rådgivere og borgere har haft mulighed for at opleve, hvordan bygninger, byrum og infrastruktur vil blive forbundet, og den atmosfære, som de vil skabe.

Virtual Reality giver en virkelig fornemmelse for målestoksforhold, funktionalitet og brugeroplevelse.

Jørgen Storm Emborg Technical director, COWI

Næste skridt - Augmented Reality (AR) 

VR-scenarierne er forskellige: fra enkel præsentation af tid og målestok til mere komplekse typer virtuelle præsentationer, AR og MR.

Mens VR erstatter den virkelige verden med en computergenereret verden, tilføjer AR et digitalt lag til de eksisterende forhold. MR omfatter det sammenhængende hele, som består af VR- og AR-kombinationer.

Foruden computerbilleder kan der tilføjes lyd- og berøringsdisplays samt leap motion-håndsimulering og controllere for at bidrage til at gøre illusionen realistisk. 

VR kræver kun nogle få klik

I øjeblikket kan vi konstatere, at der er stor interesse for den mest almindelige form for VR, fordi teknologien er relativt billig og nem at styre. Det kræver bogstavelig talt kun nogle få klik for at få 3D-modellen eller 360-graders billeder ind i VR og lave en enkel visualisering på smartphone og små VR-briller.

Til gengæld kræver et medskabelsescenarie, hvor forskellige deltagere kan mødes og arbejde sammen inden for modellen, flerbrugerhardware og -setup samt input fra alle parter, som leverer til modellen. 

Visuelle erfaringer med indvirkning på omgivelser  

Som en del af vores VR-undersøgelse tester vi også forskellige anvendelsesscenarier for AR. Dette vil gøre det muligt for os at få vist modelbaserede data i marken, hvilket er hovedfokusområdet i undersøgelsens infrastrukturdel.

Mens et byggeprojekts kompleksitet er centreret omkring den interne projektkoordinering, er den ved et infrastrukturprojekt centreret omkring koordineringen med eksterne interessenter.

Med den rette teknologi kan vi bringe den virtuelle 3D-model ud i marken ved hjælp af GPS-lokalisering og således eksempelvis give en visuel oplevelse af, hvordan projekterne vil påvirke omgivelserne og adgangen til den nye infrastruktur.

Behov for mere præcise AR-systemer

I Danmark har vi testet AR på motorvejen mellem Herning og Holstebro. Sammen med Aalborg Universitet har vi kigget på forskellige systemer for visning af designdata i marken.

Dette har vist os, at de aktuelle softwareløsninger hverken har den ønskede nøjagtighed eller funktionalitet, men nye og eksisterende teknologier og løsninger, f.eks. Apples ARKit, forbedrer værdien af AR i marken. 

Med den rette teknologi kan vi bringe den virtuelle 3D-model ud i marken ved hjælp af GPS-lokalisering.

Marius Sekse Landscape architecht, COWI

Holder omkostningerne nede med VR

I 2018 vil vi fortsætte med at udvikle AR-løsninger på E18 Rugtvedt–Dørdal i Norge, og det vil vi gøre i tæt samarbejde med entreprenøren for at gøre forbindelsen mellem designdataene og byggepladsen så stærk som muligt.

Indtil videre viser vores forskning, at anvendelsen af Virtual, Mixed og Augmented Reality i komplekse projekter kan yde et vigtigt bidrag til at spare tid, øge produktiviteten og holde omkostningerne nede, hvilket er til gavn for kunderne.