一、引言
幕墙多媒体虚拟技术迅速兴起,蓬勃发展,其应用已遍及在我们的建筑领域的生产方式、工作方式乃至建造施工带来巨大的变革。早期的人们,通过交谈与手势交流信息。随着社会的进步,信息传播的方式发生了变化,开始有了文字和图片,后来又有了照片乃至电报、电话、录音、广播、电视、电影、计算机网络等等。多媒体自诞生以来发展迅速,现在已逐渐家喻户晓,多媒体技术综合了计算机声音处理技术、计算机图形处理技术、图像处理技术、计算机通信技术、存储技术、计算机文字处理技术、计算机动画处理技术及活动影像技术、集成电路技术等,这些技术的有机结合,对我们建筑幕墙工程领域产生了强劲的冲击波,它给传统的微型计算机、音频、视频设备带来了革命性的变革,对幕墙建设媒介产生了巨大影响。
二、多媒体的硬件组成及多媒体网络
一般多媒体硬件是以计算机硬件为核心(要求至少 64M内存,l0G以上硬盘),音频、视频设备是其主要外部设备,外设还包括:光盘及光盘驱动器、摄像机、录像机、扫描仪、麦克风、音箱、投影器、复印机、扩音器、电视、编辑系统等等,像这样建立在高性能硬件基础上的集数值、文字、图形、图像、声音为一体的具有交互式的综合功能的计算机系统称为多媒体计算机系统—(我现在使用的正是移动工作站)。
多媒体网络是指可以综合、集成地运行多种媒体数据的计算机网络。在网络上可以运行文字、图形、影像、声音应用程序、视频及动画等多种媒体信息,并对多媒体数据进行获取、存储、处理、传输等多媒体网络具有集成性、交互性、同步性和实时性的特点。在建立多媒体网络系统时,须从实际出发,选择适用的网络结构和系统,建立和组织合理、高效的媒体播放和控制机制。通常在广域网和局域网上应用多媒体技术。多媒体网络随着技术的发展,还会不断完善。媒体的多样化、信息传输的同一代以及设备控制的集中化在不远的将来会得以实现。
二、多媒体技术的应用
随着多媒体的发展与应用,使电脑本身由无声世界进步到有声世界,由原来的静止画面发展到动画画面甚至全场活动影像效果,还可以利用多媒体进行创作、传播等。概括起来,多媒体计算机可以有以下几个方面的应用:
2.1在技术培训上的应用
九十年代初期以来,多媒体计算机,多媒体技术在国内的各个领域逐渐开始应用。由此而发展起来的多媒体教育技术更是受到各类教育单位尤其是高等院校的关注。多媒体技术来源是由80年代的美国国防军事,转入美国建筑领域,中国最早是在清华大学和建设部科技委信息化协会利用一批多媒体教育软件,多媒体演播教室和网络教室,远程教学系统,仿真培训系统等软硬件系统先后开发建立起来。多媒体教育技术的理论和实践都有了一定的发展。改革传统落后的教育方法,采用先进的多媒体教育手段,提高教育质量和教学水平,已成为人们的共识。大型建筑企业也采用多媒体技术为员工技术培训、市场的产品讲演、投标的演示等。
与传统意义上的技术培训相比,利用多媒体具有以下优势:
(1)利于激发我们的学习兴趣和认识建筑多媒体技术的发挥。多媒体计算机产生一种新的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式,而且可以即时反馈,对教学过程能有效地激发学生的学习兴趣和强烈的学习欲望,从而形成学习动机;而且学习可选择学习的内容、技术培训模式,从而主动参与,发挥主动性和积极性。
(2)有利于知识的获取与保持。多媒体计算机提供多种感官的综合刺激,以便人类获取知识,保持已有的知识。大量的实验证实,人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两项加起来就有94%n,还有3.5 %来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这种多种感官刺激获取的信息量,比单一听老师讲课强得多。Visual Basic 6.0是一门操作性、实践性很强的课程,它需要我们不断地去“学习——操作——验证——实践”。因此教师在教学过程中,要充分利用多媒体课件的优势,进行直观形象的教学。
(3)实现对工程技术信息最有效的组织与管理。多媒体的超文本技术和超媒体系统可以将有关语音和活动影像的内容组成一体化的图文音像并茂的电子教材,可达到因材施教,优化技术培训过程。
2.2办公室自动化和商业领域
办公自动化是信息社会的标志,是当前国际上飞速发展的一门综合电子、通信、文秘和行政等多学科和技术的新兴学科。随着计算机技术的发展,几千年来一统办公室的“文房四宝”逐渐被电子计算机和通信网络所打破。目前可以进行多媒体的声音邮件、视频邮件、视像会议、商业信息的传播、介绍、购物指南等等。
2.3在进行辅助设计和工业生产控制
多媒体技术集图、文,声于一体,不但在信息的量上有了数量级的大幅度增加,而且还提供了以往计算机技术所不能提供的信息。在辅助设计和工业生产设计中,多媒体技术有广泛的应用前景。将工程图纸直接输人计算机内存储,将产品进行三维旋转和物体缩放交互设计,还可实现生产车间与集中控制室之间的监视控制等等。它在重大工程、复杂工程段及特殊环境的设计中,可用于方案比选、初设审查,效果检验等,还可以用于招标投标、宣传、服务用户等。
2.4多媒体技术的介绍:
什么是虚拟现实技术?
虚拟现实技术(VR),又叫灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间,具有广阔的应用前景。
(1)互动投影:
虚拟现实是通过计算机产生三维影像,提供给用户一个三维的空间并与之互动的一种技术。通过混合现实,用户在操控虚拟影像的同时也能接触真实环境,从而增强了感官性。互动投影系统采用先进的计算机视觉技术和投影显示技术来营造一种奇幻动感的交互体验,本系统所采用的交互技术在世界上具有领先地位,具有很高的新奇性和观赏性,可以很好的起到活跃展示现场的气氛,增加展示的科技含建筑景观、建筑外檐、建筑内饰、幕墙细部节点等是业主能观察到未来建筑需求。
互动感的交互
春、夏、冬(修改)采用先进的计算机视觉技术和投影显示技术来营造一种奇幻的互动感的交互体验,让你进入一种虚实融合、亦真亦幻的奇妙。互动投影技术将成为未来体验式消费的发展趋势多媒体交互技术的发展,使多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术(手写输入、数据手套、电子气味合成器)等基础上,利用人的多种感觉通道和动作通道(如语音、书写、表情、姿势、视线、动作和嗅觉等),通过数据手套和跟踪手语信息,提取特定人的面部特征,合成面部动作和表情,以并行和非精确方式与计算机系统进行交互。可以提高人机交互的自然性和高效性,实现以三维的逼真输出为标志的虚拟现实。
单面幻影
幻影成像系统是基于“实景造型”和“幻影”的光学成像结合,绘声绘色,虚幻莫测,非常直观,给人留下较深的印象。应用立体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统及控制系统模拟建筑将建造后的效果。
3d全息成像
方案的可视化、工期的预测、成本最低、客观定量的模拟、交复式工作,加工制作等等。 “3D数字立体视频转换技术”综合了Maya、3Dmax、Athena、Revit Architecture、SolidWorks、CATIA和SchueCal+ 13.1.0等三维软件转换输出的优点,既节约成本也提高了“2D to 3D”视频转换的真实感,不但能制作出适用于红蓝、红绿等立体眼镜观看的立体视频,也能轻松制作出适用于3D立体电视播放的裸眼视频,适用于任意画面的技术处理。大大减轻幕墙师的工作强度,并可以回归建筑设计院各专业无缝对接。
虚拟世界与现实世界的紧密结合
全息投影技术是近年来兴起的一种高科技技术,它是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像。它正以一种全新的事物改变着人们对那些未来建筑幕墙装饰的声光电技术的审美态度。这种全息投影技术应时代而来,被广泛的应用于社会的各个方面。最终的目的就是如何将产品卖出去,而如何最大限度的吸引参展者的眼球便成了建筑幕墙行业的制胜法宝。延华多媒体对展览展示行业实时推出了360度幻影成像系统,将三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特,科技感十足。为幕墙企业展示行业开辟了新的营销方向。多媒体技术突破了传统声、光、电局限,将美轮美奂的画面带到业主或设计师面前,给人一种虚拟与现实并存的双重世界感觉。未来多媒体信息技术市场发展潜力将是无可估量的。
神奇的空中翻书多媒体展览方式
空中翻书主要应用于博物馆、科普展馆等地方,通过投影的方式让观众可以看到相关的介绍。这种技术是在展台上放置的一本翻开的虚拟图书。当使用者在展台前方伸手做出翻书的动作时,这本虚拟图书就会真的可以翻页,让观众浏览书的内容,在展示栩栩如生的动态翻页效果时并伴有音效。空中翻书是利用影像识别技术获取参观者的动作,并将该动作传输给计算机进行处理,计算机内的应用程序则根据所捕捉的信号驱动多媒体动画进行翻书的效果表现。参观者只需要站在展台前方,伸出手臂,在空中做出左右挥动手臂的动作,则计算机就能识别出参观者的动作,参观者面前的电子书就会随着手臂的左右挥动进行前后的翻页,看起来很是神奇。
这种多媒体展览方式形式新颖,视觉冲击力强,区别于传统触摸屏技术,沉浸式的交互形式能引起参观者极大的兴趣。
目前,对优秀的多媒体创作工具的判断标准是,应该具备以下八种基本的能力并能够不断进行增强:
编辑能力及环境;
媒体数据输入能力;
交互能力;
功能扩充能力;
调试能力;
动态数据交换能力;
数据库功能;
网络组件及模板套用能力。
2.5、从系统工具的功能角度划分,多媒体创作工具大致可以分为四类:
媒体创作软件工具、多媒体节目写作工具、媒体播放工具以及其他各类媒体处理工具。
媒体创作软件工具: 用于建立多媒体模型、产生多媒体数据。
应用较广泛的有三维图形视觉空间的设计和创作软件,如Macromedia公司的Extreme 3D,它能提供包括建模、动画、渲染以及后期制作等诸多功能,直至专业级视频制作。另外,Autodesk公司的2D Animation和3D Studio(包括3D Max)等也是很受欢迎的媒体创作工具。而用于MIDI文件(数字化音乐接口标准)处理的音序器软件非常多,比较有名的有Music Time、Recording Session、Master Track Pro和Studio for windows等;至于波形声音工具,在MDK(多媒体开放平台)中的Wave Edit、Wave Studio等就相当不错。
三、多媒体技术工程案例:
深圳海外在滨海会展中心投标演示(2002年2月)
廊和坊设计的模拟多媒体演示(2006年1月)
渤海银行业务综合楼幕墙方案的演示(2011年3月)
天津高银117大厦安全论证施工演示(2013年12月)等
四、当前多媒体技术信息化程度较低问题如何提高:
当前,信息化程度的高低很大程度上决定着科技发展的水平,也决定着生产发展程度的高低。尽管我国建筑幕墙企业目前在信息化方面取得了多方的进展和良好的势头,但与发达国家相比,还是相对落后。主要反映在多媒体信息化水平不高,其专业人员缺乏,多媒体信息共享集成程度较低;软件开发企业实力不足,导致软件引进成本过高等。究其原因,主要是1)对企业信息化缺乏足够的认识,使多媒体信息化工作难以有计划按步骤地开展;2)经费投入不足,发达国家企业在信息化方面的投入要占到总投入的8-10%,而我国企业的投入甚至不到1%[4];3)对多媒体信息化应用研究重视不够;4)缺乏统一的多媒体信息化标准,造成信息共享和集成无标准可循。
五、《建筑幕墙BIM应用标准库》建立:
住房和城乡建设部印发的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》(建质〔2011〕67号)中明确指出,“十二五”期间,加快推广建筑信息模型(BIM)等技术在企业中的应用,改进传统的生产与管理模式,提升企业的生产效率和管理水平,推动信息化标准建设,促进具有自主知识产权软件的产业化,从而形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建材企业。
5.1、BIM应用标准库内容:
(一)BIM技术是应用数字模型对项目设计,施工及运营维护的综合管理的过程。本工作主要探讨如何应用BIM技术实现优化产品设计,如何把生产单位的建筑材料,设备,家具等产品通过BIM模型直接推送到设计院、设计师的电脑桌面,模型上还能附加相关厂家,技术参数,安装动画或使用说明,维修自动提醒运用等信息,让设计院,地产商及终端用户能直接使用或查询检索到最新最好的建筑材料及产品,真正的实现建筑材料的设计,营销及运维管理的信息化应用!
(二)《建筑幕墙产业BIM应用标准族库》包括:
1、建筑族:包括建筑构件、建筑幕墙单元体、园林设施(垃圾箱、公园椅等)、健身设施等族。 2、结构族:包括桁架、梁、柱子、钢构等族。 3、设备族:包括机组、阀门、弯头等族。 4、家具族:包括办公家具(办公椅、前台等)、住宅家具(床、沙发、橱柜)等族。 5、建筑材料族:门窗、型材、玻璃、五金配件、胶条及胶、装饰及装潢族等。
(三)《建筑产业BIM应用标准推荐族库》功能:
1、直接把你的产品送到设计师的手中,他们不会再因为没有可以选择的参考数据族库而发愁。
2、对产品的三维真实再现,方便演示,让发包方有着更为直观的视觉感受。
3、应用BIM标准库中产品的工程量的计量和计价都有了统一的标准,可以更加严格的控制工程造价,为投资人提供投资增值服务;解决工程造价的纠纷;提高幕墙公司的利润
4、应用标准库中包括产品信息,真实的安装动画,以达到指导安装的效果,实现所需产品的加工和现场高效安装的完美结合。
5、BIM标准库中的族包含厂家价格及产品的运营维护信息,有利于厂商开拓市场,更好的开展售后服务等。
6、应用BIM标准库中的产品信息将加入到建筑的BIM模型中,能够保证BIM模型中的数据库与现实中物业管理对象保持一致,数据能够得到及时的更新和维护,能够根据设备的运行状况及时安排设备维护保养与更新计划,为决策提供各类统计报表等,为运营机构的管理服务。
以ATHENA软件的案例说明;
以系统设计软件的案例说明。
六、结束语
多媒体技术迅速兴起,蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。我们有理由相信,在现代科学技术的推动下,多媒体及多媒体系统将继续深入是我们幕墙工程中不可缺少的一部分。
以上是我个人在工作中的点滴体会,以抛砖引玉方式来激发多媒体技术的幕墙设计师高手或老师联盟,更追求一种思想境界,一种发现科技“可以如此表达”的惊喜,非拔高;创意是讲故事,看似天马行空,却以情牵线,凭细节动人,历史、现在、未来——阐释,非空泛。为我们幕墙多媒体技术发展,而共同努力。