Сейчас множество новых инструментов BIM‑проектирования разрабатываются при открытом исходном коде. Многие подобные проекты привлекли венчурное финансирование, а некоторые ещё только выходят из тени. И почти всё, что появляется сейчас, — это, прежде всего, облачные технологии.
Переход на облачные технологии
Внедрение облачных технологий было всеобъемлющим. В ответ на открытое письмо пользователей Revit, опубликованное в 2020 году и выражающее обеспокоенность будущей дорожной картой продукта, компания Autodesk подтвердила, что не будет переделывать ведущий в отрасли продукт для BIM‑проектирования по аналогии с его текущей десктопной версией.
Вместо этого генеральный директор Autodesk Эндрю Анагност поделился, что он не хочет «создавать более быструю лошадь» и настаивал на том, что будущее всех решений компании будет «облачным».
С тех пор компания выпустила первый продукт в рамках облачных решений для строительной отрасли, Autodesk Forma, предназначенный для архитекторов и концептуального проектирования. Со временем код и других десктопных приложений Autodesk будет переписан для работы в облаке. Причем данные также будут храниться в растущей облачной инфраструктуре Autodesk.
Хотя эти идеи кажутся относительно новыми, компания уже работала в этом направлении за несколько лет до запуска Autodesk Fusion в 2013 году. Fusion стал первым чисто облачным приложением компании и частью более широкой концепции, направленной на то, чтобы переписать все стандартные и основные функции программного обеспечения Autodesk в виде веб-сервисов, которые могли бы стать основой для новых веб-приложений. Эта концепция, первоначально названная Forge, а затем переименованная в Autodesk Platform Services, была очень смелым долгосрочным решением и колоссальной ставкой компании на то, что следующая платформа будет в облаке.
Другие разработчики, похоже, согласны с этим. За последние восемнадцать месяцев, или около того, ни одного нового приложения, связанного с индустрией строительства, которое бы распространялось только для локальной установки. В том смысле, что оно может полностью работать на локальной рабочей станции, без подключения к интернету.
И если вы создаете новое приложение для коммерческого запуска в строительной сфере, оно почти наверняка ориентировано на облако и доступно только по подписке.
В то же время существует еще много устаревших приложений, код которых ещё предстоит заменить или переписать. И заказчики, вероятно, ещё этого не понимают. Для многих компаний полный переход на облачные технологии может занять десятилетие. Так есть ли всё-таки шанс, что в будущем нас ждет гибриды облачных и десктопных решений?
Это интересный вопрос. В области машиностроительных САПР (MCAD) было замечено два новых облачных приложения, разработка и запуск которых стоили довольно немало. По задумке, эти приложения должны были стать альтернативой для Solidworks от Dassault Systèmes, заточенного под локальное использование на Windows.
Но вытеснить этот лидирующий на рынке продукт обоим приложениям так и не удалось. Первый — Onshape, созданный основателем Solidworks Джоном Хирштиком, в 2019 году был продан компании PTC за 470 миллионов долларов и таким образом вошел в число десктопных приложений PTC. Другим претендентом является упомянутый ранее Autodesk Fusion. Он всё ещё находится в разработке, но продолжает играть вторую роль по сравнению с настольным Autodesk Inventor.
Безусловно, обоим претендентам не хватало некоторого набора функций, особенно в условиях конкуренции на устоявшемся рынке, с множеством опытных пользователей. Гибкость, которую предлагает облако, пока не превзошла функциональную насыщенность многих настольных приложений.
На мой взгляд, софт в области MCAD отличается от софта для инженерного и архитектурно-строительного проектирования, и вполне возможно, что проблемы MCAD не помешают амбициям разработчиков облачных приложений в этой сфере. Однако новым облачным приложениям скорее всего потребуется гораздо больше времени, чтобы вытеснить десктопные BIM‑инструменты. Такие компании, как Graphisoft, меняют архитектуру своего программного обеспечения для работы в гибридном режиме, в котором хранение и обработка данных выполняются либо онлайн, либо локально на вашем ПК. Но решающим фактором в переходе на облачные сервисы в итоге может стать простая смена поколений и приток молодых специалистов.
Одним из следствий перехода к облачным технологиям является изменение структуры данных. Рабочие процессы, завязанные на файлах, были довольно распространены. Но файлы подвержены потерям, повреждениям и дублированию.
Пользователи создают данные и хранят их на локальном диске, обычно в проприетарных форматах DWG или RVT. Эти основные файлы используются для создания сотен других документов (например, PDF-файлов), обмен которыми также нужно держать под контролем.
Но поскольку хранение данных всё чаще организуется в облаке, настала пора структурировать данные по-другому. Они должны стать «потоковыми» и атомарными, чтобы их было легче передавать в динамическом режиме. Так пользователи будут получать только те данные, которые имеют отношение к конкретной задаче, а не всё подряд.
BIM‑файлы, в частности, могут стать большими и громоздкими за очень короткий срок. Проектные данные должны распространяться, а не скапливаться отдельно в уникальных для каждого приложения форматах. Изолированные хранилища — это ловушки, мешающие сотрудничеству. Отдельные пулы данных должны быть объединены, что уже происходит.
Компании Autodesk и Bentley Systems продвигают унифицированные структуры баз данных, Autodesk Docs и iTwin соответственно. Подход Autodesk является проприетарным — данные хранятся в облаке компании. В iTwin от Bentley, напротив, их сделали открытыми и переносимыми.
Другие разработчики в сфере BIM, такие как Vectorworks, добавляют в свои решения функции подключения к базам данных, чтобы улучшить процессы по работе с файлами. Компания Graphisoft использует уникальный гибридный подход, при котором данные могут храниться как локально, так и в облаке. Похоже, что форматы файлов BIM в том виде, в котором мы их знаем, станут либо просто транзакционными, либо перейдут статус легаси. Как сказал Анагност из Autodesk: «Файлы — это ходячие мертвецы».
Но всё же в отрасли предпринимаются усилия по созданию открытых информационных систем. Чтобы участники строительной индустрии могли сохранять контроль над собственными данными, и не попасться в ловушку облачных платформ.
В облачном будущем «пересылка данных» станет крайней мерой. Вместо этого приложения для проектирования будут «приходить» туда, где хранятся данные. Доступ к ним пользователи будут получать через API (интерфейс программирования приложения), инструменты которого позволят выполнять задачи над «разрешёнными» для работы данными.
Исторически сложилось так, что разработчики писали специальное приложение, которое устанавливалось поверх десктопного Revit для доступа к BIM‑данным. В будущем новые стартапы будут писать приложения, которые будут размещаться в облаке и просто подключаться к хранилищам данных заказчика для выполнения задач (некоторые стартапы уже работают над этим). Если данные хранятся локально, плагины извлекают их и отправляют в облако для обработки. При облачном подходе обеспечивается бесперебойное взаимодействие между приложениями.
Однако одна из проблем облачных технологий заключается в том, что в них задействован чужой компьютер. Часто приходится платить за хостинг данных, а также за микротранзакции, связанные с вызовами API и передачей данных между облачными серверами. Помимо подписки на инструменты, будет существовать система оплаты за токены. Возможно, по количеству вызовов API, расход которых будет контролироваться.
Мы живем в захватывающие времена. На протяжении большей части истории BIM единственным открытым стандартом передачи данных был IFC (Industry Foundation Classes), рассматриваемый как самый простой формат из возможных. Справедливости ради следует отметить, что он пострадал от некоторых неудачных попыток экспорта со стороны производителей программного обеспечения.
Теперь кажется, что мы находимся на грани изобилия, когда 3D‑форматы уже лезут из всех щелей. USD (Universal Scene Description) был принят ключевыми игроками индустрии, которые работают с Khronos Group (glTF) над оптимизацией моделей с использованием разных форматов сцен. Существует множество новых стандартов метавселенных для 3D. Например, открытый стандарт Tiles от Cesium для трёхмерного геопространственного контента. Мобильность данных будет резко возрастать по мере снижения препятствий для их обмена.
В прошлом году на мероприятии Autodesk University (AU) компания объявила о важном соглашении по поводу совместимости с продуктами Trimble, Ansys и Nemetschek, которое вскоре должно быть официально утверждено. Ранее Autodesk подписала соглашение об использовании библиотек IFC от Open Design Alliance (ODA) и создании комплексных веб-сервисов перевода файлов для своего предложения Forma.
Теперь я верю, что Autodesk серьезно настроена на обеспечение открытости и совместимости в строительной сфере, что может показаться нелогичным, когда компания десятилетиями пользовалась преимуществами закрытости форматов DWG и RVT. Но было приятно услышать, как Анагност сказал на пресс-брифинге AU: «Это не наши данные, это данные заказчика».
Все ключевые вендоры согласны с тем, что данные должны свободно передаваться между приложениями и что проприетарные подходы противоречат интересам большинства. Надеюсь, что они воплотят свои обещания в жизнь.
Экосистемы против облачных API
Autodesk получила много выгоды от создания собственных экосистем продуктов и их объединения сначала в виде пакетов, а затем в виде подборок. Несмотря на то, что приложения компании могут не совсем корректно все вместе, AutoCAD, Navisworks, 3ds Max, Revit, Forma, Docs, Civil 3D и Recap активно используются клиентами. Переход в облако, открытость и поддержка API вместо файлов и приложений позволят пользователям отказаться от сформированных за них пакетов программ и создать стек технологий из лучших в своём классе облачных приложений и сервисов от разных вендоров, подписываясь только на те продукты Autodesk, которые им действительно нужны.
Поскольку проприетарные форматы ушли в прошлое, инструменты и сервисы будут гораздо более гибкими, чем сегодня. При управлении своим набором облачных сервисов, компаниям придётся больше ориентироваться на данный. С учётом гибкости данных мы должны меньше беспокоиться о привязке к конкретным приложениям для разработки.
Да, искусственный интеллект переоценён. Да, это необходимый маркетинговый инструмент для любого разработчика ПО, который интегрировал ChatGPT или Midjourney в свой продукт. Тем не менее, искусственный интеллект ещё долго будет влиять на развитие строительной индустрии.
Такие компании, как SWAPP, пытаются использовать ИИ для автоматизации преобразования простых эскизов в детальные BIM‑модели или сокращения времени изготовления чертежей с нескольких месяцев до нескольких минут. Искусственный интеллект уже используется в инструментах аналитики и в генеративном проектировании. Архитекторы используют его для написания кода на Python и других языках, извлечения данных из файлов, восстановления моделей, оптимизации эскизов, оценки энергоэффективности и обратного проектирования BIM‑объектов из этих треклятых облаков точек.
Инженеры-строители выявляют трещины в плотинах, мостах и туннелях, прогоняя ИИ по их видео-фиксации. А такие компании, как Augmenta, используют его для соединения все компонентов электросетей в BIM‑модели.
И это всё только начало. Дело в том, что здания и инфраструктура —шаблонны. Конструкции подчиняются единым физическим законам, а материалы обладают едиными присущими им свойствами. Автоматизация проектирования с помощью ИИ неизбежна, но, скорее всего, люди тоже будут в это вовлечены, пусть и в меньшим количестве, чем требовалось раньше.
Несмотря на то, что для проектирования зданий будут использоваться общедоступные ИИ-технологии, крупных компании сфокусируются на разработке собственного ИИ, обучаемого на реализованных проектах, и повторного использования знания многих поколений сотрудников.
В долгосрочной перспективе, программы на основе ИИ смогут стать профессиональными системами для проектирования и моделирования, минуя этапы проекта и переходя сразу к цифровым процессам.
Проблема нынешних BIM‑инструментов заключается в том, что они в результате должны выдать скоординированные наборы чертежей. Если искусственный интеллект сможет найти лучший подход к автоматизации этой задачи, то половина функционала BIM‑инструментов станет излишней. Моделировать можно в чём угодно: Rhino, SketchUp, Blender BIM. Нужны ли будут в будущем монолитные BIM‑решения для моделирования и выпуска чертежей? Время покажет.
Те, кто хочет познакомиться с автоматизацией уже сейчас, могут воспользоваться новой впечатляющей возможностью в Speckle, чтобы сократить количество трудоёмких задач. Соединив коннекторы Speckle, встроенные в современные BIM‑инструменты, с API и SDK, можно будет создавать автоматические рабочие процессы на основе ключевых триггеров. Например, автоматически запускать инструменты аналитики при изменении проекта и его последующей загрузке в Speckle или выполнять операции по контролю качества и обнаружению коллизий.
Пока компании занимаются переносом в облако функционал приложений вроде Revit, у стартапов появляется мысль о том, что они получают новые возможности для роста на рынке. И они хотят использовать их как можно быстрее, пока в Autodesk отвлечены процессом миграции. Но пользователи быстро привыкают к приложениям, и не любят, когда обесцениваются их заработанные с трудом профессиональные знания. Поэтому даже если бы на рынке не было свежих конкурентов, новые облачные инструменты Autodesk все равно столкнулись бы с отторжением со стороны давних пользователей Revit, предпочитающих настольные компьютеры и работающих с файлами.
За рынок BIM сейчас конкурируют Snaptrude, Arcol и Qonic, и ещё как минимум две компании, пребывающие пока «в тени». Эти облачные приложения уже прошли определенный путь BIM‑развития. Qonic находится в категории BIM‑приложений с фокусом где-то между архитекторов и строителей, но без встроенных инструментов для создания 2D‑документации. Snaptrude стремится повторить основной набор функций Revit, от концепции до работы с документами. Arcol ориентируется на SketchUp и проектирование на ранних стадиях. И все они планируют заменить действующих крупных BIM‑игроков.
Но Autodesk продолжит биться за статус лидера, добавляя понемногу новый функционал в Revit, параллельно развивая своё облачное предложение Forma. Если только в Autodesk не решат снова поглотить другие бизнесы, как в 1996 году была сделано с компанией Softdesk, чтобы создать AutoCAD Architectural Desktop, а в 2002 году с компанией Charles River Software, более известной как Revit Technology Corporation.
Если принять во внимание попытки автоматизировать производство целых комплектов чертежей или разрабатывать детальные модели информационные модели только с использованием ИИ, то становится ясно, инструменты BIM‑моделирования значительно изменятся в ближайшие годы. Нам всем пора начать больше ориентироваться на данные, а не на приложение. Структура создаваемых нами технологические экосистемы и выбор покупаемых инструментов и услуг сейчас зависят от приложений и форматов данных. Если мы хотим добиться настоящей открытости и гибкости данных, мы должны избавиться от этих укоренившихся ограничений. Благодаря облачным приложениям SaaS, интеграции API, открытым данным и большему выбору приложений у нас есть возможности создать лучший в своём классе стек технологий.
Развитие искусственного интеллекта также повлияет на наши компьютеры. Процессоры персональных рабочих станций и облачных серверов начинают оснащать специальными кремниевыми нейронами для работы ИИ. А такие компании, как AMD, Nvidia и Intel уже выпускают графические процессоры с ядрами, оптимизированными для работы с искусственным интеллектом.
Также появится новое поколение ускоренных процессоров (APU), которые объединят CPU, GPU и нейронный процессор (NPU) на одном кристалле кремния. Они будут обладать невероятной мощью и широкими возможностями по разгрузке потоков обрабатываемых данных на различные выделенные ядра, потребляя меньше энергии, чем модели предыдущих поколений. Технологиями по созданию APU сейчас обладают AMD и Intel, а Nvidia объединилась в этом деле с ARM. Пока компания поставляет только интегрированные чипы CPU/GPU для центров обработки данных, но ходят слухи о выпуске чипа для настольных компьютеров, который сможет работать с Windows.
Главный вопрос заключается в следующем: где будет протекать большинство процессов обработки данных? Так как программное обеспечение и данные, скорее всего, будут располагаться в облаке, придется ли компаниям платить за аренду оборудования и постоянное подключение? Аренда GPU в облаке стоит дорого. Поэтому использование облака не всегда является правильным решением. Однако основная обработка для ИИ должна проходить в том же месте, где хранятся данные.
BIM всегда был недостижимой обетованной землей. Сегодня к технологии относятся скорее как к процессу обмена данными, чем как к процессу разработки проекта. Именно здесь истинный потенциал BIM и не удалось раскрыть.
Мы говорим о том, что проектирование и строительство — это нелинейные рабочие процессы, а традиционные BIM‑инструменты навязывают как раз более линейный подход к их исполнению. С переходом на облачные модели баз данных мы можем увидеть, что ситуация меняется и разработчики переходят от статичных, проприетарных, изолированных файлов к взаимосвязанным массивам данных, что делает их более гибкими в использовании, доступными и обновляемыми в режиме реального времени. Но более важно то, как взаимосвязанные данные позволяют работать над ними в совместном режиме с разными уровнями доступа (как синхронно, так и асинхронно). А если вести совместную работу в современном, интуитивно понятном пользовательском интерфейсе (UX), то можно увидеть, как проектные комиссии в офисах и на строительных площадках работают с потоками данных. Эти данные, в свою очередь, находятся в специальном хранилище, и показываются разным участникам в разное время в зависимости от контекста.
Другими словами, для исследований в области устойчивого развития нужны данные, представленные в планарном формате. Для проведения строительства необходимо создавать документы и назначать за них ответственных. Необходимые для этого данные могут быть получены из родительского источника данных и представлены с необходимым количеством деталей. И ещё, конечно же, есть искусственный интеллект. Как только мы получим централизованные пулы данных, мы увидим, какие современные алгоритмы машинного обучения могут благодаря этому появиться.
Источник -
здесь
