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数字科技重筑建筑理想: HILLSIDE,以虚幻引擎5与RealityCapture 重现栖息地67的最初愿景 / 萨夫迪建筑事务所

萨夫迪建筑事务所 萨夫迪建筑事务所

作者:萨夫迪建筑事务所

作为加拿大国家文化遗产的栖息地67(Habitat '67),实际上仅建成了最初构想的一部分,是一个未竟的建筑理想。而如今,借助数字科技,这项突破边界的设计终于被完整地呈现。

建筑可视化公司Neoscape与萨夫迪建筑事务所(Safdie Architects)合作,使用虚幻引擎5(UE5)以及实时工具技术,使栖息地67的最初规划在虚拟世界中重生——这不仅为人们提供了一种自由探索、重新思考人居空间的方式,也为下一代建筑师、工程师和城市规划师提供了一个可交互的参照点,帮助他们创造更美好的明天。

△虚拟世界中的完整栖息地67 ©Epic Games, Neoscape Inc.

△栖息地67的最初构想模型 ©Safdie Architects

城市地标:现实世界中的栖息地67

作为20世纪最重要的建筑之一,栖息地67从何开始呢?

它始于摩西·萨夫迪(Moshe Safdie)穿越北美、学习住宅建筑的一次旅程,当时他得出的结论是:从长远来看,郊区住宅是不可行的,因为它们耗费了太多的土地、能源和交通资源。

所以后来,年仅23岁的萨夫迪,将他在麦吉尔大学的硕士论文提交给了1967年蒙特利尔世博会的组委会,以期这个关于新型混合用途社区的设想能够获批实施。

△栖息地67建造现场©Safdie Architects

“如果我们能够创造一种新型住宅,不仅能提高人居的生活质量,还能让人们享受花园、具有隐私、且可以走向开放的街道,人们当然会更愿意住在城市之中。” ——摩西·萨夫迪 萨夫迪建筑事务所创始人

世博会通常以临时建筑作为活动场地,但在1967年,加拿大希望打破传统,建造一些“非临时”的设施,一些让与会者能够借此重新思考他们生活方式的建筑。因此,栖息地67应运而生。

作为新型住宅建筑的试点之一,栖息地67既没有助长城市的扩张,也没有建成缺乏灵魂的摩天大楼,填充天际线。同时,作为首批混合用途的概念性建筑之一,它将住宅单元、办公空间、酒店、学院、博物馆等纳入其中,形成了一种自给自足的综合社区。(尽管这种做法在当下已司空见惯,但在当时却与主流的建筑发展趋势相悖)

△栖息地67最初构想–草图 ©Safdie Architects

此外,栖息地67还提出了另一个具有前瞻性的愿景——预制住宅,即整座建筑由多个模块在现场组装而成。

在那个计算机还未广泛应用的年代,设计本身就是一场艰苦的体力劳动。对萨夫迪而言,每天工作14小时是常态,但一切在乐高登场后发生了变化。

“乐高是模块化的,它可以堆叠,可以一步步地变化。这些特性在栖息地的设计体系中起了很大作用。”——摩西·萨夫迪 萨夫迪建筑事务所创始人

△栖息地67最初构想–草图 ©Safdie Architects

萨夫迪最初的设计是将20至30层的模块堆叠成框架结构状的塔楼。然而,他很快意识到,如果将这些模块错动倾斜,像堆在山坡上那样,那么每间住宅就可以拥有花园和露天区域。这样的结构可以每四层设置一条街道,同时整座建筑也可以荫蔽下方,在地面形成公共空间。

“每间房子都有自己的屋顶露台,不只是阳台,更是连通天空的花园。这种设计似乎使在城市中享受郊区生活成为可能。当时,这样一个容纳1200户家庭的社区要花费4500万美元,而今天,可能要4.5亿美元。”——摩西·萨夫迪 萨夫迪建筑事务所创始人

实际上,栖息地67的预算只有1500万美元,所以最终建成的是一个仅包含3个金字塔结构、158间住宅的缩小版,面积不及最初设想的一半,而完整版成为了一个未竟的遗憾。

新的一天:虚拟世界中的栖息地67

虽然栖息地67已经成为了一处理想的居住地,但它对自己提出的一些问题仍未能做出回答——比如,如果实现了最初的设计规模将会怎样?这样的住房愿景是否还能适合所有人?它是否还能提供像现在这样令人舒适的居住环境?

Neoscape试图回答这些问题。他们与萨夫迪建筑事务所合作,将最初的设计可视化,将30层高的巨大建筑置入UE5的虚拟世界之中,让萨夫迪以及新一代的建筑师们,可以以一种新的方式实时体验完整的栖息地67。

对于现年84岁的萨夫迪而言,这也是一次难得的机会。他终于可以看到如果4500万美元的设计成为现实是什么样子,以及最初的设计中是否存在他无法预料和未曾预见的问题。

△Hillside室外场景 ©Epic Games, Neoscape Inc.

“当Epic Games找到我们,想要挑战重现栖息地67时,我们非常兴奋,因为这是一个对建筑界非常重要的项目。”——Ryan Cohen Neoscape负责人

即便使用了最新的技术,这项任务也相当艰巨。在Neoscape开始对栖息地67未完成的部分进行建模之前,他们必须先绘制已建成的部分。

为此,他们使用一架配备了摄像头和激光雷达(LiDar)的无人机,按照预先编程的路径绕建筑飞行,对建筑进行了207次扫描;同时使用第二架无人机,拍摄了4136张高分辨率图像,以获取周边的所有结构细节。然后,三组数据通过RealityCapture软件进行组合、配准、处理,最终创建出了栖息地67的精准模型。

这不仅为Neoscape的后续工作打下了基础,而且为后代记录下了栖息地67的当前状态,让世界各地的学生都可以随时探访它、学习它。

△扫描栖息地67 ©R-E-A-L.IT, Leo Films, and Drone Services Canada Inc

接下来,萨夫迪建筑事务所和Neoscape根据麦吉尔大学留存的栖息地67档案,进行了进一步的开发设计。

一方面,丰富了创建3D模型所需的各种细节,如建筑将如何组装、如何连接到停车场,水景和花园如何布置并发挥功能,以及人行道和车行道如何连接等等;另一方面,深化了原始规划中的其他要素,如酒店、学校、办公空间等,整合为该混合用途综合体的一部分。

△Hillside 室内及露台场景©Epic Games, Neoscape Inc.

终于,栖息地67被完整地实现。经由萨夫迪团队的设计以及Neoscape的数字化,这个1961年只能作为概念的作品,在50多年后的今天变为了现实,并带来了更加身临其境的体验。

“直至今天,萨夫迪建筑事务所推行工作的许多基本原则,仍可以追溯到栖息地67。多年来,我们的项目都建立在促进社区发展的核心价值观之上,都旨在提供平等的光线、空气和绿色空间,都致力于让大规模建筑亦充满人性关怀,而所有这些理念都在栖息地67中有所体现。最新的技术展现出这些理念的未来潜力,也让它们翻越我们工作室的藩篱,走向更广阔的世界。”——Jaron Lubin 萨夫迪建筑事务所合伙人

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基于Epic创作生态的可视化

虽然Hillside的规模巨大,但令Neoscape感到欣慰的是,Epic创作生态提供的大量工具和资源,使他们可以专注于处理关键的可视化需求,而无需进行大量的定制化制作。尤其是UE5,使他们实现了传统数字内容制作软件(DCC)难以实现的大尺度和高保真度。

“最重要的一件事是,你不必点击渲染按钮来看你做了什么,所以我们能够真正专注于项目的艺术性。我们想测试虚幻引擎的真正能力,以突破建筑可视化的边界。我们真的这样做了——带着雄心壮志。”——Ryan Cohen Neoscape负责人

该项目的基础材质模型由Rhino和3ds Max创建,然后通过Datasmith导入UE5中。在UE5中,植物、布景、车辆等元素将以多样化的形式呈现,但却不会过于繁杂。整个场景中利用了离散集合,可以在不影响性能的前提下实现逼真的外观。

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一切就绪后,开发团队评估了UE5目前处理的数据量。虚拟的栖息地67包含了数千个住宅单元,共计超过45亿个三角面片,此外还有地平线上的蒙特利尔城市模型——整个场景的规模已超出了大多数渲染包可以处理的范畴。因此,为了减轻负担,Neoscape在UE5中采用了真实世界中栖息地67的模块化构造方法。基于这一想法,他们开发了一个新的工具,可以将Rhino中的组块转化为静态的网格体,且这些网格体会自动放置在正确的位置上。

同时,开发团队还利用了UE5的Nanite功能,从根本上改变了大型场景的渲染方式,使整个项目可以在不大幅降低性能的情况下展现更多细节。此外,他们还利用UE5的Lumen功能,进行了实时、精细的全局光照,使模型的内容编辑和艺术指导可以同步进行,从而可以更高效地决定最佳的照明条件、材质饰面和动画效果。

△Hillside 室外场景 ©Epic Games, Neoscape Inc.

对于最终的模型和项目成品,萨夫迪直言惊喜。

“虚幻引擎不仅仅是建筑师的一个工具,它可以打开一个全新的世界,启发一些全新的观点。这正是我们现在所需要的,即重新思考我们的城市应该如何建设。我希望这能够真正地触达广大公众,让人们意识到你可以居住在栖息地67这样的环境之中,这将有助于推动人们去实现这种愿望。” ——摩西·萨夫迪 萨夫迪建筑事务所创始人

“我们想鼓励人们在接受这些作品的同时,也提出自己的想法,构想自己的栖息地。人们可以玩转其中,获得知识与乐趣;可以制作自己的影片,制作自己的效果图,实践自己的创作。”——Carlos Cristerna Epic Games高级产品专家


2条评论
果酱2023-07-02 15:10:32 回复 0

回复呀呀咯!鸭鸭咯! 亚亚: 早就有人做了,你不知道而已,

呀呀咯!鸭鸭咯! 亚亚
呀呀咯!鸭鸭咯! 亚亚2023-06-18 07:21:36 回复

这几天还在想是不是学AI方面的渲染和虚拟建模,感觉未来要往虚拟去才是归宿,这今天就看到虚幻5了

呀呀咯!鸭鸭咯! 亚亚
呀呀咯!鸭鸭咯! 亚亚2023-06-18 07:21:36 回复 0

这几天还在想是不是学AI方面的渲染和虚拟建模,感觉未来要往虚拟去才是归宿,这今天就看到虚幻5了

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