加拿大國會山莊的中心是中央區最具代表性的建筑之一，也是加拿大參議院、眾議院和國會圖書館的永久所在地。

如今，中央區成為了民主的象征，國家利益在此得到權衡、探討與保護。然而中央區本身也需要保護，才能將這一著名地標留給后世。因此，中央區開始了有史以來首次的全面翻修：這也是加拿大最為復雜的歷史遺產修復工作之一。

目前，該項目預計將在未來十年中進行，因此長期規劃至關重要。而負責建筑修復的建筑團隊HOK會將其提升到新的高度。

運用Twinmotion和虛幻引擎的力量，HOD制作了虛擬現實預覽，使加拿大政府能夠實時探索逼真的3D版中央區，并在互動體驗中預覽建筑在未來的樣貌。

虛擬遺產

為此，HOK團隊首先運用了基于虛幻引擎的建筑可視化流程，對此他們擁有多年的使用經驗。

除了幫助全球最大的建筑公司之一取得成功之外，該流程還使團隊能夠運用導入的CAD數據，構建3D版的建筑設計，鋪設一條從BIM實現宏大創想的康莊大道。

數據首先會通過徠卡地形掃描儀、高清攝像機和手動掃描硬件進行實地捕捉，隨后通過Epic Games生態體系新增的攝影測量軟件，以點云和網格體的形式重構。

HOK的首席設計技術總監Mark Cichy表示：“在我們擁有的各類應用中，RealityCapture和Revit一樣常用。我們每天都需要使用它，它在這一流程中至關重要。”

RealityCapture模型能夠在Revit中生效，可以確保它們的尺寸在3D空間中有效，或者在Houdini中為網絡和虛擬現實可視化平臺進行優化。它們還能在Twinmotion中進一步打磨，該軟件可以用于探索循環路徑、入口走道序列，或者借助栩栩如生的樹木、植被與人物庫來添加更多細節。

準備就緒之后，團隊開始在虛幻引擎中準備動態客戶展示，確保相關各方能夠實時目睹設計選擇與迭代所產生的影響。虛幻引擎的開發工作還使HOK能夠呈顯著建筑的每一個狀態，讓項目十年周期中的每個階段都一覽無遺。

一磚一石每一步

為了制作出中央區的虛擬模型，首先需要掃描建筑中的固定與移動文物資產，這已經產生了100TB的點云數據和70TB的網格體。

?Cichy表示：“許多保護人員正在加班加點地記錄文物遺產的狀態與屬性。為此，中央區的各個部分被拆解成了一磚一石，每塊石頭都會通過精密的點云掃描流程進行捕捉，隨后數字化地重新組合，將原始狀態記錄下來，以供未來參考?！?/p>

屋頂幾何體的捕捉無法僅靠地形掃描。由于屋頂的許多部分無法輕易觸及，公司聘用了當地的無人機操作員，通過無人機捕捉高質量的區域照片與視頻，使團隊得以運用超高清正交攝影圖片，生成詳細的攝影測量網格體。

收集到的數據會進入到虛幻引擎中，隨后用于生成多種動態細節等級模型（LOD），并在虛擬現實預覽中可視化。用戶可以在模型中前往多個地點，設置視角高度，如身臨其境一般預覽周圍的空間。HOK已經通過有線（HTC Vive、Oculus Rift、Varjo XR3）和無線（Oculus Quest和Google Cardboard）虛擬現實設備與客戶分享了多項早期成果。

Cichy補充道：“眾議院大廳等區域已經通過攝影測量網格體重新構成，使虛擬現實用戶能夠預覽原本的尺寸、幾何體與紋理，仿佛置身于現實世界的眾議院大廳中?！?/p>

實時設計

目前，HOK團隊已經在項目的整個方案設計過程中使用了虛幻引擎，包括為中央區進行一系列升級，其中包含了基底隔離墊、高性能絕緣，以及在參議院和眾議院中增添了增強音頻裝置等機械與電氣設備。

Cichy表示：“從項目首日開始，它就幫助我們開展內容的內部審核，并以更具吸引力的方式傳達我們的設計意圖。無論是實時呈現，還是采集數據來協調多個數據源，其他工具都無法像虛幻引擎一樣有效地處理多達數個TB的數據流。”

互動預覽已經為中央區項目帶來了巨大的效益，客戶能夠在虛擬現實中直接查看翻修效果，并針對翻修設計策略中自己喜歡或不喜歡的部分做出決策或評價，從而不必為決策浪費數十億的資金，也避免了對歷史文物造成永久性的改動。

“采用實時解決方案的最大好處就是實時！我們無需預先渲染內容、為成果坐等幾個小時。”Cichy補充道，并表示團隊還能運用像素流送，為虛幻引擎平臺之外的虛擬現實會話增添靈活性。

“在從二維過渡到三維數字流程的過程中，我個人認為這種便利與影響就是建筑、工程與施工（AEC）行業的重大變革?！彼a充道，“如果你能構想設計策略，它就會直接出現在眼前，一切都是那么簡單?！?/p>

在虛擬現實中見證未來

在未來十年里，HOK團隊的目標是運用建筑可視化技術，記錄該項目在未來的多個修復狀態。這將使客戶能夠在虛擬的中央區建筑中自由漫步，體驗并評估未來的設計階段與策略，包括項目的拆除前、拆除后與使用前階段。

“舉個例子吧，我們最近被要求制作一些剪輯片段，介紹中央區的多個歷史遺產區域的未來狀態。”Cichy說道，并表示協調捕捉、網格體優化和開發的過程是非線性的，所以部分房間和空間需要在更緊張的時間窗口內生成。

虛幻引擎幫助HOK團隊評估每一個空間的幾何狀態，隔離多個網格體元素，就工作量與向客戶呈現最終設計的方式達成一致。

HOK還能運用基于虛幻引擎解決方案的擴展AEC生態體系，例如使用3D Repo來支持企業級的可視化溝通，并通過Cintoo管理點云數據。這兩類解決方案都已整合到虛幻引擎中，孕育出了加快決策的新方式。

HOK團隊目前還在開發擴展現實平臺，在現實中央區的空間里直接疊加設計策略。這種互動體驗有助于在建筑的現有空間中實現設計分層、歷史還原和服務升級。

據Cichy所說，這種體驗很有可能融合到中央區的數字孿生中，并且會全面包含該項目的多個過往狀態。這是采用實時技術的重要優勢之一，只要你將內容導入了實時引擎，就能夠輕松創建數字孿生等決策工具，無需從頭開始。

“參加這種規模的項目的機會并不多見?！盋ichy總結道，“將歷史背景與現代施工技術結合的翻修工作本就獨一無二，而前沿技術的結合更是令這個項目顯得絕無僅有。”