История виртуальной архитектуры
BIM — это метод проектирования, при котором учитываются все параметры, связанные с жизненным циклом здания, начиная от затрат на строительство до последующих ежемесячных расходов на электроэнергию. Все эти данные — наряду с ТЭПами и прочими физическими характеристиками — и формируют так называемую информационную модель, в которой изменение одного параметра приводит к автоматическому перерасчету всех остальных. В этом принципиальное отличие BIM от обычной 3D-визуализации. Причем работать с единой информационной моделью могут одновременно несколько групп специалистов — архитекторы, инженеры, конструкторы и т.д. Возникновение такой технологии рано или поздно — было предрешено. По мере ускорения компьютерных процессов и усложнения социальных запросов к архитектору (так, одним из главных драйверов развития BIM стала идеология «зеленого строительства»), менялся и инструментарий проектирования. История его эволюции интересна сама по себе и позволяет сделать прогнозы на будущее.
В 60-е годы стали появляться первые программы для моделирования, и уже в 70-80-е годы все они — по методу отображения и способу записи данных о форме — четко разделились на две группы: конструктивная стереометрия (CGS) и представление в границах (brep).
Программы первой группы (Constructive Solid Geometry) оперировали набором примитивных элементов (которые могли быть и пустотами): любая форма представлялась в виде объединения и наложения этих элементов друг на друга. Метод brep (boundary representaion), напротив, проводил между пустотами и «твердыми телами» четкую границу — она и служила для обозначения формы. Так или иначе, программы обоих типов положили начало эпохе CAD — computer-aided drawing.
Первая программа, в которой здание можно было собирать из конкретных архитектурных элементов, — BDS (Building Description System), — появилась в начале 1970-х. Программа давала возможность добавлять к модели объекта такие параметры, как материал изготовления или имя поставщика. Ее придумал архитектор Чарльз Истман. В то время, по подсчетам Истмана, применение BDS уменьшало стоимость проектирования на 50%. Но проблема была в том, что программа создавалась еще до распространения персональных компьютеров, и воспользоваться ею могло лишь очень ограниченное количество архитекторов. Зато в следующем проекте Истмана 1977 года — GLIDE (Graphocal Language for Interactive Design) — уже были заложены все основные черты современных платформ для BIM.
Разработки в этом направлении велись и в Англии. В 1980-е там было создано целое семейство программного обеспечения: GDS, EdCAAD, Cedar, RUCAPS, Sonata, Reflex. Например, в программу RUCAPS впервые была заложена концепция фазированного строительства, что очень помогло при возведении третьего терминала аэропорта Хитроу в Лондоне.
Одна из первых программ, позволяющих анализировать трансформации проекта в зависимости от материалов, конструкций, местоположения и ориентации, называлась Building Design Advisor. Ее разработали в 1993 году в Беркли, в Национальной лаборатории Лоренса.
Родоначальниками хорошо всем известных сегодня программ ArchiCAD и Revit были уроженцы стран социалистического лагеря. ArchiCAD вышел в свет в 1982 году благодаря будапештскому физику Габору Бохару. Эта программа стала первой в своем роде, которую можно было использовать на персональном компьютере. А сам Бохар со временем возглавил корпорацию Graphisoft — крупнейшего игрока на рынке программного обеспечения для архитекторов. И хотя активно ArchiCAD стали применять только в 2000-е годы, по подсчетам Graphisoft она помогла создать уже более 1 миллиона проектов по всему миру.
Что касается Revit, то авторство этой программы и вовсе принадлежит нашему соотечественнику Леониду Райзу, хотят тот и работал в основном за границей. К 2000 году написанная на языке объектно-ориентированного программирования C++ программа Revit была готова. Спустя два года ее выкупила компания Autodesk, и с тех пор продвигает как собственный программный продукт и популяризует сам термин BIM. Революционность Revit состояла в том, что в процесс моделирования был включен параметр времени. Можно было просчитывать сроки строительства, симулируя его процесс. Один из ранних примеров использования Revit — башня Свободы в новом комплексе зданий Всемирного торгового центра в Нью-Йорке: ее спроектировал Даниэль Либескинд. Благодаря Revit были сделаны довольно точные расчеты по расходу материалов и их общей стоимости.
Отдельно стоит сказать про программы, сфокусированные прежде всего на математически точном представлении сложных криволинейных форм и поверхностей, получившие название параметрических. В 2003 году вышла популярная Generative Components, разработанная Bentley Systems. А в 2006 — ее аналог Digital Project, которую, на основе одной из первых CAD-программ CATIA французского производителя самолетов Dessault Systems, разработали в Gehry Technologies.
Знаменитую «рыбу» у береговой линии Олимпийской деревни собирали с помощью программного обеспечения. Работу над этим проектом Гери начал в 1990 году, более четверти века назад. И быстро понял: чтобы создать скульптуру длиной 55 м и высотой 35 м столь сложной формы, без современных технологий не обойтись. Каждая деталь конструкции должна была быть трехмерной, изогнутой, и типичная 2D-документация для ее производства не подходила. Тогда архитектор поставил перед своими сотрудниками задачу найти подходящее программное обеспечение. Произошла встреча с Dessault Systems и CATIA для моделирования самолетов. Расчеты произвели с такой точностью, что всю «рыбу» собрали без каких-либо погрешностей согласно составленному программой графику — всего за шесть месяцев. А Гери с тех пор стал ярым адептом новых технологий в проектировании и все последующие свои шедевры строил только с помощью Digital Project.
Эту же программу — наряду с другими — активно использует и бюро Захи Хадид. Ведь фактически параметрические программы породили новый, параметрический формат архитектуры. В конечном счете, вычислительно продвинутые методы — такие как скриптинг и параметрическое моделирование становятся повседневной реальностью. И сегодня, не владея этими техниками, невозможно быть в авангарде архитектуры».
Знаменитая "рыба", Барселона, Испания.
