如何使用虚幻引擎和Perforce版本控制实现建筑可视化？虚幻引擎建筑可视化（UE Archviz）的特点、优势和挑战

随着数字技术的飞速发展，建筑行业逐渐认识到数字孪生和可视化的重要性。虚幻引擎以其卓越的渲染能力和实时交互性，成为了建筑行业的“宠儿”。而Perforce Helix Core作为版本控制软件的佼佼者，也为建筑开发领域提供了强有力的支持。本文将探讨虚幻引擎如何用于建筑可视化及其优势特点和最佳实践，以及为何在虚幻引擎建筑可视化基础中需要版本控制。

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想象一下，在开始参观甚至在开始建造之前，就能够看到您未来的家园——一个详细具体、超现实的复制品。在搬进新家的几个月或几年前，您就可以看到新家的材料、布局、照明等，同时开始构想在这个空间中的日常生活。简而言之，您的新家故事将通过3D渲染完全呈现出来，您可以在整个过程中提出反馈和修改建议。

这看似乌托邦的想法，其实在建筑和设计行业的许多领域已经成为现实。如果您是建筑行业的专业人士，您可以为客户和相关人员提供这种沉浸式的体验。对于各种规模和受众的项目——从所呈现的家庭场景到办公室、政府建筑、商店等——建筑可视化（也被称为archviz），使人们更容易预测和完善每一个细节，同时降低成本、节省时间及管理风险。虚幻引擎等游戏引擎已经成为创建这些复杂模型的有效工具。

什么是建筑可视化？

建筑可视化（archviz）是指创建不同环境和结构（包括建筑、景观和室内空间等）的逼真三维渲染过程。

更具体地说，虚幻引擎建筑可视化依赖于虚幻引擎，借助这一领先的游戏引擎和沉浸式三维图形工具来构建这些显示。在过去的十年中，许多虚幻引擎建筑可视化的应用案例已经涌现，这项技术有助于打造创新的体育场馆、交通枢纽、工厂和公寓楼。

虚幻引擎建筑可视化工具与技术

以下是虚幻引擎中的一些关键特性和功能，这些特性和功能可用于实际有效的建筑可视化应用：

材料编辑器

通过虚幻引擎中的材质编辑器，您可以自定义所示内容的表面，使其具有不透明或半透明、光滑或粗糙、收缩、金属质感等特性。这些不同的选项使团队能够复制建筑中常用的材料，如玻璃、砖、钢和木材。

景观工具

每座建筑都始于其周围的环境。虚幻引擎的景观工具让您能够构建草地、沙滩、鹅卵石街道、蜿蜒的小巷或其它任何您需要的基础环境。您还可以自定义景观的大小和比例。

流明（Lumen）

使用虚幻引擎的照明工具流明，可以描绘逼真的照明效果。流明不仅可以控制渲染的明暗程度，还可以实现自然且高质量的照明效果。例如，您可以准确地表示光线如何从窗户反射出去，或是光线如何散射在白色墙壁上。您还可以绘制阴影、创建雾化效果等。

路径追踪

虚幻引擎的路径追踪功能使用实时信息创建真实的模型和场景。路径追踪器会持续、快速地将当前视图图像添加到其样本库中，并从数百张照片中汲取素材，真实地着色每个像素。最终得到的效果图看起来就像一张高质量的照片。

虚拟几何系统（Nanite）

虚幻引擎的虚拟几何系统Nanite可按比例渲染像素，对于包含许多对象的模型非常有效，比如包含多个复杂摩天大楼的天际线、包含许多独特商店的零售中心或包含多个雕塑的博物馆雕塑公园。Nanite支持高粒度的流，使您的渲染自动获取高质量的细节，并允许用户通过摄影扫描技术，将物理世界的模型直接导入计算机中。

数字人动画师（MetaHuman Animator）

数字人（Metahuman）是由Epic Games创造并在虚幻引擎中可用的数字逼真人类，可让创作者在几分钟内制作出栩栩如生的动画角色。这有助于建筑师和设计师展示人类如何与提案的环境交互。例如，人们在新的活动空间、办公楼或健身房中将如何移动？数字人动画师可以在项目开始之前预测到这一点。此外，数字人功能提供的一些纹理（如头发）可用于展示毛毯、地毯、小毯子和其他设计元素。

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虚幻引擎建筑可视化的真实案例

虚幻引擎建筑可视化不仅仅是一个头脑风暴工具和营销概念。虚幻引擎的建筑可视化模型在项目启动之前就为项目提供信息，帮助企业制定策略，这些策略已成为全球房地产、企业和商业发展成功的起点。

事实上，业内领先的行业刊物《AEC杂志》在2022年对建筑工程和建筑行业的专业人士进行的行业调查发现，23%的受访者已经在使用虚幻引擎建筑可视化渲染。

以下是一些团队最近如何在建筑中使用虚幻引擎的具体示例。

Figtree Hill社区开发

Figtree Hill是位于澳大利亚悉尼Dharawal国家公园附近的一个住宅开发项目。该项目仍在建设中，将拥有1,700套住宅、公园、自行车道和步道、本地商店，以及一个游乐场。这些住宅还将采用可再生能源。开发商Lendlease使用虚幻引擎创建了3D模型，准确地将项目规模传达给相关人员。

中心区（Centre Block ）改造

位于加拿大渥太华的中心区，包含加拿大政府领导人会晤和工作的主要地标：参议院、下议院和议会图书馆。此外，该地点还设有纪念馆，用于纪念在军事冲突中丧生的加拿大人。由于该遗址是加拿大的主要旅游目的地和重要历史古迹之一，因此对其进行修复和现代化改造事关重大。由于涉及的建筑物种类繁多、年代久远，也使项目变得更加复杂。出于这些原因，建筑公司HOK Group正使用虚幻引擎来以3D、实时的方式跟踪项目更新。具体来说，他们使用虚幻引擎的现实捕捉数据功能进行激光扫描、手动扫描和摄影测量，然后将这些扫描转化为先进的数字复制品。

西安国际足球中心

扎哈-哈迪德建筑事务所（Zaha Hadid Architects）于2021年在中国西安开发了西安国际足球中心，以迎接亚洲杯的到来，并实现西安旅游业的增长，同时弘扬亚洲足球的历史和文化。该体育场可容纳超过60,000名观众，设有41台电梯和52台扶梯，将成为国内外比赛和训练的主要场所。项目团队成员使用虚幻引擎创建了一个沉浸式、实时的模型，让相关人员能够从任何角度和高度看到该场所，这有助于确保每个座位的球迷体验。

虚幻引擎建筑可视化的优势

激增的虚幻引擎建筑可视化使用率说明了它的优势。以下是项目团队开始青睐这一工具的原因：

• 超现实感和交互
  虚幻引擎建筑可视化能够创建可复制建筑材料的纹理、描绘光源和角度、展示比例、添加动画等，以精确且引人入胜的方式呈现项目。尤其是如光线追踪和摄影测量扫描等先进功能，已经超越了传统的建筑可视化功能。游戏引擎还为客户提供了更多机会，让他们感觉是在真实地经历或体验一个设计，突破了一直以来建筑可视化软件的静态效果。虚幻引擎逼真而引人入胜的视觉效果也是会议中不可或缺的部分，这些效果图能让客户更加激动、更有兴趣，也更放心。
• 有助于获取客户反馈，及早发现错误
  在某些情况下，建筑可视化模型可能引发客户关于项目与他们想象不符的担忧。及早获取到这些反馈有助于团队及时解决问题，并防止问题再次出现。除了收集有价值的客户反馈外，虚幻引擎建筑可视化渲染还可以发现潜在的施工和安全问题。
• 节省成本和环保的潜力
  虚幻引擎实现的客户反馈和错误检测可以帮助用户节省成本，因为这一工具有助于减少昂贵的返工。团队还可以测试不同材料在设计中的外观和性能，从而选择更经济的材料。正如使用虚幻引擎建筑可视化的团队可以测试不同价位的材料一样，他们还可以真实地了解如何在项目中使用更可持续、更环保的材料。高效的渲染还可以缩短施工时间，从而减少对环境影响。

虚幻引擎建筑可视化的挑战与局限

正如本文的真实案例部分所详述的，许多建筑公司已经在复杂且高风险的项目中使用了虚幻引擎建筑可视化模型，证明了其在行业中的大规模有效性和适应性。然而，在开始使用虚幻引擎时，项目团队仍可能面临一些障碍。通过正确的指导和资源支持，团队可以克服常见的痛点：

• 学习曲线陡峭，过渡时间较长
  虚幻引擎广泛的功能使其成为建筑和其他行业的推荐工具，但众多的功能也可能让人感到不知所措和困惑。对于之前没有使用过游戏引擎的人来说，学习曲线可能更为陡峭。然而，虚幻引擎社区在全球约有700万用户，规模庞大且在不断增长，拥有大量的资源和支持。用户很容易找到虚幻引擎的资源，包括分步教程、视频、网络研讨会等。
• 需要高质量的图形输出、强大的硬件和大容量存储
  虚幻引擎逼真细腻的渲染效果需要强大的设备才能不间断地运行工作流。不过，建筑师通常能够应对这个挑战，因为他们工作的计算机通常具有高处理能力和内存。虚幻引擎生成的文件也很大，需要具备无限制的存储空间。像Perforce Helix Core这样的软件可以帮助管理、追踪大型文件，并为其提供唯一的可信数据源，因此成为了一种受欢迎的解决方案。

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为何虚幻引擎建筑可视化基础需要版本控制？

虚幻引擎建筑可视化是一个复杂的、多阶段的过程，将涉及大量的文件和协作者。当项目跨越多个不同版本时，团队通常选择使用版本控制软件，有时称为版本控制系统或源代码控制系统。

版本控制能够跟踪资产在不同时间发生的变化，提供单一可信数据源，使所有团队成员在整个开发生命周期中保持一致。这样，项目相关人员不仅能确保他们是基于最新信息进行工作，还可以查看过去的版本并追踪谁做了哪些修改。团队不再需要查看电子邮件或搜索旧的Dropbox链接（或者网盘文件），而是可以使用集中式的版本控制软件，在同一个地方查看所有虚幻引擎建筑可视化文件，并迅速了解它们的上下文和轨迹。

Perforce Helix Core和虚幻引擎在建筑领域的强大之处

Helix Core是Perforce的旗舰版本控制工具，半数以上的财富500强企业和10多家主要汽车制造商在内的领先公司都使用Perforce Helix Core来支持和推动业务发展。Perforce Helix Core已经成为游戏公司、虚拟制作工作室和半导体公司的主要版本控制工具，而且每天都有越来越多的行业采用该工具。在建筑和开发领域，Perforce Helix Core通常用于管理复杂的用例，如数字孪生文件和虚拟现实环境。

以下是Perforce Helix Core的一些特质和功能，可帮助您应对虚幻引擎建筑可视化的发展和挑战：

• 适用于大型、分布式团队
  虚幻引擎建筑可视化模型的创建可能涉及到建筑师、设计师、工程师、法律专业人士等多个关键合作者。当一个项目从构思阶段进入到规划和建设阶段时，这些虚幻引擎建筑可视化可能还会与政府官员、承包商等共享。有了Perforce Helix Core版本控制，您可以根据需要与尽可能多的团队成员协作和共享，无论他们在世界何处。
• 具有无限的可扩展性
  正如建筑可视化将大型团队聚集在一起一样，该过程也会产生许多文件和大型文件。Perforce Helix Core可以满足您对版本控制和存储的所有需求，对于可容纳和管理的文件大小或数量没有限制。您可以在Perforce Helix Core中对2D、3D文件，以及视频和音频等资产进行版本控制。这使得Perforce Helix Core成为多模式建筑展示和演示的推荐工具。
• 值得信赖的IP安全
  在创建虚幻引擎建筑可视化原型时，您希望它保持安全和机密，以保护您特有的IP。Perforce Helix Core可以锁定您的文件，让您指定不同级别的访问权限，并定义谁可以访问。用户设置自己的权限，与单一登录（SSO）集成，从而提高安全性。针对外部访问者，可授予他们对特定文件而不是整个工作区的访问权限——因此合作者只能看到他们需要的内容。
• 与虚幻引擎及其他工具集成
  使用Perforce和虚幻引擎进行建筑设计方便又省事，因为Perforce Helix Core在您的虚幻引擎工作流的后台无缝运行。您可以心无旁骛的在虚幻引擎中工作，Perforce Helix Core会在您工作的同时保存和记录更改。除了虚幻引擎外，建筑可视化工具如Maya和Adobe Photoshop也和Perforce Helix Core集成。您不需要放弃或调整现有建筑可视化工具套件的任何部分，就可以开始使用Perforce Helix Core进行版本控制。
• 响应迅速的世界级支持团队
  在使用Perforce Helix Core和虚幻引擎进行建筑设计时需要帮助，或需要演示、个性化咨询或资料支持？Perforce中国授权合作伙伴——龙智将分享专业经验并为您提供中文支持。

文章来源：https://bit.ly/3vGWMdn