張 靜 于茜薇 余民久

(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都 610065)

信息技術(shù)的介入，實質(zhì)上徹底重構(gòu)了建筑設(shè)計及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。這個過程已經(jīng)持續(xù)了二十多年，并且正在以更快的加速度持續(xù)下去。從目前看來，整個過程分為了“工具、交流、選擇”三個大的主題階段。需要注意的是，每一個階段的主題內(nèi)容并未在下一階段消失，而是繼續(xù)發(fā)展下去，只不過沒有當前階段的主題那么引人注意罷了。

1 第一階段:工具

以PC為代表的信息技術(shù)引入建筑行業(yè)，始自上世紀80年代的“CAD”(Computer Aided Design，計算機輔助設(shè)計)技術(shù)。當時的口號是“甩掉圖板”，可見所謂計算機輔助設(shè)計，其實只是“輔助繪圖”而已。電腦圖形文件中的墻仍只是由線條構(gòu)成而已，與這些線條在手繪圖紙上的內(nèi)涵并無區(qū)別。而當時的CAD技術(shù)，也很難實際幫助建筑師進行方案的仿真觀看、計算和修改。

“3D”(Three Dimensions，三維建模與動畫)是被廣為接受的另一電腦設(shè)計概念。經(jīng)由90年代初期Autodesk的另一軟件3DS作為建筑效果圖工具引入建筑業(yè)，電腦工具才初步具有了“輔助設(shè)計”的功用。筆者作為第一批嘗試使用3DS等動畫軟件來進行建筑表現(xiàn)及動畫的探索者，也經(jīng)歷了自3DS 3．0、4．0 到3DSMAX 各版本乃至引入 LightScape光能傳遞技術(shù)的全過程。在這個過程中，作為工具的信息技術(shù)，越來越逼真的模仿著真實世界的形狀、材質(zhì)和光線，乃至到了90年代末，無論是建筑效果圖、動畫還是電影模擬拍攝，都已可亂真。建筑設(shè)計的相關(guān)產(chǎn)業(yè)——房地產(chǎn)行業(yè)，也已經(jīng)大量應(yīng)用3D技術(shù)來表現(xiàn)其產(chǎn)品。

“VR”(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實)是接下來一個被寄予厚望的技術(shù)?；趯崟r渲染技術(shù)的成熟和當時突飛猛進的硬件發(fā)展速度，類似于大型3D游戲場景的VR虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)一度成為熱門方向。讓使用者直接進入到虛擬的建筑中去自由漫步，而不是局限于動畫師設(shè)定好的攝象機路徑，看起來是一個歷史性的突破。伴隨當時互聯(lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展，VR甚至直接應(yīng)用到了網(wǎng)頁展示上，VRML(Virtual Reality Modeling Language)是當時在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主流語言。

“BIM”(Building Information Modeling，建筑信息模型)是新世紀到來后逐步升溫的新一代信息技術(shù)工具。以BIM為核心基本可以融合前述三種主流技術(shù)。在BIM里，建筑虛擬模型不再是由CAD里的線條構(gòu)成，也不是3D技術(shù)里簡單的帶材質(zhì)的形體，而是帶有物理屬性的真正物體。這樣一來，建筑虛擬模型不再是建筑師的私用物品，而是可以延伸應(yīng)用到從地塊勘探、規(guī)劃設(shè)計、材料生產(chǎn)、房屋建造……到地產(chǎn)開發(fā)、廣告營銷、物業(yè)管理的產(chǎn)業(yè)鏈全過程。全過程都只需要一個模型，就是真實世界那個建筑在虛擬空間里的完全翻版。

“GIS”(Geographic Information System，地理信息系統(tǒng))近年來也逐漸影響到建筑行業(yè)。尤其是Google Earth，是Google成為互聯(lián)網(wǎng)霸主之后對建筑領(lǐng)域的最新改變。所有的建筑將不再是孤立的存在于某個設(shè)計公司的圖形庫，而是屹立到整個虛擬地球上它被建造的真正經(jīng)緯度的真實環(huán)境中。它終極的目標將是地球上每一個建筑物都會有其虛擬的替身。

時至今日，信息技術(shù)作為工具在建筑行業(yè)的歷程遠未終結(jié)，恰是方興未艾。其他階段的到來，并不意味著它的工具屬性有任何削弱之勢，而是更為加強。

2 第二階段:交流

在CAD時代，建筑圖紙間的交流最初只有一個途徑:軟盤(這個設(shè)備目前已經(jīng)退出歷史舞臺)。除此之外，建筑師們?nèi)灾荒苎永m(xù)數(shù)千年來的方式:圍桌而聚。面對面討論加上郵寄和偶爾被采用的低分辨率電話傳真，是當時默認的主流。甚至人們也不覺得有任何改進的必要。

在技術(shù)的推動下，這種千年的平靜很快被Internet(互聯(lián)網(wǎng))打破?！癊－mail”(電子郵件)是第一種被建筑師廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)工具。因為可以通過附件傳送CAD和3D文件，遠距離交流被迅速拉近。而以ICQ為代表的“IM”(Instant Messaging，即時通訊)再次對交流提速，使得交流無需等待。

“News Group”(新聞組)是電子郵件的群體集成，它使得交流不再局限于一對一，不再是孤立的電話對話的翻版。而真正使大規(guī)模群體交流成為現(xiàn)實的，則是“BBS”(Bulletin Board System，電子公告板)。BBS源于1978年，其實是一種比WWW自身還要古老的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當BBS嫁接到WWW上的時候，建筑行業(yè)的真正全球交流開始了。位于中國的ABBS(www．a(chǎn)bbs．com．cn)是其中的規(guī)模最大者，超過200萬建筑師和相關(guān)行業(yè)人員在其上進行詳細分類分話題的討論溝通，至今已經(jīng)超過13年。而同樣發(fā)源于中國的另一類 BBS——“(房屋)業(yè)主論壇”(例如www．focus．cn)則為建筑產(chǎn)品的最終消費者構(gòu)建了一個交流的平臺。

其后，“SNS”(Social Networking Services，社會網(wǎng)絡(luò))伴隨 FaceBook和 Twitter的崛起而興起，在SNS平臺上催生了成千上萬的應(yīng)用。不過大多數(shù)應(yīng)用還是游戲類的，很多開發(fā)者(包括我們自己)也正在計劃把專業(yè)類的應(yīng)用開發(fā)出來，放到 SNS里面去。

在交流的大背景下，在前述第一階段的所有工具都有網(wǎng)絡(luò)化的趨勢，并逐漸產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作的方式。建筑師之間的交流不局限于語言、文字、圖紙和動畫，而是可以通過互聯(lián)網(wǎng)組成團隊，每個成員都可以參與到具體的建筑方案的設(shè)計之中去。

最近一年多來，“LBS”(Location Based Service，基于位置服務(wù))帶來了交流的新熱點。通過“GPS”(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))技術(shù)將每個交流者準確的定位到真實的地球上，使得交流本身更具有當?shù)鼗默F(xiàn)實意義。Four Square是LBS最新捧紅的交流網(wǎng)站，也將交流從電腦屏幕延伸到了手機及手持平板電腦，并且實時定位于真實的地址，這對基于真實地址的建筑行業(yè)來說，自然是如虎添翼。

3 第三階段:選擇

在交流的大勢下，產(chǎn)業(yè)鏈的每個環(huán)節(jié)內(nèi)部，都在變得透明和快速。然而上下游之間仍然存在嚴重的信息不對稱。尤其在互聯(lián)網(wǎng)的積累下，信息由嚴重短缺，迅速改變?yōu)閲乐剡^剩、嚴重重復(fù)和嚴重垃圾化。

人們的第一個應(yīng)對之策，是“Search Engine”(搜索引擎)，互聯(lián)網(wǎng)新生兒 Google因為發(fā)明了 PR(Page Rank，網(wǎng)頁級別，核心是以被鏈接數(shù)作為被投票數(shù)來排序)而能夠?qū)W(wǎng)頁信息進行分級排序，短短幾年成長為互聯(lián)網(wǎng)的新霸主。通過搜索引擎，人們得以從信息海洋中大致篩選出自己所需要的信息，大大提高了工作效率。

然而對于建筑與房地產(chǎn)行業(yè)來說，一個個的對象，無論是人(建筑師、工程師、室內(nèi)設(shè)計師、動畫師……)、公司(開發(fā)商、政府業(yè)主、建材廠商、家具廠商、建筑公司……)，還是產(chǎn)品(建材、家具、樓盤、建筑……)都并非作為一個個單獨網(wǎng)頁或網(wǎng)站存在于互聯(lián)網(wǎng)上。就算他們中的一部分已經(jīng)擁有自己的網(wǎng)頁或網(wǎng)站，他們作為產(chǎn)品的級別和地位，也是完全不能等同于其網(wǎng)頁的級別的。也就是說，不能因為一個產(chǎn)品的網(wǎng)頁被鏈接的次數(shù)多從而網(wǎng)頁級別高而得出結(jié)論該產(chǎn)品的品質(zhì)就高。另一方面，僅僅就一個關(guān)鍵詞來對這些對象進行搜索，也顯得過于簡單而草率，根本無法得到你想得到的結(jié)果。傳統(tǒng)的搜索引擎，在行業(yè)內(nèi)部失效了。

筆者所在的團隊，正在試圖解決這一前沿性的技術(shù)問題。即建立一種適用于特定行業(yè)或?qū)I(yè)、結(jié)合客觀數(shù)據(jù)與人的主觀評分的專業(yè)化搜索引擎。具體的實踐方法步驟如下:

3．1 將產(chǎn)業(yè)鏈的所有對象復(fù)制到虛擬世界

建筑產(chǎn)業(yè)鏈上下游的所有公司、產(chǎn)品和人，都歸入到一個產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫中，而且每個對象都在Google Earth上標明了真實地理位置，并將通過業(yè)主和設(shè)計者，逐一建造產(chǎn)品的BIM模型。此外也應(yīng)用了VRML虛擬現(xiàn)實場景、360度全景拍攝的隨鼠標移動視角的Flash動畫等技術(shù)來增強用戶現(xiàn)實感。

3．2 給予每個對象一個評分

3．2．1 評分分為兩類:

一類是類似Page Rank的客觀評分，主要來自對象的物理性狀、產(chǎn)品品質(zhì)、已經(jīng)獲得現(xiàn)實世界里的資質(zhì)、在互聯(lián)網(wǎng)上所有網(wǎng)站上的聲譽等等。此類數(shù)據(jù)由程序自動在互聯(lián)網(wǎng)上抓取，同時也接受來自對象自身的信息提交。

另一類則是來自同行和使用者的主觀評分。每種產(chǎn)品的品質(zhì)細分為多個子項，然后交由同行和使用者對每個子項進行評分。他們還可以投票得出每個子項應(yīng)占有的權(quán)重。

3．2．2 對象也分為兩類:

一類是可以被直接評分的對象。包括樓盤、裝修、家具、家電、設(shè)計師、建材、非樓盤建筑共七類。

另一類則是不被直接評分，而通過直接評分對象的評分，間接得到自己的分數(shù)。包括開發(fā)商、設(shè)計公司、建筑公司、材料公司、產(chǎn)品品牌等五類。

3．3 讓主觀評分保持公正

主觀評分是否公正，將直接影響到對象最終得分的有效性。為此，我們通過取優(yōu)的算法，讓位居所有評分中位的那60%得分有效，偏離過遠的則不予采信。同時，不公正的評分也將影響評分者自身的得分，從而具有相當?shù)募s束機制。此外，因為足夠數(shù)量的評分者才能相對客觀的得到總分，因為對評分數(shù)量不足的對象，也將暫時不公布其分數(shù)。

3．4 所有對象的評分互相牽連

當一個樓盤被評到較高的總分時，其設(shè)計公司、開發(fā)商、建筑公司、材料公司都會獲得相應(yīng)的評分提升。再細化下去，如果其“建筑質(zhì)量”的子項得分較高，該樓盤的建筑公司會獲得更明顯的評分提升。如果其“空間設(shè)計”的子項得分較高，該樓盤的設(shè)計公司也會獲得更明顯的評分提升，其注明的主創(chuàng)設(shè)計師更將直接分配到一個高分值。

反過來，當某個設(shè)計師因為創(chuàng)作大量得分高的建筑或樓盤后，其所供職的設(shè)計公司的得分也會得到相應(yīng)的提升。

如此反復(fù)循環(huán)下去，當評分值的數(shù)量累積到足夠多的時候，整個虛擬世界的對象就會越來越接近現(xiàn)實世界中他們的真實水平，而這個水平在目前是我們每個人所不知道或不清楚的。

評分互相牽連是一個通過算法達到各評分相對客觀科學(xué)的辦法。類似Page Rank算法，我們稱之為Object Rank(對象級別)。Page Rank算法是先給每個網(wǎng)頁賦予一個PR值，那么對于用戶查詢串分詞后得到關(guān)鍵字的集合，Q= ＜key1，key2，…，keyn＞，通過搜索引擎的索引器，得到一個匹配的網(wǎng)頁集合 PageSet= ＜ pi，pk，pm，pn，… ＞ ，然后對 ＜pi，pk，pm，pn，… ＞ 中的網(wǎng)頁按 PR 值高低進行排序，把排序高的前面K個網(wǎng)頁返回給用戶。Object Rank算法則通過搜索抓取網(wǎng)絡(luò)上的該對象信息和用戶直接評分，得到對象的OR值，通過數(shù)據(jù)庫索引器，得到一個匹配的對象集合ObjectSet=＜oi，ok，om，on，… ＞ ，然后對 ＜ oi，ok，om，on，… ＞ 中的對象按OR值高低進行排序，把排序高的前面K個對象返回給用戶。

由此可見，某個對象的Object Rank值為所有關(guān)聯(lián)到該對象的其他對象的Object Rank值除以它們各自關(guān)聯(lián)出對象個數(shù)的和。A表示所有關(guān)聯(lián)到對象p的對象集合，|P|表示對象p的關(guān)聯(lián)對象個數(shù)。

通過冪法也可以計算這個分值，轉(zhuǎn)化為求解lim Anx的值，其中矩陣為:

式中，eT為n維的全1行，m為全部對象個數(shù)。用矩陣P表示這個鏈接關(guān)系，如果對象i向?qū)ο骿有關(guān)聯(lián)情況，則pij=1，否則pij=0。如果對象總數(shù)為N，那么這個對象關(guān)聯(lián)矩陣就是一個一行N列的矩陣。

3．5 使用者的搜索引擎

基于上述原理建立起來的建筑行業(yè)虛擬世界數(shù)據(jù)庫，也與互聯(lián)網(wǎng)本身一樣，是一個可以被搜索引擎搜索的數(shù)據(jù)庫。而這個搜索將與Google這樣的關(guān)鍵詞搜索有兩個重要的不同:

一是搜索的可選項非常多。以樓盤對象為例，目前我們對樓盤的搜索選項設(shè)置就達到數(shù)十個之多。足夠多的選項才能足夠清楚的知道使用者的真實需求，僅僅一個關(guān)鍵詞是肯定不夠的。

二是搜索加上了權(quán)重設(shè)計。在地段、環(huán)境、戶型、格調(diào)、增值、開發(fā)商口碑、施工質(zhì)量、建筑選材等八個權(quán)重分類中，使用者可以自行設(shè)置自己對每個分類的喜好度，例如地段最高占30%，戶型其次占25%，環(huán)境第三占20%……如此下來，每個人都可以得到一個屬于自己的權(quán)重分布，也就得到了一個專門屬于自己的對象搜索排名。假設(shè)每個用戶的個性搜索得分為UserScore，則:

其中(k1+k2+k3……+kn)=100，當用戶自行填項之和不等于100時，程序自動縮放數(shù)值之和使之等于100。

3．6 實時在線交流

使用者在訪問樓盤主頁時，就可以直接通過IM與該樓盤的主創(chuàng)設(shè)計師、室內(nèi)設(shè)計師或開發(fā)商的銷售人員進行實時在線的文字或語音、視頻對話，避免了層層尋找具體聯(lián)系人的過程，也繞開了種種中介或障礙，將是最直接的溝通渠道。

3．7 協(xié)同工作環(huán)境

對于行業(yè)內(nèi)的每個對象，尤其是人來說，這里還會是一個龐大的協(xié)同工作環(huán)境。例如每個家具廠商都可以將其產(chǎn)品的真實BIM模型上傳到網(wǎng)頁，而每個設(shè)計師都可以直接將這些產(chǎn)品拖拽到自己電腦上的設(shè)計軟件中安插使用。一旦設(shè)計師對該產(chǎn)品滿意，而業(yè)主代表也點擊確認的話，網(wǎng)頁將自動發(fā)送采購信息給家具廠商。最終經(jīng)過物流環(huán)節(jié)，一個真實的家具產(chǎn)品就將如同圖紙空間里面一樣，真正的購買并安放到某建筑的具體房間。整個協(xié)同工作環(huán)境集設(shè)計、交流、選材、電子商務(wù)于一體，大大提高了產(chǎn)業(yè)鏈的運轉(zhuǎn)效率。

4 結(jié)束語

目前整個實踐(搜索引擎訪問地址www．pinfang．com)已經(jīng)進入到Beta測試階段。我們希望這個將整個建筑與房產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈搬上網(wǎng)、復(fù)制到虛擬世界并擁有對象自身所有屬性和明確品質(zhì)分數(shù)的過程，將是整個建筑行業(yè)利用信息技術(shù)重構(gòu)世界的又一次邁進。

［1］ABBS．ABBS建筑論壇精粹［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003．

［2］張俊林．這就是搜索引擎:核心技術(shù)詳解［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2012．

［3］克羅夫特．搜索引擎:信息檢索實踐［M］．北京:機械工業(yè)出版社，2010．

［4］潘雪峰，花貴春，梁斌．走進搜索引擎［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2011．

［5］李曉明，閆宏飛，王繼民．搜索引擎:原理、技術(shù)與系統(tǒng)［M］．北京:科學(xué)出版社，2005．

［6］袁津生，蔡岳．搜索引擎原理與實踐［M］．北京:北京郵件大學(xué)出版社，2008．

［7］張少軍．建筑智能化信息技術(shù)［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009．

［8］俞傳飛．數(shù)字化信息集成下的建筑、設(shè)計與建造［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009．

［9］王勇．智慧建筑［M］．北京:清華大學(xué)出版社，2012．

［10］康亞雄．建筑師完全3D手冊［M］．北京:北京希望電子出版社，2000．