BIM zrodził się z potrzeby zmian. Jest narzędziem, które daje wiele nowych możliwości, zapewnia oszczędność czasu i pieniędzy. Pozwala projektować i budować coraz szybciej. Czy istnieje jednak możliwość, aby sam proces tworzenia BIM-u zautomatyzować i jeszcze bardziej przyspieszyć? Oczywiście! A wszystko dzięki programowaniu wizualnemu.
Powszechnie wiadomo, że przez całe tysiąclecia ludzie starali się znaleźć rozwiązania, które ułatwią i przyspieszą ich pracę. Dzięki chęci nieprzerwanego rozwoju nastąpiła rewolucja przemysłowa, a w końcu – rewolucja cyfrowa (rewolucja naukowo-techniczna). To właśnie próba szybszej i efektywniejszej pracy skłoniła inżynierów do porzucenia desek kreślarskich na rzecz projektowania wspomaganego komputerowo (ang. CAD – Computer Aided Design). Oprogramowanie typu CAD początkowo służyło architektom oraz konstruktorom jako cyfrowy odpowiednik kalki i rapidografu. Pozwalało na dokonywanie szybszych zmian w projektach oraz tworzenie dokumentacji rysunkowej projektu. Następnie stało się przydatne jako cyfrowa makieta obiektu. Pozwalało na prezentację projektowanego budynku w 3D, niwelując tym samym problem z czytaniem rysunków architektonicznych, jaki miewają osoby niezwiązane z branżą. Można więc powiedzieć, że rok 1959, w którym pojawiło się pojęcie CAD, rozpoczął rewolucję w branży projektowej.
Było to jednak za mało. Poza potrzebą cyfryzacji rysunków samych w sobie powstała konieczność cyfryzacji informacji i stworzenia czegoś, co pozwoli na przechowywanie jej razem z resztą projektu. Tym „czymś” okazał się być BIM, czyli Building Information Modeling. Sam koncept BIM-u istnieje już od lat siedemdziesiątych, jednak termin pojawia się na papierze dopiero w roku 1992, użyty przez G.A. van Nederveena i F.P. Tolmana. Od tego czasu możemy zauważyć coraz większy rozwój tego procesu, który od niezarządzanych zewnętrznie projektów CAD poprzez opracowywanie informacji o budynku w środowisku współpracy 3D z dołączonymi danymi dąży do sytuacji, której efektem finalnym będzie pojedynczy, oparty na współpracy projekt tworzony online. Będzie on zawierać sekwencjonowanie konstrukcji oraz informacje o kosztach i zarządzaniu cyklem życia obiektu.
Mogłoby się zatem wydawać, że BIM sam w sobie jest już narzędziem wystarczająco przyspieszającym proces projektowy. Okazuje się, że to wciąż za mało. Jeśli robić BIM, to robić go jeszcze szybciej i jeszcze mniejszym nakładem pracy. BIM musi więc przyspieszyć. Jak? Dzięki programowaniu wizualnemu.
Visual Programming
Jak możemy przeczytać: „W informatyce wizualnym językiem programowania (VPL) jest każdy język programowania, który pozwala użytkownikom tworzyć programy, manipulując elementami programu graficznie, a nie określając je tekstowo. VPL umożliwia programowanie z użyciem wyrażeń wizualnych, przestrzennych aranżacji symboli tekstowych i graficznych, używanych jako elementy składni lub notacji wtórnej. Na przykład wiele VPL (znanych jako przepływ danych lub programowanie schematyczne) opiera się na idei „ramek i strzałek”, w których ramki lub inne obiekty ekranowe są traktowane jako byty, połączone strzałkami, liniami lub łukami reprezentującymi relacje”. Jest to zatem rodzaj programowania dla każdego. Nie wymaga on od osoby tworzącej skrypt znajomości „tekstowych” języków programowania (chociaż oczywiście i one przydadzą się, jeśli będziemy chcieli samodzielnie rozwijać języki graficzne). Wygodne, proste i wręcz idealne, aby połączyć to z BIM-em! Spośród wielu języków graficznych, także tych, które dotyczą typowo programów CAD-owskich i programów do modelowania 3D, znajdziemy dwa, które wyjątkowo mocno skojarzone są z BIM-em. Są to oczywiście Dynamo i Grasshopper.
Dynamo – Revit
Dynamo to język symulacji i towarzyszącej jej notacji graficznej, który został opracowany w ramach dynamiki systemu struktur analitycznych. Pierwotnie był przeznaczony do dynamiki przemysłowej, ale wkrótce został rozszerzony na inne zastosowania, w tym badania ludności i zasobów oraz urbanistykę. Język początkowo został opracowany pod kierunkiem Jaya Wrighta Forrestera pod koniec lat 50. XX wieku przez dr Phyllis Fox, Alexander L. Pugh III, Grace Duren i innych naukowców w M.I.T. Computation Center.
Obecnie Dynamo jest dostępne jako samodzielna aplikacja, a także jako wtyczka do niektórych programów firmy Autodesk. W połączeniu z Revitem Dynamo daje nam niebywałe możliwości. Z jego poziomu możemy nie tylko modelować skomplikowane, parametryczne kształty, ale także zarządzać projektem oraz danymi. Dostajemy bowiem możliwość ich łatwego importu i eksportu. Przy użyciu prostego interfejsu zyskuje my możliwości podobne do tych, jakie daje nam Revit API. Największą potęgą Dynamo jest jednak towarzysząca mu społeczność. Ludzie tworzą i udostępniają swoje „paczki” node’ów, a także wspólnie pracują nad rozwiązaniami, które automatyzują i przyspieszają pracę. Nie jest istotne, czy masz problem ze skomplikowaną, trudną do stworzenia w Revicie geometrią, czy też z powtarzalną, wymagającą skupienia pracą – Dynamo i otaczająca go społeczność na pewno znajdą na to jakieś rozwiązanie.
Grasshopper – ArchiCAD
A jak to jest z ArchiCAD-em? Projektant pracujący w tym oprogramowaniu, będący w potrzebie stworzenia własnego komponentu, napotyka na pewną barierę – GDL. To wewnętrzny język programowania, za pomocą którego tworzy się obiekty. Brak jego znajomości sprawia, że tworzenie poszczególnych elementów od podstaw nie jest ani łatwe, ani przyjemne. Poza własnymi obiektami są również inne elementy, których zrobienie jest trudne i czasochłonne: powłoki o nietypowych kształtach czy skomplikowane konfiguracje belek, słupów czy stropów. Jak więc sobie pomóc? Ciekawą metodą jest wtedy skorzystanie z możliwości, jakie daje połączenie programów Rhinoceros, Grasshopper i ArchiCAD.
Połączenie dokładności Rhino – programu do modelowania 3D z programowaniem wizualnym w Grasshopperze daje w ArchiCAD-zie bardzo szerokie możliwości.
Na stronie firmy Graphisoft możemy znaleźć dodatek pozwalający na właśnie taką współpracę. „Grasshopper – ArchiCAD Live Connection” można pobrać za darmo, dla ArchiCAD-a w wersji 18 i nowszych. Strona zapewnia również szczegółowy opis oraz filmy instruktażowe ułatwiające rozpoczęcie pracy. Jakie więc korzyści płyną z wykorzystania tego narzędzia?
Daje ono możliwość wymiany informacji pomiędzy programami – geometria z Grasshoppera może być bezpośrednio przetłumaczona na obiekt w ArchiCAD-zie. Dzięki temu możliwe jest budowanie elementów, których stworzenie w ArchiCAD-zie byłoby bardzo żmudne lub wręcz nierealne. Dostajemy możliwość tworzenia nie tylko obiektów w małej skali, elementów konstrukcyjnych, ale także bryły całego budynku. Grasshopper czyni nasz obiekt w pełni parametrycznym, co daje pełną kontrolę nad parametrami definiującymi jego kształt. Podczas pracy mamy bezpośredni podgląd efektów w ArchiCAD-zie, a ponadto – wskazujemy konkretne „archicadowe” narzędzia, których chcemy użyć. Elementy zachowują w pełni swoje BIM-owe właściwości.
Rhino.Inside
Chęć zmian i rozwoju skłoniła Robert McNeel & Associates do stworzenia aplikacji open-source Rhino.Inside. To projekt, który wciąż jest w fazie rozwoju. Założeniem całego konceptu jest możliwość otwierania Rhino wraz z Grasshopperem wewnątrz innych 64-bitowych aplikacji Windows. Możliwe staje się skorelowanie zestawu Rhino- -Grasshopper z takimi programami jak Revit czy AutoCAD. Co daje nam to połączenie? Pozwala kontrolować aplikację hostującąza pomocą definicji Grasshoppera, używać API aplikacji hostującej w Grasshopperze i Rhino, a także – w drugą stronę – używać API Rhino w nakładkach programu hostującego. Pomaga to tym samym tworzyć obiekty natywne dla danego oprogramowania za pomocą Rhino i Grasshoppera. Co zyskujemy i czy w Revicie, który ma swoje Dynamo, coś takiego jest potrzebne? Zyskujemy przede wszystkim więcej możliwości, ponieważ korzystamy z połączonych możliwości dwóch API. Dodatkowo Grasshopper, mimo ogólnego podobieństwa do Dynamo, posiada inne funkcje, dużo bardziej nastawione na tworzenie geometrii. Natomiast w programach takich jak AutoCAD takie połączenie daje nam możliwość programowania wizualnego tam, gdzie taka opcja natywnie nie istnieje. Zamysł jest bardzo ciekawy i warto obserwować jak ten projekt będzie się rozwijał. Być może kiedyś Rhino, Grasshopper, Revit i Dynamo połączą siły, dając użytkownikom najbardziej potężne narzędzie na rynku? Póki co to tylko marzenia i nadzieje, ale nie wiadomo co przyniesie przyszłość.
Potrzeba czy wymysł?
Jeśli ktoś jeszcze waha się nad odpowiedzią – podpowiemy. Visual Programming w BIM-ie to potrzeba. Obecnie IT i programowanie wchodzą w każdą dziedzinę naszego życia. Nie sposób więc, aby ominęły branżę budowlaną. I bardzo dobrze! Dlaczego? Bo dzięki temu dostajemy do ręki potężne narzędzie, które ułatwia nam życie! Nie trzeba zastanawiać się nad słusznością tego rozwiązania. Wszyscy którzy boją się tego, że architekt czy konstruktor będzie musiał teraz umieć także programować, powinni pamiętać, że programowanie wizualne w zamyśle powstało, by móc uczyć programowania także najmłodszych. Każdy jest w stanie się go nauczyć, a kiedy już się przełamiemy, otwierają się przed nami drzwi nieograniczonych możliwości.
