Negli ultimi anni, il settore dell’Architettura, Ingegneria e Costruzioni (AEC) ha subito una profonda trasformazione grazie all’adozione del Building Information Modeling (BIM). Questo approccio ha rivoluzionato la gestione delle informazioni progettuali, consentendo una modellazione digitale avanzata che integra dati strutturali, architettonici e impiantistici lungo l’intero ciclo di vita dell’opera. Parallelamente, la Realtà Virtuale (VR) ha compiuto passi da gigante, offrendo esperienze immersive in svariati settori. Tuttavia, nonostante questi progressi e l’enorme potenziale della VR, le principali software houses specializzate nello sviluppo di ambienti virtuali non hanno ancora rivolto un’attenzione significativa al mercato BIM/AEC. Nonostante il suo enorme potenziale, infatti, l’applicazione della VR in ambito BIM è oggi limitata quasi esclusivamente a fini estetici e di presentazione, senza un impatto significativo nei processi decisionali e di coordinamento. Attualmente, la VR viene spesso utilizzata solo nelle fasi finali del progetto per la visualizzazione del modello completato, senza contribuire attivamente alle fasi di verifica e gestione delle interferenze tra discipline.
Nella mia tesi di Master in BIM Management presso la Scuola Master F.lli Pesenti del Politecnico di Milano, propongo di cambiare questa prospettiva, formulando una strategia di integrazione della VR nei vari livelli di coordinamento BIM, con l’obiettivo di trasformarla in uno strumento interattivo, operativo e collaborativo. L’idea è quella di sfruttare le potenzialità della VR non solo come un mezzo di navigazione immersiva fine a sé stessa, ma come supporto alle attività di coordinamento nel workflow BIM, consentendo ai vari team disciplinari, guidati dal BIM Coordinator, di analizzare interferenze, incongruenze e problematiche direttamente all’interno di un ambiente virtuale condiviso. I livelli di coordinamento e le relative attività di model checking non saranno più un’attività statica eseguita in autonomia dai coordinator che fornirà un output di dati e report, bensì un’esperienza visiva che permettere realmente ad ogni membro di comprendere il completo funzionamento dell’opera e di “Visualizzare” veramente le varie interferenze, errori o mancanze.
Per rendere realtà questa suggestione è necessario superare le criticità tecniche attuali descritte e analizzate nel dettaglio nella mia ricerca relative all’importazione dei modelli interoperabili IFC all’interno dei software proprietari di realtà virtuale:
- Problemi di incompatibilità legati ai driver della GPU
- Interfaccia poco intuitiva di Unreal Engine
- Dipendenza dal plugin “Datasmith CAD” per l’importazione del modello
- Perdita dei parametri informativi del modello
- Necessità di una funzione di live sync ottimizzata
Per superare queste barriere e colmare le limitazioni tecniche che oggi caratterizzano l’integrazione BIM-VR, la ricerca introduce due strade percorribili: la prima, decisamente più complessa, sarebbe convincere le principali software houses di VR ad investire nel BIM sviluppando e lanciando sul mercato versioni di software immersivi del tutto compatibili con la lettura degli IFC. Seconda ipotesi, decisamente più fattibile, vede lo sviluppo di un nuovo standard interoperabile, denominato IFX (Industry Foundation eXtended). IFX, grazie all’integrazione nativa delle funzionalità VR al suo interno, mira a superare i laboriosi processi necessari di reimportazione dei modelli IFC all’interno dei software di VR e a superare le carenze tecniche di quest’ultimi nella lettura di IFC, configurando il nuovo concetto di OpenVR.
Standard interoperabile IFX, un caso concreto
Immaginiamo un caso d’uso concreto: un BIM Coordinator si sta per apprestare a svolgere l’attività di coordinamento LC2 in cui, dopo aver federato i modelli, verifica l’eventuale presenza o meno di clash tra gli stessi. Sta lavorando su più modelli federati e, grazie all’opportunità che offre IFX, vuole che i rispettivi team BIM prendano parte a tale attività per poter dar loro l’opportunità di comprendere in maniera più esaustiva il comportamento dell’intera opera in ogni sua componente e di eventuali sue problematiche.
All’interno di Navis, per esempio, carico il mio file IFX che, tra le proprietà caratteristiche di un file interoperabile tipico, mostrerà un pulsante “Attiva VR”. I vari BIM Specialist, indossando un visore e guidati interattivamente dal BIM Coordinator o Manager, possono esplorare il progetto e interagire con alcuni oggetti. Lo scopo è far visualizzare il comportamento dell’opera federata e le sue eventuali problematiche. Tutto questo senza conversioni, senza perdite di dati e senza uscire dall’ambiente BIM.
Durante i livelli di coordinamento e guidati dal BIM Coordinator, tutti i team BIM possono immergersi nel progetto analizzando in tempo reale interferenze, incongruenze o mancanze progettuali che altrimenti emergerebbero solo attraverso analisi testuali o report. Questo approccio non solo velocizzerebbe il processo di revisione, ma migliorerebbe la comprensione dell’opera in sé ottimizzando la comunicazione tra le parti coinvolte.
Come affermo nella mia ricerca, lo standard IFC, pur essendo il riferimento per l’interoperabilità nel BIM, non è stato concepito per supportare nativamente le funzionalità immersive della realtà virtuale. Questo ha determinato, fino ad oggi, un’interazione limitata tra BIM e VR, relegando quest’ultima a un ruolo puramente visuale e poco efficace nei processi di progettazione e coordinamento. Ad oggi, l’unica possibilità di visualizzare un modello IFC in un ambiente VR è quella di importarlo in software di realtà virtuale, che ne leggono solo la geometria e raramente riescono a gestire dati strutturati in modo completo.
Modello IFC in un ambiente VR: possibili sviluppi per il futuro
Questa limitazione porta a un bivio: o si continua a considerare la VR come un mero strumento di presentazione alla fine del processo progettuale, offrendo un’esperienza esclusivamente cinematografica priva di reale valore operativo, oppure si abbraccia un cambiamento più ambizioso, integrando la VR in tutti i livelli di coordinamento del workflow BIM.
Quest’ultima strada permetterebbe di trasformare le attività di model checking nei vari livelli di coordinamento in esperienze interattive e condivise in cui ogni membro dei team, guidato dal BIM Coordinator, può visualizzare e analizzare interferenze, errori e criticità direttamente all’interno del modello virtuale comprendendo realmente il reale funzionamento dell’opera
Attualmente, le software houses specializzate in VR si concentrano principalmente sul settore videoludico, rendendo difficile un loro immediato ingresso nel mercato BIM senza una chiara visione economico-strategica. Convincerle a gettarsi nel mercato BIM sviluppando soluzioni native per la lettura degli IFC potrebbe essere un obiettivo valido nel lungo periodo, ma nel breve e medio termine questa strada presenterebbe per loro ostacoli significativi in termini di fiducia nell’investimento.
È proprio qui che si inserisce il contributo del mio lavoro. Non si tratta di escludere le software house VR dal processo di integrazione con il BIM, bensì di proporre una strategia di integrazione intelligente tra BIM e VR più realizzabile e sostenibile nel medio periodo. La soluzione più efficace, infatti, non è attendere che il mercato VR si adatti alle esigenze del settore AEC, ma agire direttamente dall’interno del mondo BIM per colmare il divario tecnologico tra i due ambiti. In questo scenario, l’adozione di un nuovo standard, l’IFX, si pone come una strategia concreta per superare le attuali limitazioni dell’IFC e rendere la VR un elemento attivo nel workflow BIM. Questo nuovo standard consentirebbe di eliminare la necessità di importazioni dei modelli per il loro utilizzo in ambienti immersivi, ottimizzando tempi e risorse economiche.
Lo schema che segue illustra l’integrazione della VR nelle attività di coordinamento BIM confrontando tale processo sia con l’utilizzo di IFX che di IFC. Come si evince, il laborioso processo di esportazione dei modelli e la successiva loro reimportazione nei software di VR rappresenta un’attività dispendiosa e non sostenibile. Inoltre, essendo tali attività svolte esclusivamente in autonomia dal BIM coordinator, non vi è l’opportunità di rendere questa fase un momento di collaborazione e maggior comprensione dell’opera a tutti i membri di progetto. Viceversa, oltre a garantire una maggior collaborazione in queste attività, con IFX e la conseguente funzione di Live Sync ottimizzata rispetto al Direct Link di Unreal, il flusso di lavoro durante i livelli di coordinamento viene caratterizzato da una sola esportazione iniziale dei modelli, per poi operare ad aggiornare e correggere quest’ultimi direttamente dallo stesso strumento di Live Sync.
Oltre agli ostacoli tecnici come detto, attualmente vi sono anche delle criticità di carattere economico relative all’adozione su larga scala della VR nei processi BIM: i costi iniziali relativi alle attrezzature VR e alle licenze full dei software immersivi come Unreal Engine, Unity, Enscape e simili.
Benefici economici integrazione intelligente tra BIM e VR
L’ultima parte del mio lavoro di tesi analizza i benefici economici derivanti dall’integrazione dell’OpenVR nei flussi di lavoro BIM mediante IFX, con particolare attenzione alla valutazione dei costi e dei risparmi nel medio periodo. L’obiettivo è stimare e confrontare l’investimento economico richiesto per l’adozione della VR, attualmente caratterizzato da elevati costi legati alle licenze full dei software di visualizzazione, con l’integrazione della VR in BIM mediante IFX.
Per calcolare i costi di implementazione attuali della VR, consideriamo uno studio di ingegneria medio in Italia con 5 BIM Specialist, 2 BIM Coordinator e 1 BIM Manager.
I costi principali da prendere in considerazione includono:
- Costo medio visori VR di medio-alta qualità presenti sul mercato attualmente: circa €600
- Costo medio delle licenze full dei principali software VR presenti sul mercato attualmente (Unreal Engine, Unity, Enscape…): dai €1.500 ai €2.100 annui per postazione a seconda del software.
Nelle immagini – confronto tra la spesa totale attuale nell’utilizzo della VR e la spesa potenziale mediante OpenVR
I corsi di aggiornamento specifici sui moduli BIM orientati all’approfondimento di competenze tecniche hanno costi variabili a seconda della durata e della complessità del contenuto. In media, un corso dedicato a un singolo modulo di può costare dai €300 ai €700 per partecipante.
In conclusione, si può affermare che l’integrazione della VR nei flussi di lavoro BIM mediante IFX non solo migliora la qualità dei progetti e l’efficienza della collaborazione nel workflow BIM, ma offre anche un significativo beneficio economico nel medio-lungo periodo. Attraverso l’adozione di uno standard come IFX, che elimina i costi ricorrenti delle licenze software, gli studi di ingegneria e architettura possono ottenere un notevole risparmio nei prossimi anni. L’utilizzo della VR, combinato con uno standard gratuito e interoperabile, si dimostra una scelta strategica e sostenibile per il futuro della digitalizzazione nel settore delle costruzioni.
La tesi di Master BIM e OpenVR: studio di una strategia per integrare le funzionalità della VR nei processi BIM sarà discussa domani 27/03/2025
Consiglia questo approfondimento ai tuoi amici
Commenta questo approfondimento
