大楼是怎样用VR建成的?揭秘英伟达新总部建造史

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英伟达公司新的总部在加利福尼亚州圣克拉拉市,其外表看起来像一个三角形,这也正是该公司的核心所在——毕竟三角形是3D图形图像的基础多边形构造模块,而英伟达公司是目前世界上最大的能够独立制造3D显卡的公司。

这座价值3.7亿美元的建筑反映了在美国的硅谷目前正在发展的趋势,大多数成功的科技公司正在构建自己公司的建筑,来展示公司的独特个性,进而能够吸引更多优秀的人才,同时也能鼓励员工们相互合作。

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有时,这些建筑的项目能够完美地展示公司的这个目标,但有的时候这些看似过于夸大的项目使得他们并没有完成公司标志性的建筑。与众多公司不同的是,他们在模拟公司总部建筑的构建时使用了英伟达自己公司的显卡,虚拟现实(VR)的工具以及可视化的软件。该公司员工及其建筑师在虚拟现实中看到模拟后的建筑后,又在最后的建筑设计上稍微做了一些改变,使得其建筑更加的完美。

外媒VentureBeat的记者参观了正在构建中的50万平方英尺的大楼,该建筑将在2017年秋季完工,预计容纳2200多名员工。据Gensler建筑师以及英伟达公司的房地产高管透露,他们投身于这个项目中已经有4年之久。他还在VR空间中参观了其它地方,了解到了在未来使用英伟达公司的专业软件Iray如何来创建生动逼真的3D图像。

为什么选择三角形来做设计?

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该公司建筑物的一个突出特点是它的屋顶是由不同高度的三角形组成,因为其处于热点地段,所以室外没有停车场区域。但英伟达公司目前正在建造一个两层的可以容纳1500辆车的地下车库,当员工开车进入地库后,不需要再从地下车库出来,他们只需要在大楼的中间乘坐电梯或走楼梯便抵达各自的办公室。

英伟达的房地产高级总监John O’Brien在新闻发布会上说:“三角形代表的是:我们是谁、我们做的是什么。我们是一家视觉计算公司,三角形是我们的基础构建模块。” 该公司的CEO 黄仁勋也表示确实如此。

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英伟达公司的总部建筑项目开始于2007年,当该公司在圣克拉拉市获得了25英亩的土地和旁边相邻的10英亩土地时,便快速地做出来了一个设计,想要使得公司尽快摆脱租赁的办公楼。但由于2008年和2009年的经济衰退期,黄仁勋不得不将将总部建筑设计项目搁置,继续租赁办公楼,直至四年前恢复了该项目。

恢复该设计项目时,黄仁勋要求该团队对该建筑设计项目重新审视,目的就是想要使得建筑更符合英伟达公司的商业业务,同时也能鼓励员工们相互合作。

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目前,公司在硅谷的数千名员工分散在12座办公楼中,这使得在各部门之间的合作交流变得十分的困难。据麻省理工学院Tom Allen的一项研究表明,如果人们在同一栋办公楼的同一层办公,相互遇见的可能性为95%,但如果在同一栋办公楼的不同层办公,那么可能性下降到5%,如果是在不同的建筑中办公,那么其见面的可能性几乎为0。

正如O’Brien所说“在12座办公楼中,员工之间相互见面并诞生创新灵感的机会少之又少。我们的员工需要相互合作,因为我们是艺术和科学的结合。”

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英伟达公司已经了解到了目前许多大公司的标志性建筑物的设计,例如皮克斯公司在加利福尼亚州埃默里维尔市的总部建筑,其中央是有一个广阔的开放空间,可以供员工们洗浴等;它也知道苹果公司当时的首席执行官Steve Jobs提出的环形“飞船”的设计。但黄仁勋认为英伟达公司不会与圆形有更多的接触,相反三角形反而更适合本公司的建筑设计。

为什么要使用VR技术来进行设计?

对于第二次的设计,英伟达公司组建了一个由建筑公司Gensler,总承包商Devcon,景观建筑工作室Tom Leader以及北加利福尼亚州的发展顾问Sares-Regis团队组成,他们都住在同一个两层楼的建筑中,楼梯间有很多的通道以便大家在各楼层中都可以相互看到,进而诞生更多的设计灵感。

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据Gensler 工作室总监的Manan Shah所说,该建筑物是以英伟达公司的工作原理为基础构建而成。

Iray使用光线追踪以及高精度的材料反射率来展示在真实世界中的建筑物的实际外观。据Gensler 的创意媒体经理Scott DeWoody所说,在规划设计建筑物期间,因为模拟最终的建筑物有着高精度的代表性,因此对建筑物进行虚拟现实中的模拟十分有必要。

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据英伟达公司Iray产品管理高级主管Phillip Miller透露,在最初时,Iray软件没有足够的能力来处理相关的工作,因此黄仁勋督促研发小组开发一个新的版本,使得其能够更好地处理精确的照明和阴影的问题,开始时英伟达公司使用渲染引擎来驱动其他公司的产品,但终于完成了自己的Iray软件,该软件能够向建筑师提供最终产品的精确视图,使得他们能够根据模拟的视图结果来修改其最初的建筑设计,如果用其他办法,在中期施工过程中对设计进行修改是非常困难的。

正如Miller所说“我们能够在虚拟现实中通过不同的摄像机角度的遮掩找到我们设计的建筑物的缺陷所在,也可以找到我们之前在设计中并没有发现的东西。”

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有了Iray,设计师DeWoody就能够对工程进行高速迭代,几乎可以即时按照建筑设计师的修改意见来产生新的效果图,在过去的设计中,这需要一天甚至更长的时间才能做到,但在目前不需要这么长的时间。因为英伟达公司将图像处理单元与120多个显卡放在云端,使得其能够整体协调工作而不是仅仅一两个在工作,因此DeWoody可以从世界上的任意一个地方访问Iray软件。

例如,他们可以在虚拟现实的“审查”中发现他们所设计的整个建筑物有很多的三角形天窗,这些三角形可能会导致在建筑物中的很多计算机上产生眩光效应,因此建筑师们可以根据虚拟现实中的模拟结果来减少设置的天窗数量,同时节省了建筑的开支和达到了减少眩光的目的。正如Shah所说“该软件能够帮助我们设计建筑物合适的采光量。”

为什么要使用这种设计理念?

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如上面所述,员工们在停车场停完车之后想要进入办公大楼,必须通过大楼中间的电梯或楼梯,那也正是他们可以相互见面诞生创意火花的地方。
据O’Brien透露 “当你从大楼中间进入建筑时,你可以看到该大楼的核心部分,在这个社交空间里有会议室、市政厅室以及浴室。当你走向大楼的一侧时,你将变得冷静、理智、注意力集中。即使你是个内向的人,想要去你的办公桌也必须通过大楼中间的电梯或楼梯,这就是我们设计的能够碰撞产生创意火花的地方。

O’Brien说无论我们想要什么地方的什么样的景象,虚拟现实都可以给我们一个很好的视觉感,例如,在虚拟现实中你可以看到某个列的视图被阻塞了。在之前,Iray软件作为一些公司(例如西门子)销售的动画产品渲染引擎,但在目前英伟达公司的 Iray软件是独立的,是由柏林的团队制作来供他人使用,它可以插入到3D Studio Max等动画软件当中。据Miller透露,该软件能够以高精度的方式模拟1000多种材料,并且已经被商业化了9个多月。

据O’Brien介绍,“黄仁勋有意愿想用Iray软件来模拟建筑物的场景,就像英伟达公司在将显卡投入制造之前进行模拟芯片设计一样。当时Iray软件还处于起步的阶段,但随着软件的更新,我们将它作为建筑设计中的迭代工具,我们可以在四年之前就能看到建筑物的整体构造。目前该建筑工作仍然在每天进行着,但这不是模拟,是真实存在的,因为我们每天都从建筑物旁边走过。”

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除上面所述之外,随着建筑施工的开始,英伟达公司记录下了其总部建筑物的成长过程。该公司在整个施工现场使用无人机(Kespry)来捕获所有正在改变的东西图像,并且该软件能够将12亿点的“点云”图像拼接在一起,进而来显示从所有捕获的数据点构建的最终动画视图。

在虚拟现实中,人们可以通过时间的快速转移图像的功能,从任意的一个角度来观看该建筑物是如何通过每层的混凝土和材料的添加然后被一步一步建成的,这部动画使用了大量的GPU来绘制。

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据Miller介绍“这真的能够帮助我们将图像转换为真实的信息,我们可以现在登录并且识别像卡车一样的对象目标。在未来的某个时候,你将会看到构成项目的80%都将是基于点云中你所看到的。”

英伟达公司计划于2017年年底,能够让员工们搬进大楼中。英伟达公司在圣克拉拉市有4000多名员工,因此新的大楼并不是对每个人都是完美无缺的,但公司称其有能力将会在以后的建设中逐步将其完善。

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