Auf einer Umgehungsstraße an der Nordseite von Gaborone liegt Botswana, eine dreizackige Struktur mit Glasfront, wie ein geerdetes Raumschiff. Es ist der Botswana Innovation Hub, eine neue LEED-zertifizierte Einrichtung für Technologieforschung und -entwicklung, die von der Regierung Botswans finanziert wird, um technische Arbeitsplätze in einer Wirtschaft zu schaffen, die seit langem vom Diamantenhandel dominiert wird.
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Ein Spaziergang durch das Innere zeigt geräumige Lounges, Konferenzeinrichtungen, eine Bibliothek, medizinische Forschungslabors und Gründerzentren. Fußgängerbrücken verbinden die verschiedenen Flügel.
Heutzutage ist dieser ganze Komplex mit einer Fläche von 270.000 Quadratmetern nur eine Vision, die mit einem HTC Vive Virtual-Reality-Headset betrachtet werden kann. Der Standort in Botswana besteht jetzt aus einem teilweise fertiggestellten Bauwerk, dessen freiliegende Balken sich nach oben und nach außen in den allgemeinen Rahmen erstrecken, der das Gebäude bilden wird.
SHoP Architects, das Unternehmen hinter dem Innovationszentrum, verwendet diese Art der Visualisierung für verschiedene Zwecke. SHoP und andere zukunftsorientierte, zukunftsweisende Architektur- und Ingenieurbüros nutzen die virtuelle und erweiterte Realität, um effizienter bessere Gebäude zu schaffen. Von seinem Büro in New York aus kann der SHoP-Direktor für virtuelles Design und Konstruktion, John Cerone, durch die Hallen und Räume des Gebäudes schlendern und dabei Details sehen, die von normalen Architekturzeichnungen oder sogar Modellen nicht zu unterscheiden sind.
„Die Idee, dass Sie ein immersives Rendering verwenden können, dass [Kunden] den Raum tatsächlich spüren, dass sie sich darin befinden, dass sie ihn besetzen, dass es eine Tiefenperspektive gibt“, sagt Cerone. "Es ist ein unglaublich leistungsfähiges Werkzeug, ein Kommunikationswerkzeug, um das Design im Grunde zu sehen und zu fühlen, bevor viel Aufwand und Geld und Zeit für die Erstellung aufgewendet werden."
Der gesamte 26.000 Quadratmeter große Komplex kann über ein HTC Vive Virtual-Reality-Headset angezeigt werden. (SHoP Architects PC) 
Der Hub besteht aus geräumigen Lounges, Konferenzeinrichtungen, einer Bibliothek, medizinischen Forschungslabors und Gründerzentren. Fußgängerbrücken verbinden die verschiedenen Flügel. (SHoP Architects PC) 
Der Standort in Botswana enthält nun eine teilweise fertiggestellte Struktur. (SHoP Architects PC) Am einfachsten - und das ist seit Jahren so - bietet die virtuelle Realität die Möglichkeit, eine Repräsentation eines Gebäudes mit Kunden zu teilen, bevor es in Betrieb genommen wird oder wenn Flächen innerhalb des Gebäudes verkauft werden. Besprechungen und die Zusammenarbeit erfolgen schneller und genauer, wenn die Parteien - ob in der Ferne oder persönlich - eine genauere Vorstellung davon bekommen, was die anderen denken.
Laut Jeffrey Jacobson, der Architektur- und Ingenieurbüros dabei unterstützt, Personal für die Nutzung der virtuellen Realität zu entwickeln und zu schulen, gibt es einige Beispiele für Software, die zum Erstellen dieser virtuellen Darstellungen verwendet wird. Die beiden dominantesten sind Videospiel-Engines, die als Unreal und Unity bekannt sind. "Das sind eine Art Cola und Pepsi", sagt Jacobson.
Andere Programme sind speziell auf die Gebäudeplanung zugeschnitten. Autodesk, das eine eigene Version einer Spiele-Engine namens Stingray zur Visualisierung von Gebäuden entwickelte, erstellte eine Art Abkürzung namens LIVE. Mit LIVE wird automatisch eine dreidimensionale Visualisierung eines Raums erstellt, der mit der Revit Building Information Modeling-Software von Autodesk entworfen und in Stingray übersetzt wurde, ohne dass viele neue Kenntnisse erforderlich sind.
„Wenn Sie Architekt, Ingenieur oder Konstrukteur sind, müssen Sie kein umfangreiches Schulungshandbuch zur Konvertierung von CAD-Daten erwerben, damit diese in einer Echtzeit-Engine funktionieren“, sagt Joel Pennington, Hauptkonstrukteur von LIVE. „Wenn Sie Unity oder Unreal verwenden, müssen Sie das tun.“ Mit LIVE können Benutzer durch ein Gebäude klicken und Angaben wie die wahrgenommene Höhe eines Geländers, die Art und Weise, wie die Sonne zu verschiedenen Jahreszeiten scheint, und bewerten Mehr.
Aber abgesehen davon, was entworfen wurde, kann die virtuelle Realität den gesamten architektonischen Prozess von der Planung über die Konstruktion bis hin zur Instandhaltung nach Fertigstellung eines Gebäudes verändern. Architekten müssen keine Software verwenden, um ihre Zeichnungen in Renderings zu übersetzen. Sie können in erster Linie in drei Dimensionen entwerfen. SHoP hat Mitarbeiter in virtuellem Design und Konstruktion sowie in Laserscanning geschult, um vorhandene Innenräume zu digitalisieren. Dies kann den Designern eine Vorstellung davon geben, wie das Projekt voranschreitet.
Alles wird wichtiger, da die von uns entworfenen und gebauten Räume immer komplizierter werden. "Es ist besonders nützlich, wenn es sich um einen seltsamen Raum handelt, wie ein Atrium eines Gebäudes oder eine Lobby", sagt Jacobson. "Sie sind immer unregelmäßig geformt, es ist immer etwas Neues, und man kann es sich wirklich nicht anders vorstellen und den Maßstab richtig einstellen."
In den Wänden müssen Heizung und Lüftung, Elektrik, Sanitär und Alarm wie ein dreidimensionales Puzzle zusammenpassen.
„Da wir sehen, dass die Anforderungen und die Komplexität des Gebäudedesigns immer weiter zunehmen, wird die Bauindustrie infolgedessen stärker unter Druck gesetzt“, sagt Pennington. „Die Möglichkeit, Technologien wie die virtuelle Realität zu nutzen, um Probleme frühzeitig zu erkennen, bevor sie während der Konstruktion auftreten, bedeutet…, den Prozess voranzutreiben, sodass wir Zeit und Mühe für die gesamte Pipeline sparen.“
Es hört nicht beim Design oder bei der virtuellen Realität auf. Augmented Reality bietet schnellere und genauere Möglichkeiten zum Erstellen. Mit computergesteuerten Maschinen können digital modellierte Strukturen hergestellt werden. Anstatt sich auf eine Zeichnung zu verlassen, um herauszufinden, wo etwas installiert werden soll, können Bauarbeiter eine digitale Version sehen, die über ein Tablet oder einen anderen Bildschirm direkt in das wirkliche Leben eingeblendet wird. Auch das Betriebs- und Wartungspersonal wird Augmented Reality auf ähnliche Weise einsetzen, um die Wartung zu vereinfachen.
"Mit Augmented Reality können Sie dieses falsche Röntgenbild haben, mit dem Sie in die Wände sehen können", sagt Jacobson.
