数字科技重筑建筑理想-HILLSIDE-萨夫迪建筑事务所

数字科技重筑建筑理想：

HILLSIDE，以虚幻引擎5与RealityCapture

重现栖息地67的最初愿景

Dream builders: Recreating the original vision for Habitat '67with an Unreal Engine and RealityCapture Sample Project

作为加拿大国家文化遗产的栖息地67（Habitat '67），实际上仅建成了最初构想的一部分，是一个未竟的建筑理想。而如今，借助数字科技，这项突破边界的设计终于被完整地呈现。

建筑可视化公司Neoscape与萨夫迪建筑事务所（Safdie Architects）合作，使用虚幻引擎5（UE5）以及实时工具技术，使栖息地67的最初规划在虚拟世界中重生——这不仅为人们提供了一种自由探索、重新思考人居空间的方式，也为下一代建筑师、工程师和城市规划师提供了一个可交互的参照点，帮助他们创造更美好的明天。

（上）虚拟世界中的完整栖息地67 ©Epic Games, Neoscape Inc.

（下）栖息地67的最初构想模型 ©Safdie Architects

城市地标：现实世界中的栖息地67 

A landmark of design

作为20世纪最重要的建筑之一，栖息地67从何开始呢？

它始于摩西·萨夫迪（Moshe Safdie）穿越北美、学习住宅建筑的一次旅程，当时他得出的结论是：从长远来看，郊区住宅是不可行的，因为它们耗费了太多的土地、能源和交通资源。

所以后来，年仅23岁的萨夫迪，将他在麦吉尔大学的硕士论文提交给了1967年蒙特利尔世博会的组委会，以期这个关于新型混合用途社区的设想能够获批实施。

栖息地67建造现场©Safdie Architects

“如果我们能够创造一种新型住宅，不仅能提高人居的生活质量，还能让人们享受花园、具有隐私、且可以走向开放的街道，人们当然会更愿意住在城市之中。”

——摩西·萨夫迪

萨夫迪建筑事务所创始人

世博会通常以临时建筑作为活动场地，但在1967年，加拿大希望打破传统，建造一些“非临时”的设施，一些让与会者能够借此重新思考他们生活方式的建筑。因此，栖息地67应运而生。

作为新型住宅建筑的试点之一，栖息地67既没有助长城市的扩张，也没有建成缺乏灵魂的摩天大楼，填充天际线。同时，作为首批混合用途的概念性建筑之一，它将住宅单元、办公空间、酒店、学院、博物馆等纳入其中，形成了一种自给自足的综合社区。（尽管这种做法在当下已司空见惯，但在当时却与主流的建筑发展趋势相悖）

栖息地67最初构想–草图 ©Safdie Architects

此外，栖息地67还提出了另一个具有前瞻性的愿景——预制住宅，即整座建筑由多个模块在现场组装而成。

在那个计算机还未广泛应用的年代，设计本身就是一场艰苦的体力劳动。对萨夫迪而言，每天工作14小时是常态，但一切在乐高登场后发生了变化。

“乐高是模块化的，它可以堆叠，可以一步步地变化。这些特性在栖息地的设计体系中起了很大作用。”

——摩西·萨夫迪

萨夫迪建筑事务所创始人

栖息地67最初构想–草图 ©Safdie Architects

萨夫迪最初的设计是将20至30层的模块堆叠成框架结构状的塔楼。然而，他很快意识到，如果将这些模块错动倾斜，像堆在山坡上那样，那么每间住宅就可以拥有花园和露天区域。这样的结构可以每四层设置一条街道，同时整座建筑也可以荫蔽下方，在地面形成公共空间。

“每间房子都有自己的屋顶露台，不只是阳台，更是连通天空的花园。这种设计似乎使在城市中享受郊区生活成为可能。当时，这样一个容纳1200户家庭的社区要花费4500万美元，而今天，可能要4.5亿美元。”

——摩西·萨夫迪

萨夫迪建筑事务所创始人

实际上，栖息地67的预算只有1500万美元，所以最终建成的是一个仅包含3个金字塔结构、158间住宅的缩小版，面积不及最初设想的一半，而完整版成为了一个未竟的遗憾。

建成的栖息地67 ©Safdie Architects

新的一天：虚拟世界中的栖息地67 A new day for Habitat '67

虽然栖息地67已经成为了一处理想的居住地，但它对自己提出的一些问题仍未能做出回答——比如，如果实现了最初的设计规模将会怎样？这样的住房愿景是否还能适合所有人？它是否还能提供像现在这样令人舒适的居住环境？

Neoscape试图回答这些问题。他们与萨夫迪建筑事务所合作，将最初的设计可视化，将30层高的巨大建筑置入UE5的虚拟世界之中，让萨夫迪以及新一代的建筑师们，可以以一种新的方式实时体验完整的栖息地67。

对于现年84岁的萨夫迪而言，这也是一次难得的机会。他终于可以看到如果4500万美元的设计成为现实是什么样子，以及最初的设计中是否存在他无法预料和未曾预见的问题。

Hillside室外场景 ©Epic Games, Neoscape Inc.

“当Epic Games找到我们，想要挑战重现栖息地67时，我们非常兴奋，因为这是一个对建筑界非常重要的项目。”

——Ryan Cohen

Neoscape负责人

即便使用了最新的技术，这项任务也相当艰巨。在Neoscape开始对栖息地67未完成的部分进行建模之前，他们必须先绘制已建成的部分。

为此，他们使用一架配备了摄像头和激光雷达（LiDar）的无人机，按照预先编程的路径绕建筑飞行，对建筑进行了207次扫描；同时使用第二架无人机，拍摄了4136张高分辨率图像，以获取周边的所有结构细节。然后，三组数据通过RealityCapture软件进行组合、配准、处理，最终创建出了栖息地67的精准模型。

这不仅为Neoscape的后续工作打下了基础，而且为后代记录下了栖息地67的当前状态，让世界各地的学生都可以随时探访它、学习它。

接下来，萨夫迪建筑事务所和Neoscape根据麦吉尔大学留存的栖息地67档案，进行了进一步的开发设计。

一方面，丰富了创建3D模型所需的各种细节，如建筑将如何组装、如何连接到停车场，水景和花园如何布置并发挥功能，以及人行道和车行道如何连接等等；另一方面，深化了原始规划中的其他要素，如酒店、学校、办公空间等，整合为该混合用途综合体的一部分。

Hillside 室内及露台场景©Epic Games, Neoscape Inc.

终于，栖息地67被完整地实现。经由萨夫迪团队的设计以及Neoscape的数字化，这个1961年只能作为概念的作品，在50多年后的今天变为了现实，并带来了更加身临其境的体验。

“直至今天，萨夫迪建筑事务所推行工作的许多基本原则，仍可以追溯到栖息地67。

多年来，我们的项目都建立在促进社区发展的核心价值观之上，都旨在提供平等的光线、空气和绿色空间，都致力于让大规模建筑亦充满人性关怀，而所有这些理念都在栖息地67中有所体现。

最新的技术展现出这些理念的未来潜力，也让它们翻越我们工作室的藩篱，走向更广阔的世界。”

——Jaron Lubin

萨夫迪建筑事务所合伙人

基于Epic创作生态的可视化 

Visualizing with the Epic ecosystem

虽然Hillside的规模巨大，但令Neoscape感到欣慰的是，Epic创作生态提供的大量工具和资源，使他们可以专注于处理关键的可视化需求，而无需进行大量的定制化制作。尤其是UE5，使他们实现了传统数字内容制作软件（DCC）难以实现的大尺度和高保真度。

“最重要的一件事是，你不必点击渲染按钮来看你做了什么，所以我们能够真正专注于项目的艺术性。我们想测试虚幻引擎的真正能力，以突破建筑可视化的边界。我们真的这样做了——带着雄心壮志。”

——Ryan Cohen

Neoscape负责人

模块化的建模过程 ©Epic Games, Neoscape Inc.

Hillside 开发过程 ©Epic Games, Neoscape Inc.

该项目的基础材质模型由Rhino和3ds Max创建，然后通过Datasmith导入UE5中。在UE5中，植物、布景、车辆等元素将以多样化的形式呈现，但却不会过于繁杂。整个场景中利用了离散集合，可以在不影响性能的前提下实现逼真的外观。

一切就绪后，开发团队评估了UE5目前处理的数据量。虚拟的栖息地67包含了数千个住宅单元，共计超过45亿个三角面片，此外还有地平线上的蒙特利尔城市模型——整个场景的规模已超出了大多数渲染包可以处理的范畴。因此，为了减轻负担，Neoscape在UE5中采用了真实世界中栖息地67的模块化构造方法。基于这一想法，他们开发了一个新的工具，可以将Rhino中的组块转化为静态的网格体，且这些网格体会自动放置在正确的位置上。

同时，开发团队还利用了UE5的Nanite功能，从根本上改变了大型场景的渲染方式，使整个项目可以在不大幅降低性能的情况下展现更多细节。此外，他们还利用UE5的Lumen功能，进行了实时、精细的全局光照，使模型的内容编辑和艺术指导可以同步进行，从而可以更高效地决定最佳的照明条件、材质饰面和动画效果。

Hillside 室外场景 ©Epic Games, Neoscape Inc.

对于最终的模型和项目成品，萨夫迪直言惊喜。

“虚幻引擎不仅仅是建筑师的一个工具，它可以打开一个全新的世界，启发一些全新的观点。这正是我们现在所需要的，即重新思考我们的城市应该如何建设。我希望这能够真正地触达广大公众，让人们意识到你可以居住在栖息地67这样的环境之中，这将有助于推动人们去实现这种愿望。”

——摩西·萨夫迪

萨夫迪建筑事务所创始人

“我们想鼓励人们在接受这些作品的同时，也提出自己的想法，构想自己的栖息地。人们可以玩转其中，获得知识与乐趣；可以制作自己的影片，制作自己的效果图，实践自己的创作。”

Carlos Cristerna

——Epic Games高级产品专家

Hillside作为建筑可视化的示例项目，不仅将作为一个高质量的资产合集，也将为所有人提供一种探索建筑的全新方式。

Hillside示例项目由Epic Games、Neoscape与萨夫迪建筑事务所合作完成。LiDAR扫描由R-E-A-L.it、Leo Films、Drone Services Canada Inc.合作完成，并由RealityCapture团队进行制作。

更多项目信息请访问Hillside项目官网：

https://www.unrealengine.com/zh-CN/hillside

*您可通过官网下载Hillside示例项目，亲身体验所有的室内、室外和建筑周边的3D环境；下载萨夫迪体验项目，参与由萨夫迪导览的栖息地和1967年世博会之旅；以及下载栖息地67的扫描数据及Hillside的开发文档，了解更多的技术细节。同时，您也可通过该链接在网页端实时体验Hillside。

关于萨夫迪建筑事务所

萨夫迪建筑事务所是一家充满创新精神的设计事务所，坚持建筑的永恒性、连接自然及人性化设计。萨夫迪建筑师事务所由先锋建筑师摩西·萨夫迪（Moshe Safdie）创立，总部位于波士顿，在新加坡、上海和耶路撒冷分别设有办事处。事务所以研究为导向，具有前瞻性和丰富的实践经验，擅长用大胆创新的思维和不同寻常的方式为建筑设计及城市规划提供解决方案，成功完成了一系列世界难度、综合且复杂的大型项目。

更多详情请搜索官方微信 Safdie Architects 或网站 Safdiearchitects.com