Com’è utilizzata la realtà aumentata nelle costruzioni BIM?

La realtà aumentata è una nuova tecnologia che permette di visualizzare elementi virtuali nell’ambiente reale. Offre tantissimi vantaggi per progettisti, imprese e committenti che operano nel settore delle costruzioni e nel BIM: vediamo quali

L’impiego della realtà aumentata (AR) si sta affermando in vari settori: intrattenimento, turismo, medicina e chirurgia, settore delle costruzioni (AEC), ecc. Se sei un professionista del mondo delle costruzioni o ti occupi di BIM, devi assolutamente conoscere tutti i vantaggi della realtà aumentata per il tuo lavoro.

Usata correttamente, infatti, la AR può supportarti nella progettazione, nella collaborazione con il tuo team di lavoro, nel miglioramento della sicurezza in cantiere e in una serie di altre attività che approfondiamo in questo articolo. Per questo che sono a disposizione software di realtà aumentata che possono portare enormi vantaggi e agevolare l’itero iter di progettazione, esecuzione, manutenzione e gestione di un’opera.

Cos’è l’AR nell’industria delle costruzioni

La realtà aumentata è una tecnologia che aggiunge informazioni o modelli virtuali all’ambiente reale.

Immagina di inquadrare con il tuo smartphone un qualunque oggetto esistente e di visualizzare sul display una serie di informazioni ad esso associate che si attivano in automatico: video, immagini, modelli 3D, schede informative, ecc.

Questo principio è noto come overlay e genera un nuovo livello di comunicazione che implementa la quantità di dati relativa ad un determinato oggetto.

Applicata all’industria delle costruzioni la realtà aumentata consente di combinare progetti architettonici virtuali con la realtà fisica di un cantiere oppure di inserire virtualmente un oggetto o un fabbricato in un contesto reale per simulare il suo impatto sull’ambiente circostante.

Questa straordinaria tecnologia aumenta la precisione e l’efficienza riducendo gli errori relativi alla gestione di tempo, denaro e risorse in genere (per approfondire ti consiglio di leggere anche questo articolo).

Ci sono diverse applicazioni che la realtà aumentata ha da offrire nel settore edile, scopriamo quali sono.

Applicazioni concrete: realtà aumentata e BIM per progettazione, sicurezza e collaborazione

La realtà aumentata in architettura è una nuova tecnologia che trasporta virtualmente oggetti generati al computer nell’ambiente fisico reale, mediante l’utilizzo di applicazioni o software, cuffie, visori e altri dispositivi intelligenti.

Per architetti e ingegneri può essere particolarmente vantaggioso introdurre la realtà aumentata nel processo BIM, in particolare per:

presentare il progetto ai clienti – è possibile visualizzare il modello di progetto in tutti i suoi dettagli in modo che le parti interessate possano ottenere una migliore comprensione del progetto. L’AR può anche essere utilizzata per mostrare modelli 3D e persino fornire tour virtuali, dando ai clienti un’efficace idea dell’edificio inserito nel suo contesto reale, prima della sua realizzazione;
collaborare con altri professionisti – semplifica la collaborazione online consentendo ai team di condividere immagini e video 3D con i membri del team che non sono in loco. Grazie alla realtà aumentata, le parti interessate possono visualizzare immagini o video in modo più dettagliato e identificare errori o problemi anche se non sono sul posto;
pianificare il progetto – offre la capacità di visualizzare e comprendere l’edificio di progetto in modo approfondito e realistico. La realtà aumentata nelle costruzioni può essere utilizzata già nelle fasi iniziali della progettazione, mostrando il prodotto finale (ad esempio l’edificio già realizzato) a un livello molto dettagliato e fornendo informazioni anche sull’impatto che l’opera avrà sull’ambiente e sul tessuto sociale in cui sarà inserita. Progettisti e imprese possono mostrare modelli funzionali e realistici ai propri clienti e tutte le decisioni sono più consapevoli e non lasciano spazio a modifiche in corso d’opera;
misurare con precisione – i  dispositivi per la realtà aumentata (visori, occhiali intelligenti, ecc.) hanno funzionalità che permettono di misurare gli elementi fisici di uno spazio (profondità, altezza e larghezza). Integrando il BIM con la realtà aumentata, imprese e professionisti possono utilizzare modelli 3D per determinare con precisione le dimensioni degli elementi di progetto e visualizzare in modo realistico tutte le soluzioni a cui si sta lavorando;
revisionare le scelte in cantiere – offre la possibilità di visualizzare il progetto in anteprima, direttamente in loco, prima che i materiali siano ordinati e che i lavori siano iniziati. La revisione in cantiere consente di scoprire eventuali incongruenze del progetto e di prevenire sprechi di risorse e ritardi nelle consegne, adeguando rapidamente il modello BIM alle nuove disposizioni;
sicurezza e ispezione – migliora la sicurezza sui luoghi di lavoro grazie a specifici dispositivi AR (come occhiali o dispositivi mobili) che scansionano tag o etichette posizionate in aree o oggetti specifici. Queste etichette possono far apparire schede informative o persino modelli 3D per comunicare informazioni sulla sicurezza o su eventuali rischi per i lavoratori;
costruzioni sotterranee e ristrutturazioni – durante le demolizioni o le operazioni di scavo, c’è sempre il rischio di colpire involontariamente una linea del gas, i tubi del drenaggio, i sottoservizi, ecc. Un colpo sbagliato di un escavatore può causare danni, guasti o addirittura esplosioni. L’utilizzo della AR consente agli utenti di visualizzare virtualmente la posizione esatta di cavi e tubature non visibili ad occhio nudo e di evitare eventuali problemi;
formazione – i lavoratori possono ricevere istruzioni dirette sull’utilizzo di macchinari nuovi o attrezzature complesse in modo intuitivo, pratico ed efficace, riducendo i costi di formazione e i tempi di inattività degli operatori. In questo modo, i lavoratori possono vedere le attrezzature in azione prima di utilizzarle. Inoltre, possono essere mostrati materiali o situazioni pericolose senza esporre i membri del team ad un rischio reale;
risparmiare sui costi – aumenta la produttività del lavoro, riduce i costi e migliora la sicurezza durante l’intero ciclo di vita dell’opera.

AR vs VR

Strumento analogo alla realtà aumentata è la realtà virtuale (VR).

Nonostante spesso vengano confuse per la loro capacità di creare una sorta di “ponte” tra mondo fisico e mondo digitale, sono molti gli elementi di differenza.

La realtà aumentata amplifica il mondo reale con la sovrapposizione di contenuti digitali. In poche parole la realtà aumentata parte dalla nostra realtà e vi aggiunge qualcosa. Non “teletrasporta” altrove, semplicemente aggiunge contenuti e informazioni ad un luogo o ad un oggetto.

La realtà virtuale invece, ricrea un ambiente digitale che sostituisce completamente il mondo reale. Quando si parla di VR si intende una tecnologia capace di trasportarci in una realtà diversa da quella che viviamo, grazie all’uso di particolari dispositivi come visori e controller. Per scoprire in prima persona questo tipo di tecnologia, è possibile trovare anche software realtà virtuale per le costruzioni e l’edilizia con un periodo di prova gratuito.

Tutto quello che vediamo è generato al computer e ci avvolge a 360 gradi in un’esperienza immersiva in cui è possibile anche interagire con gli oggetti circostanti, spostandoli o modificandoli.

Con la VR possiamo esplorare l’universo, guidare un’auto non ancora uscita sul mercato, visitare una casa non ancora realizzata, svolgere delle esercitazioni in sicurezza, utilizzare un nuovo macchinario, essere catapultati nell’antico Egitto, ecc.

In breve, la realtà virtuale ci immerge in una realtà digitale creata completamente al computer in cui è possibile vivere qualsiasi tipo d’esperienza.

Se sei interessato ad utilizzare la realtà virtuale come supporto per la progettazione e la presentazione dei tuoi progetti ai clienti, ti consiglio di :

leggere questo articolo di approfondimento;
utilizzare un software di realtà virtuale (VR) per architetti e designer con cui creare un modello 3D ed effettuare tour virtuali immersivi.

Com’è utilizzata la realtà aumentata nelle costruzioni BIM?

Quando la realtà aumentata si fonde con il Building Information Modeling, il cantiere diventa uno spazio intelligente dove la progettazione digitale prende forma nel mondo reale con una precisione senza precedenti. Questa sinergia permette ai professionisti di visualizzare il modello BIM direttamente in scala reale sul sito di costruzione, trasformando la pianificazione in un’esperienza immersiva e interattiva. Ad esempio, un capocantiere può sovrapporre il layout degli impianti idraulici o elettrici al pavimento ancora grezzo per verificare che la posa avvenga senza interferenze o errori.

In fase di esecuzione, le funzionalità di tracciamento AR aiutano a confrontare il modello progettato con lo stato di avanzamento reale delle opere, segnalando in tempo reale eventuali discrepanze. Questo si traduce in verifiche ispettive più rapide, correzioni immediate e un significativo abbattimento dei costi di rilavorazione. Inoltre, attraverso visori AR o dispositivi mobili, gli operatori possono accedere a informazioni tecniche contestualizzate – come schede tecniche, manuali di posa o check-list di sicurezza – semplicemente inquadrando una parte dell’edificio. In questo modo, la documentazione digitale non è più qualcosa da cercare, ma è integrata visivamente nel contesto operativo.

L’AR trova un’applicazione particolarmente efficace anche nel coordinamento multidisciplinare. Durante le fasi di clash detection o revisione progettuale, il team può esplorare l’ambiente costruito prima che sia costruito, osservando le interferenze tra strutture, impianti e finiture direttamente nello spazio fisico. Questo approccio elimina la necessità di interpretare modelli complessi su schermo piatto e aumenta la comprensione anche per chi ha meno dimestichezza con i programmi BIM.

Infine, i vantaggi si estendono ben oltre la costruzione. In ottica di gestione e manutenzione, la realtà aumentata diventa un potente strumento di facility management: i tecnici possono individuare condotti, cablaggi o dispositivi nascosti senza demolizioni, semplicemente visualizzandoli attraverso l’AR sulla base del modello BIM federato. Questa capacità non solo riduce i tempi di intervento, ma minimizza gli errori umani e aumenta la sicurezza in ambienti complessi o ad alta densità impiantistica.

Strumenti e dispositivi principali per l’integrazione di BIM e realtà aumentata

​L’integrazione tra realtà aumentata (AR) e il BIM offre strumenti avanzati che migliorano la visualizzazione, la collaborazione e l’efficienza operativa. Tra le soluzioni più innovative in questo ambito, spiccano i software che immergono l’utente in un metaverso BIM.​

La realtà aumentata al servizio del BIM

Questi strumenti, generalmente, sono delle piattaforme che consentono di visualizzare modelli BIM in realtà aumentata direttamente in cantiere, utilizzando dispositivi mobili come tablet e smartphone. Queste soluzioni permettono agli operatori di sovrapporre i modelli digitali all’ambiente reale, facilitando la comprensione del progetto e la verifica delle opere in corso.​

Tra le funzionalità principali troviamo:​

visualizzazione immersiva: i modelli BIM possono essere esplorati in scala reale, offrendo una percezione accurata delle dimensioni e delle proporzioni;
interazione intuitiva: gli utenti possono interagire con gli elementi del modello, accedendo a informazioni dettagliate e navigando tra le diverse componenti del progetto;​
allineamento preciso: grazie a tecnologie avanzate, i modelli digitali si allineano con precisione all’ambiente fisico, garantendo una corrispondenza fedele tra progetto e realtà;​
accessibilità: l’utilizzo di dispositivi mobili rende la tecnologia AR più accessibile, eliminando la necessità di hardware dedicato e costoso.​

L’adozione di strumenti come questi consente di migliorare la comunicazione tra i diversi stakeholder, ridurre gli errori in fase di costruzione e ottimizzare i processi decisionali. Inoltre, l’integrazione con altre tecnologie, come l’Internet of Things (IoT), apre nuove possibilità per il monitoraggio in tempo reale delle condizioni di cantiere e la gestione efficiente delle risorse.

Caso studio: realtà aumentata e Open BIM per il supporto alle attività di cantiere e manutenzione

Un’applicazione concreta dell’integrazione tra BIM e realtà aumentata è stata sviluppata nell’ambito del progetto di ricerca PRESMA, finalizzato a sperimentare l’utilizzo di tecnologie immersive per migliorare le attività di costruzione, ispezione e facility management.

La sperimentazione ha previsto l’impiego di diversi dispositivi di realtà aumentata integrati con la piattaforma usBIM e, in particolare, con i servizi dedicati alla manutenzione (usBIM.maint) e all’Internet of Things (usBIM.iot).

L’obiettivo è stato quello di sovrapporre il modello BIM all’edificio reale, consentendo agli operatori di visualizzare e interrogare le informazioni del modello direttamente in cantiere o durante le attività di manutenzione.

Tra i principali casi d’uso analizzati figurano:

manipolazione del modello BIM in realtà aumentata (rotazione, scala, spostamento e navigazione immersiva);
allineamento del modello digitale all’edificio reale mediante riconoscimento di pareti, punti di riferimento o QR Code;
verifica della corrispondenza tra stato di progetto e stato di fatto;
gestione della visibilità degli elementi per evidenziare impianti normalmente nascosti da pareti e pavimenti;
consultazione delle proprietà IFC direttamente sugli oggetti presenti nell’edificio;
accesso alle informazioni di manutenzione, inclusi ticket aperti, interventi programmati e storico delle attività;
integrazione con sistemi IoT per la visualizzazione in tempo reale dei dati provenienti dai sensori e il controllo delle utenze;
inserimento di annotazioni e segnalazione di anomalie direttamente sul modello.

Uno degli aspetti più significativi della sperimentazione ha riguardato le tecniche di registrazione spaziale del modello BIM rispetto all’ambiente reale. Sono state testate diverse modalità di allineamento, basate sul riconoscimento di superfici, sulla selezione di punti omologhi e sull’utilizzo di QR Code, ottenendo una sovrapposizione accurata tra modello virtuale ed edificio reale.

La ricerca ha inoltre valutato l’impiego della realtà aumentata per l’esecuzione di misure direttamente sul campo. Utilizzando il visore avanzato Microsoft HoloLens 2 è stato possibile rilevare dimensioni e ingombri senza strumenti di misura tradizionali, raggiungendo un’accuratezza inferiore al centimetro nelle prove sperimentali, risultato particolarmente interessante per elementi difficilmente accessibili.

I test hanno evidenziato come la combinazione tra OpenBIM, realtà aumentata e piattaforme cloud rappresenti un efficace strumento di supporto alle attività di verifica in cantiere, coordinamento tra stakeholder, manutenzione degli edifici e gestione operativa degli impianti. La possibilità di accedere alle informazioni del modello direttamente nel contesto fisico consente infatti di ridurre gli errori interpretativi, velocizzare le operazioni di ispezione e migliorare il processo decisionale durante l’intero ciclo di vita dell’opera.

FAQ sull’uso dell’AR nel BIM

Cos’è la realtà aumentata nell’industria delle costruzioni?

La realtà aumentata (AR) è una tecnologia che sovrappone informazioni digitali (come modelli 3D, schede tecniche, immagini, video) all’ambiente reale. Nell’industria delle costruzioni, permette di combinare progetti virtuali con il contesto fisico di un cantiere per migliorare precisione, efficienza e ridurre gli errori.

Quali sono le applicazioni della realtà aumentata nel settore edile?

Le applicazioni includono: presentazione dei progetti, collaborazione a distanza, pianificazione dettagliata, misurazioni precise, revisione in cantiere, miglioramento della sicurezza, gestione delle costruzioni sotterranee, formazione del personale e riduzione dei costi complessivi.

Qual è la differenza tra realtà aumentata e realtà virtuale?

La realtà aumentata arricchisce il mondo reale con contenuti digitali sovrapposti. La realtà virtuale, invece, crea un ambiente completamente digitale che sostituisce il mondo reale, offrendo esperienze immersive a 360°.

Come viene utilizzata la realtà aumentata con il BIM?

La realtà aumentata, integrata con il BIM, consente di visualizzare modelli digitali in scala reale sul cantiere, migliorando il controllo, la pianificazione, l’ispezione e la manutenzione. Permette di rilevare interferenze, accedere a informazioni contestuali e ridurre rilavorazioni e costi.

Quali strumenti sono necessari per usare AR e BIM insieme?

Sono disponibili piattaforme e software AR compatibili con BIM, utilizzabili tramite smartphone, tablet o visori. Offrono visualizzazione immersiva, interazione con i modelli, allineamento preciso all’ambiente fisico e accesso semplificato alle informazioni tecniche.

 

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