智慧工地-数字化体验探索

一、数字化家装时代

家装行业是一个万亿级市场，近些年随着互联网对家装行业的深入布局，利用信息技术优势，从装前创新营销获客、CRM、BIM软件设计算量，装中阶段供应链管理系统、标准化产品、派单施工平台SaaS建设，再到装后智能服务等等，改变了传统家装作业模式，在全链路实现了数字化运用，带领整个家装行业步入数字化时代。

在数字化大趋势下，家装行业的用户和行业表现出一些新的特点。

1. 用户年轻化，更高的品质要求

根据家装行业报告显示，8090后成为家装市场主体，占比超过65%。产品品质、客户服务和企业品牌形象是用户关注的三大因素。互联网家装通过产品套餐化满足新消费群体对风格多样性和个性化需求，标准化施工保证装修进度和品质。但是整个装修过程流程长，节点多，涉及很多专业知识，容易让用户失去掌控感、参与感，拉低了整体的家装体验。

2. 施工交付仍是行业难题

纵观装修全程，互联网家装优势聚焦在装前获客多、产品服务多样和标准化家装提效。但施工执行环节流程工艺复杂，技术手段还在迭代，与传统家装并未产生较大区别。家装客户在空间上分布范围大，时间维度上，项目进度不一，施工过程中管控难度大、效率低、成本高。

图1 数字化家装时代用户与行业特征

二、数字化转型方案

“数字化转型是通过数字技术的深入运用，构建一个全感知、全联接、全场景、全智能的数字世界，进而优化再造物理世界的业务，达到对管理、业务、商业模式的创新和重塑，解决现实的问题。”

1. 智慧工地

智慧工地方案是数字化转型的尝试，通过自研全景摄像头进行视频数据采集，利用Web3D户型技术结合鱼眼视频VR融合算法，在线上构建还原真实的装修工地，通过预研AI检测能力，对装修工地中人、商品、工艺分析运算，解决传统施工中人员管控、品质验收的难题。智慧工地还能赋予装前营销助力转化，装中直播观看提升客户参与体验，成为装修全链路的数字化解决方案。

图2 智慧工地

2. 智慧工地数字化设计思路

智慧工地能力通过内外两个路径实现。外在：物理系统在计算机系统中重构还原，技术是支点，线上虚拟工地是触点。内核：以智慧工地为载体，打破信息孤岛聚合形成系统性能力，是数字化解决问题的本质。

我们要做的事情是将技术语言、业务概念、多方数据通过设计手段整合转译，将抽象、虚拟、分散的信息通过具象化、真实化、有效化的手段还原，做好信息的最大有价转化发挥价值。

图3 数字化设计思路

三、智慧工地体验尝试

1. 构建核心业务场景画面

立项之初，智慧工地仅仅是技术方案，对于智慧工地的想象不一而足，仅仅有概念描述。装中施工环节多业务复杂，智慧工地能力如何去解决相应的施工问题，很抽象没有画面感。

我们利用装中服务蓝图，盘点业务场景，以5大施工阶段为主轴，综合已有算法能力，针对装中的关键问题：人效管控、日常检测、节点验收、商品物联等，结合真实施工作业进行能力展现，将智慧工地能力具象化，构想出智慧工地可见画面帮助大家形成共同认知。

图4 家装核心场景及能力盘点

图5 智慧工地概念视频片段

2. 线上场建设

线上工地是智慧工地的核心内容，线上场利用球形视频与三维模型的融合技术，还原线下工地的真实场景。通过利用摄像机视角引导，让用户在使用中感受到最符合真实世界、最自然的操作，从而达到对物理世界触感体验的还原。

（1）真实体感还原

a. 自然视角建立

摄像机就是用户在虚拟工地中的眼睛，通过视角研究找到既能够展现全屋户型，保证各个空间至少70%画面露出，名称信息不被遮挡，同时又能规避球形视频盲区，获得最佳上帝视角。

图6 摄像机视角

进入房间动作通过2个机位线性切换，进入房间后采用墙地面3:2比例，保证工人平均身高175cm呈现在画面中，进入房间能最直接看到工人施工动作或作业面。

图7 智慧工地自然视角建立

走出房间场景则会考虑在空间内发生视角位移的情况，视角位移后直接退出会出现室内外感知断层。通过增加回旋初始视角，再退出的设计，利用时间差调整避免眩晕感，通过贝塞尔曲线增加缓动缓出效果，打造出顺滑的出场体感。

图8 摄像机出入场视角优化

b. 隐形引导设计

苹果3D Touch利用按压力度不同，在同一个按钮操作上实现低成本功能增值。延伸这个思路，在智慧工地户型查看场景下，利用规则设计引导用户自然的操作，实现润物细无声的操控体验。

在虚拟工地中三维模型具有3个轴xyz的旋转自由度，处于360度球形空间，过于灵活操作则会失去焦点，通过y轴0-180°旋转约束，以隐形方式创建出地平线，引导户型可见范围聚焦在有效操作面，也更符合真实世界的认知。

图9 坐标轴控制

户型缩放通过比例限制，最大给到单空间2/3屏占比，可以快速观看单空间内容，也可以3D模式下继续漫游。最小缩放保证户型空间可读性，过小则失去操作意义。

图10 比例缩放

（2）统一沉浸感塑造

智慧工地用于质检验收、工地直播、展厅营销多个场景，包含手机、平板、电脑、电视大屏多种终端设备，在多端适配上从视觉设计、产品结构和交互操作三个方面保证体验一致。

a. 深色系视觉

暗黑视觉风格有较强的沉浸感，与智慧工地数字科技、未来探索气质不谋而合。3D模型元素拥有光感特征，视觉上利用渐变表现光，点缀设计提升智慧感。主色延续被窝品牌黄，与深色系搭配如同暗夜中的亮光，寓意智慧工地为数字化解决方案带来方向。

图11 智慧工地视觉主色

b. 全屏化浮层框架

为了更灵活适配各个业务场景，将三维户型能力封装为SDK，模型作为底层，在此上叠加各业务层的UI，实现灵活可配。

图12 模型SDK与业务适配

c. 体感一致

操作体验主要由屏幕尺寸和视距两个因素影响。

基于three.js的轨道控制器，屏幕物理尺寸越大延时越久，操作差异感越明显。以单指位移滑动为例，1个单位时间内模型跟随360度，根据不同屏幕尺寸换算出模型位移关系，得出相应的速度系数，再应用于更多的手势操作中。

二是视距差异，移动设备与固定设备视距不同，通过对手机、平板、PC、电视屏幕尺寸试验，调试最佳比例关系，翻转角度，保证一致舒适的观看效果。

图13 视距/比例/速度系数

针对Pad设备和电视大屏还增加多指捏合退出操作，规避手势冲突，更符合大屏下自然的操作习惯。

图14 大屏快捷手势

3. 展厅科普场景

智慧工地中的质检验收功能也被用于线下展厅科普，帮助顾客更真切的感受数字能力是如何发挥作用的。

结合顾客的游览心态和展厅环境，将科普场景以具象、简单、快速的互动形式表现出来。

瓷砖空鼓检测是通过空鼓锤敲击瓷砖发出声音，机器根据声音信息识别瓷砖与墙面粘贴是否牢固做出结果判断，背后是机器深度学习对声音信息的复杂解析。现场通过具象的画面模拟真实敲击，快速直观反馈结果来表现瓷砖空鼓检测能力。

图15 瓷砖铺贴空鼓检测

现实中闭水实验通常需要24小时，我们利用防水设备简化这一过程，以水箱模拟防水空间，简化表达复杂防水流程，达到展厅科普营销目的。

图16 闭水试验水位检测

四、结语

智慧工地目前用于验收质检、工地直播等场景中，帮助服务者提升了巡检效率，更好的服务于客户，帮助业务管理者在线集中质检，提升施工品质，帮助业主更便捷全面查看工地，实现透明工地提升了装修体验。

数字化转型是一个长期过程，智慧工地算法能力也在深度和广度上持续深化，未来包括与BIM设计能力联动打通户型数据，数字孪生在智慧工地的全面落地，以及人工智能成熟深入应用，形成更立体系统智慧的解决方案。

参考文献：家装行业市场分析(装修行业的现状及发展趋势)

作者：石头，高级设计师；公众号：贝壳KEDC

本文作者@ 贝壳KEDC 。

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