Kollaboration par excellence

Beispielhaft: Rathaus Hasselt, Belgien — Wie bei Bauprojekten durch reibungslose Zusammenarbeit von der Planungsphase bis zu Inbetriebnahme Risiken minimiert und Kosten gespart werden können, zeigt der Bau des neuen kommunalen Verwaltungszentrums im belgischen Hasselt. Ein Gemeinschaftsprojekt mehrerer Marken der Nemetschek Group.
Beteiligte Nemetschek Marken: Allplan, GRAPHISOFT, Solibri

Wegweisende Planung und Projektausführung mit Open BIM

„Der durchgängige Einsatz von BIM-Lösungen stellt für alle am Bauprozess Beteiligten einen echten Mehrwert dar,
weil sie eine reibungslose und effiziente Zusammenarbeit ermöglichen"

Steven Hendrickx, leitender Architekt in Hasselt

Gerade große und hochkomplexe Bauprojekte erfordern eine fortlaufende, zuverlässige und effiziente Abstimmung zwischen allen Beteiligten – intern und extern, interdisziplinär und firmenübergreifend. Deshalb treibt die Nemetschek Group im Verbund mit anderen Marktteilnehmern den Datenstandard Open BIM voran. Das ist ein universeller Kooperationsansatz im Bereich Entwurf, Bau und Betrieb von Gebäuden, basierend auf offenen Standards und Arbeitsabläufen. Er ermöglicht den Projektbeteiligten, unabhängig von ihrer jeweiligen Software zusammenzuarbeiten. Dabei hat sich die Schnittstelle Industry Foundation Classes (IFC) als offener Standard etabliert und ist deshalb von zentraler Bedeutung.

Das Teilen und Auswerten von Daten über den gesamten Produktlebenszyklus spart Zeit und Geld und verbessert die Qualität. Grundlegend für diese digitale Transformation ist die Verwaltung der Daten. Nur wenn jeder Beteiligte auf die für ihn wichtigen Daten jederzeit Zugriff hat, kann ihr volles Potenzial ausgeschöpft werden. Dies beginnt mit einem wirklichkeitsgetreuen BIM-Gebäudemodell, das unverzichtbar für einen echten 5D-Workflow ist. Es enthält heute nicht mehr nur 3D-Konstruktionsdaten, sondern erweitert diese um Informationen zu den Dimensionen Zeit und Kosten.

Reibungslose Zusammenarbeit am Beispiel Rathaus Hasselt

In Hasselt entsteht unter der Leitung des Architektenteams um Jaspers-Eyers, MASS Architects und Michel Janssen ein neues kommunales Verwaltungszentrum. Der Komplex aus renoviertem Gebäudeteil und Neubau beherbergt auf ca. 17.000 m2 die Stadtverwaltung und die Sozialbehörde sowie Büroflächen. Die Architekten und deren wichtigste Partner setzen über den gesamten Entstehungsprozess Open-BIM-Softwarelösungen ein. Bei diesem Projekt kommen gleich drei Lösungen aus dem Hause Nemetschek zum Einsatz: Archicad von Graphisoft für das Design und die Planung der Architekten, Allplan Engineering für den Ingenieurbau und der Solibri Model Checker zur Qualitätskontrolle von BIM-Modellen durch das Bauunternehmen.

Von Anfang an sind so sämtliche Informationen über das Bauvorhaben im digitalen Gebäudemodell enthalten – vom Entwurf über die Ausführung mit allen gestalterischen Details, gewünschten Materialien, Brandschutzanforderungen, akustischen Eigenschaften, Isolierungen und Gebäudestrukturen bis hin zur Verwaltung. Das stellt für alle Beteiligten einen erheblichen Mehrwert zum früher üblichen, reinen 3D-Modell dar. Durch diesen Schritt wird nicht nur die Zusammenarbeit aller Beteiligten reibungslos organisiert. Das komplexe Projekt kann in der geforderten Qualität, Zeit und im festgelegten Kostenrahmen an die Kommune als stolze Bauherrin übergeben werden.

Das Rathaus Hasselt ist wegweisend - bei Design, Planung und Projektausführung.

Unabhängig – und doch eine Einheit

Steven Hendrickx, der leitende Architekt in Hasselt, hat nach dem erfolgreichen Projektverlauf mit Open BIM vier entscheidende Faktoren erkannt:

  • Jeder Partner plant sein Modell mit seiner bevorzugten BIM-Software, mit seinen eigenen Templates. Die Zusammenarbeit funktioniert dennoch hervorragend dank eines im Voraus festgelegten einheitlichen und gemeinsamen Standards.
  • Die Arbeitsteilung im Projekt wird zu Beginn definiert. Daten zur Statik beispielsweise haben essenziellen Einfluss auf Architektur und Strukturplanung. Die Daten über Heizung, Lüftung und Klimaanlage hingegen sind zwar wichtig, fließen in der Regel aber nicht unmittelbar in die Architektur ein. Sie können zum Beispiel mit der BIM-Lösung zur Qualitätssicherung von Solibri ausreichend geprüft werden.
  • Planänderungen wirken sich nicht zwangsläufig auf die Pläne aller Projektbeteiligten aus. Architektur und Bauphase sind naturgemäß am engsten verstrickt.
  • Die Expertise der Mitarbeiter, ein ausführliches und übergreifendes Wissen über die verschiedenen Baudisziplinen, ist ebenfalls sehr wichtig für den Projekterfolg.

Der Vorteil präziser Planung anhand zweier Beispiele

In Hasselt war das Bauunternehmen unter anderem mit dem Aushub beauftragt. Nach herkömmlicher Berechnungsmethode auf der Basis von 2D-Plänen ergab die Kalkulation einen Wert von 800 Kubikmeter Sand, der für das Fundament ausgehoben werden sollte. Tatsächlich errechneten die Ingenieure mit dem auf Open BIM basierenden Solibri Model Checker und den von Architekten übernommenen Daten dann aber nur die Hälfte, also 400 Kubikmeter Sand. Das zeigt, wie exakt mit Open-BIM-Lösungen gearbeitet werden kann.

Ein anderes Beispiel sind die zu verbauenden Stahlstreben: Mit der Schnittstellenfunktion IFC Exports von Allplan konnte automatisch aus dem BIM-Modell berechnet werden, welche Stahlstreben eine feuerfeste Behandlung brauchen – per Mausklick und auf den laufenden Meter genau. In Projekten, die keine Open-BIM-Lösungen nutzen, werden für solche Kalkulationen die Daten aus 2D-Zeichnungen manuell in Excel oder eine andere Software übertragen, nachgerechnet, evaluiert und für Kostenangebote und Planungen eingesetzt. Ein fehleranfälliger Prozess mit großen Interpretationsspielräumen. Die Fehler fallen dabei oft erst dann auf, wenn die eigentliche Kostenplanung schon abgeschlossen ist. Beim Rathaus Hasselt konnten diese Fehler im Vorhinein vermieden werden.

Der Umstieg auf Open BIM lohnt sich

Wie jede Neuerung braucht auch BIM eine gewisse Zeit, bis Unternehmen und Angestellte es als Standard akzeptieren. Am besten, so Steven Hendrickx, plane man zunächst kleinere Projekte mit BIM. Mit den dabei gemachten Erfahrungen werde es möglich, sukzessive größere BIM-Projekte abzuwickeln. Dabei liegen die Vorteile der Zusammenarbeit mit Open BIM auf der Hand: Der gesamte Arbeitsprozess wird für alle Projektbeteiligten wesentlich einfacher, und Bauprojekte werden im Zeit und Budgetrahmen abgeschlossen.

Fazit

Für erfolgreiche Bauvorhaben sind insbesondere bei der Software einheitliche Standards und offene Schnittstellen eine unverzichtbare Grundlage. Die Beteiligten brauchen Lösungen, die unabhängig vom individuellen Aufgabengebiet die Fähigkeit besitzen, „miteinander zu arbeiten“. Nahtlose Kollaboration von Mensch und Maschine: Das gewährleistet Open BIM, und dafür stehen die Marken der Nemetschek Group.



Referenzprojekte zum Thema:

BEMO Creates Cinema 4D Projection Mapping Imagery for Vivid Sydney 2019 “Lighting of the Sails” (englisch)

Captivating 3D Motion Graphics Content Illuminated Iconic Sydney Opera House at Annual Festival of Light, Sound & Ideas

Friedrichsdorf, Germany (SPW) – Since 2013, Los Angeles-based BEMO, has earned a reputation as a talent-rich creative studio known for artistic ingenuity and technical problem solving for design-driven animation, visual effects and immersive projects. Maxon Cinema 4D has long been a part of BEMO’s production pipeline serving as its central 3D production hub. Recently, the facility lent its distinctive stamp to the popular “Dream Corp LLC” TV series, JLR/Bond Museum Install and the sensational “This is America” music video by Hiro Murai. 

Under the supervision of design and technical director, Brandon Parvini, and executive producer Brandon Hirzel, the BEMO creative team spent a rigorous three months delivering 12-minutes of mesmerizing, grand-scale projection mapping content for the annual “Lighting of the Sails” at the Vivid Festival in Sydney, Australia, that took place May 24 – June 15, 2019. 

In collaboration with director and visionary artist, Andrew Thomas Huang, known for his music video work with FKA twigs, Björk, Sigur Rós and Thom Yorke, the motion designs were projected each evening on continuous loop throughout the celebration of light, music and creativity to illuminate the exterior of the iconic Sydney Opera House Sails. BEMO is also working in collaboration with Australian based creative collective, Collider, the Vivid Festival Group, Sydney Opera House, and City of Sydney.

Dancing Digital Sculptures
Parvini explains the animation team was asked to study human bodies in motion and integrate them with a floral theme for a piece Huang named “Austral Flora Ballet -- with Soundscape by Kelsey Lu”, “…a lush and visceral projected artwork of dancing digital sculptures inspired by Australia’s native flora.” 

Rich Cinema 4D Toolset Used Exclusively to Handle Character Design
BEMO began to establish the foundation of the character design using Cinema 4D as the exclusive software throughout production to handle all of the animation and simulation. “It was important to be able to recognize the dancer for an identifiable frame of reference otherwise it would very easily look too abstract and viewers wouldn't understand the intentionality of the movement,” Parvini adds.

“The rich feature set in Cinema 4D Release 20 allowed us to freely experiment and achieve a nontraditional procedural approach to building characters that were extremely durable, stable and relatively light. Although a 12-minute piece of content requires heavy lifting, we stayed very nimble in the process pivoting and iterating quickly to strike the right balance for each character in the piece”

At Rogue studio in Los Angeles, Bemo supervised a full motion capture session in front of projected images of the Sydney Opera House while capturing the movements of dancer Genna Moroni and choreography by Toogie Barcelo. Once the actual FBX files were obtained from the mocap session, BEMO had an animated female form that matched the rough proportions of the dancer and set off to develop the set of characters.

Fluid Animated Composites Rendered in Cinema 4D and Redshift
With a robust pipeline, BEMO generated nearly 30,000 frames of 4K footage over several active systems using Cinema 4D on both Redshift and Octane renders running for weeks to create aesthetically pleasing and fluid animated composites. During the Lighting of the Sails, the video content was displayed from a central Disguise d3 server and projected on six laser projectors from different locations to ensure proper illumination and coverage on the Sydney Opera House sails.  

Tapping into the hair dynamics, constraints and rigging tools in the MoGraph toolset in Cinema 4D, the BEMO team sampled the elements from the source flowers such as stems, twigs and petals, and ‘broke apart” all of the motion capture to create roughly five three-and-a-half-to-four-minute dance sequences. Each was designed to accentuate the character and different personalities represented by the Australian flora.

“Some animation scene elements were attached to the physical skin of the character or were attached to the bones system,” says Parvini. “For example, we would use X-Particles to help create a root serving as a leg or flowers as torsos with different arms coming off of that, grab the underlaying splines and mesh and bake it. Or using the deformers in Cinema 4D we could project our generated forms to the rigged mesh or attach it via a tracer system referencing the original bone structure.” 

Alembic System in Cinema 4D R20 Ensures Character Stability
BEMO also took advantage of the new Alembic system workflow in Cinema 4D, debuted in Release 20. This allowed for baking sequences into the rigging system to ensure the stability of each character and avoid having to re-simulate elements. “The Alembic files are an extraordinarily important to our workflow as they can handle splines, hair, particles, color, vertex maps, and more,” Parvini added.

Working from a 3D model of the actual Sydney Opera House, BEMO used the layover and foreground modes in Cinema 4D to mask and coordinate elements that represented the sails in order to calibrate a camera lens that could be used to match the shape of the sails from the perspective of the projectors. “Our experience at the start of the creation process knowing images would be projected outdoors with limited low level ambient light available helped inform our creative decisions to introduce bright and colorful elements and avoid mid-to-grey tones,” explains Parvini.

“Cinema 4D is brilliant because you can find a myriad of ways to do the same thing and often times I felt that I had to go through multiple iterations to find the right solution, says Parvini. “Vivid was one of the most challenging of my career demanding that I build on previous creative experiences to firmly grasp fundamentals and build on them like stories on a house. This is definitely one I have stacked up a few new floors.”

BEMO Image Resources
For Vivid Sydney 2019, LA-based creative design studio, BEMO, relied on Maxon Cinema 4D to create lush and visceral character animations inspired by five of Australia’s native flora for the Sydney Opera House “Lighting the Sails” activation. (All images courtesy of BEMO)

Video images of floral character profiles are available here — https://www.dropbox.com/sh/feitsrju1m61296/AACpK4W-OigrlCI5jD-h1Eina/Character%20Profile%20Video%20MP4?dl=0&subfolder_nav_tracking=1
Still images of floral character profiles are available on request. Please contact vicky@ambientpr.com.

BEMO Credit List
Director: Andrew Thomas Huang
Producer: Olivia Hantken
Design and Animation: BEMO
Executive Producer: Brandon Hirzel
Design/Technical Director: Brandon Parvini
3D Modeler: Patrick Goski
3D Artist: Kenneth Robin
Compositing: William Mendoza
Post Supervisor: Dennis Shin
Music Score: Kelsey Lu
Dancer: Genna Moroni
Choreographer: Toogie Barcelo
Motion Capture: Rouge MoCap

About Maxon
Headquartered in Germany, Maxon is the developer of Cinema 4D, recently recognized by the Academy of Motion Picture Arts and Sciences with a Technical Achievement Award. Maxon software solutions are used by creative professionals worldwide to produce VFX for film, broadcast motion graphics, game cinematics, product designs, medical illustrations, architectural and industrial visualizations, and more. Maxon is part of the Nemetschek Group.

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