LumenRT cho NVIDIA Omniverse: Một Hướng Tiếp Cận Mới Cho Việc Trực Quan Hóa Hạ Tầng Trong Thời Gian Thực

Phần 1: Bối Cảnh và Những Thách Thức Của Ngành Xây Dựng Hạ Tầng

Thực trạng ngành Kiến trúc, Kỹ thuật và Xây dựng (AEC)

Ngành Kiến trúc, Kỹ thuật và Xây dựng (AEC) đang ở trong một giai đoạn phát triển quan trọng. Các dự án hạ tầng ngày càng trở nên phức tạp và có quy mô lớn hơn, từ việc quy hoạch các thành phố thông minh, xây dựng những hành lang đường sắt cao tốc xuyên quốc gia, cho đến thiết kế các nhà máy xử lý nước quy mô lớn. Tuy nhiên, sự phức tạp này cũng làm bộc lộ những khó khăn cố hữu đã tồn tại trong ngành suốt nhiều năm.

Thách thức lớn nhất là tình trạng dữ liệu phân mảnh (Siloed Data). Trong một dự án thông thường, dữ liệu thiết kế, kỹ thuật và xây dựng thường nằm rải rác ở nhiều định dạng và ứng dụng khác nhau, không tương thích với nhau—từ Autodesk Revit, Civil 3D cho đến Trimble SketchUp và các nền tảng của Bentley. Mỗi bộ phận, mỗi nhà thầu làm việc trên một hệ thống riêng, gây ra sự thiếu nhất quán, khó khăn trong việc phối hợp và tạo ra một cái nhìn tổng thể, thống nhất về dự án.

Sự phân mảnh này trực tiếp dẫn đến khoảng cách trong giao tiếp (Communication Gaps). Khi không có một “ngôn ngữ chung” trực quan, việc truyền đạt ý tưởng thiết kế phức tạp giữa các bên liên quan—kỹ sư, kiến trúc sư, chủ đầu tư và cộng đồng—trở nên rất khó khăn. Điều này thường dẫn đến những hiểu lầm, sự chậm trễ trong quá trình phê duyệt và những công việc phải làm lại (rework) gây tốn kém. Các nghiên cứu chỉ ra rằng chi phí làm lại có thể chiếm từ 5% đến 12% tổng giá trị dự án, và những tổn thất hàng năm do giao tiếp kém, làm lại và dữ liệu không chính xác lên tới hàng trăm tỷ đô la.

Cuối cùng, các phương pháp trực quan hóa truyền thống thường mang tính tĩnh (Static Visualization). Quá trình kết xuất (rendering) để tạo ra một hình ảnh chất lượng cao thường tốn nhiều thời gian và tách biệt khỏi quy trình thiết kế. Mỗi khi có một thay đổi nhỏ trong mô hình, toàn bộ quy trình từ xuất dữ liệu, nhập vào phần mềm trực quan hóa, thiết lập lại vật liệu, ánh sáng và chờ đợi kết xuất lại phải được thực hiện thủ công. Quy trình này không chỉ lãng phí tài nguyên mà còn không thể phản ánh được tiến độ thực của dự án, khiến các bên liên quan thường phải làm việc với những hình ảnh đã lỗi thời.

Sự cần thiết của Bản Sao Số (Digital Twin)

Trước những áp lực ngày càng tăng về sự phức tạp của dự án, tình trạng phân mảnh dữ liệu và chi phí lớn của các sai sót, ngành AEC đang chứng kiến một sự thay đổi tất yếu trong phương thức làm việc. Đây không chỉ là mong muốn về những công cụ tốt hơn, mà là một nhu cầu kinh doanh cấp thiết, thúc đẩy sự hình thành của một khái niệm mới: Bản sao số (Digital Twin).

Theo định nghĩa, Bản sao số là một “bản sao ảo của một đối tượng vật lý, cho phép tương tác và phối hợp hai chiều theo thời gian thực giữa thế giới vật lý và thế giới ảo”. Điều quan trọng cần nhấn mạnh là Bản sao số không chỉ đơn thuần là một mô hình 3D. Nó là một thực thể động, một bản sao kỹ thuật số được kết nối liên tục với tài sản vật lý tương ứng.

Sự khác biệt cốt lõi giữa Bản sao số và Mô hình hóa Thông tin Tòa nhà (BIM) nằm ở phạm vi và tính năng động. Trong khi BIM chủ yếu tập trung vào giai đoạn thiết kế và xây dựng, tạo ra một mô hình 3D chứa đầy đủ thông tin hình học và thuộc tính, thì Bản sao số bao trùm toàn bộ vòng đời của tài sản—từ ý tưởng, thiết kế, xây dựng, vận hành, bảo trì cho đến khi ngừng hoạt động. Một Bản sao số thực thụ sẽ tích hợp dữ liệu vận hành theo thời gian thực từ các cảm biến, thiết bị IoT, drone và các hệ thống quản lý khác, tạo ra một vòng lặp phản hồi liên tục giữa thế giới ảo và thế giới thực.

Giới thiệu một bộ công cụ tích hợp

Trong nhiều năm, việc hiện thực hóa một Bản sao số toàn diện cho các dự án hạ tầng quy mô lớn vẫn là một thách thức về công nghệ. Tuy nhiên, một sự thay đổi đáng chú ý đang diễn ra, với tâm điểm là LumenRT for NVIDIA Omniverse. Đây không chỉ là một bản nâng cấp phần mềm đơn thuần; nó là một bộ giải pháp công nghệ tích hợp, được thiết kế để giải quyết các thách thức cốt lõi của ngành AEC và đưa khái niệm “Bản sao số” từ tầm nhìn trở thành hiện thực. Bằng cách kết hợp khả năng trực quan hóa thời gian thực, nền tảng cộng tác mở và quản lý dữ liệu trên đám mây, giải pháp này đang định hình lại cách chúng ta thiết kế, xây dựng và tương tác với môi trường xung quanh.

Phần 2: Phân Tích Các Công Nghệ Cốt Lõi

Sự ra đời của LumenRT for NVIDIA Omniverse là kết quả của sự hội tụ của ba xu hướng công nghệ: trực quan hóa thời gian thực ngày càng thân thiện với người dùng, khả năng tính toán được tăng tốc bằng GPU và AI, và các nền tảng liên kết dữ liệu trên đám mây. Để hiểu được hiệu quả của giải pháp tổng thể, trước tiên chúng ta cần phân tích từng thành phần chính.

2.1. Bentley LumenRT: Làm Sống Động Hóa Các Mô Hình Thiết Kế

Về cơ bản, Bentley LumenRT là một phần mềm trực quan hóa thời gian thực, có khả năng biến các mô hình CAD/BIM vốn khô khan, tĩnh tại thành những môi trường sống động, chân thực. Vai trò của LumenRT không phải để thay thế các công cụ thiết kế, mà là để bổ sung và nâng cao giá trị của chúng.

Một trong những tính năng nổi bật của LumenRT là khả năng tích hợp thiên nhiên kỹ thuật số (Digital Nature). Phần mềm cung cấp một thư viện phong phú gồm cây cối, thảm thực vật và động vật có khả năng chuyển động theo gió, thay đổi màu sắc theo mùa và tương tác với môi trường xung quanh. Điều này cho phép các kiến trúc sư và nhà quy hoạch đặt dự án của họ vào một bối cảnh môi trường thực tế, giúp đánh giá tác động thị giác và sinh thái một cách chính xác hơn.

Bên cạnh đó, LumenRT còn cho phép dễ dàng thêm vào các yếu tố động (Dynamic Elements) như dòng người đi bộ trên vỉa hè hay các loại xe cộ di chuyển trên đường phố, tạo nên một khung cảnh đô thị chân thực. Quan trọng hơn, LumenRT được thiết kế với tiêu chí

dễ sử dụng. Nó hướng đến các chuyên gia AEC—những người không nhất thiết phải có kỹ năng chuyên sâu về đồ họa máy tính—giúp họ có thể tự mình tạo ra những hình ảnh và video chất lượng cao mà không cần thuê ngoài hay qua các khóa đào tạo phức tạp.

Tuy nhiên, phiên bản LumenRT truyền thống vẫn bị giới hạn bởi sức mạnh tính toán và chủ yếu làm việc với các tệp CAD/BIM được xuất ra một cách tĩnh tại. Nó cần một động cơ mạnh mẽ hơn và một nguồn dữ liệu “sống” để phát huy hết tiềm năng.

2.2. NVIDIA Omniverse: Nền Tảng Cho Cộng Tác và Mô Phỏng

NVIDIA Omniverse không phải là một ứng dụng đơn lẻ, mà là một nền tảng cộng tác và mô phỏng. Nếu ví các ứng dụng thiết kế như Revit hay SketchUp là những hệ thống riêng biệt sử dụng các ngôn ngữ khác nhau, thì Omniverse giống như một không gian làm việc chung, nơi mọi người có thể giao tiếp và làm việc cùng nhau trong thời gian thực. Nền tảng này được xây dựng trên hai trụ cột công nghệ chính.

Trụ cột đầu tiên và quan trọng nhất là Universal Scene Description (USD). Được phát triển bởi Pixar Animation Studios, USD được xem như “HTML của thế giới 3D”. Nó không chỉ là một định dạng tệp, mà là một framework mạnh mẽ để mô tả, cấu trúc và tổng hợp các cảnh 3D phức tạp. Điểm nổi bật của USD là cơ chế “lớp” (layers), cho phép nhiều người dùng từ các phần mềm khác nhau có thể cùng lúc làm việc trên một cảnh duy nhất mà không can thiệp hay làm hỏng công việc của nhau (non-destructive collaboration). Đây chính là công nghệ nền tảng cho phép sự cộng tác liền mạch trong Omniverse.

Trụ cột thứ hai là sức mạnh phần cứng của NVIDIA, thể hiện qua kết xuất quang học thời gian thực với RTX (Real-Time Photorealistic Rendering with RTX). Các GPU NVIDIA RTX được trang bị những nhân xử lý chuyên dụng: RT Cores (Ray Tracing Cores) để mô phỏng đường đi của ánh sáng một cách chính xác về mặt vật lý, tạo ra bóng đổ, phản xạ và khúc xạ chân thực ; và Tensor Cores để tăng tốc các tác vụ trí tuệ nhân tạo (AI).

Công nghệ AI nổi bật nhất được tăng tốc bởi Tensor Cores là DLSS (Deep Learning Super Sampling). Về cơ bản, DLSS sử dụng một mạng nơ-ron sâu đã được huấn luyện để tái tạo một hình ảnh có độ phân giải cao từ một đầu vào có độ phân giải thấp hơn. Quá trình này giúp giải phóng tài nguyên của GPU, cho phép tăng tốc độ khung hình (FPS) lên nhiều lần mà vẫn duy trì, thậm chí cải thiện chất lượng hình ảnh. Sự kết hợp giữa Ray Tracing và DLSS là yếu tố then chốt để đạt được chất lượng hình ảnh quang học đẹp mắt

theo thời gian thực, ngay cả trên những mô hình hạ tầng khổng lồ.

2.3. Bentley iTwin: Nền Tảng Dữ Liệu Cho Bản Sao Số

Nếu LumenRT là công cụ trực quan hóa và Omniverse là môi trường làm việc, thì Bentley iTwin đóng vai trò là nguồn cung cấp dữ liệu nhất quán và đáng tin cậy. Nền tảng iTwin là một hệ sinh thái đám mây mở, có khả năng mở rộng, được thiết kế đặc biệt để tạo và quản lý các Bản sao số hạ tầng. Nó giải quyết bài toán khó khăn nhất: bài toán dữ liệu.

Cơ chế hoạt động của iTwin dựa trên nguyên tắc liên kết dữ liệu (Data Federation). Thay vì cố gắng chuyển đổi và hợp nhất các tệp tin từ nhiều định dạng khác nhau (một quá trình thường gây mất mát dữ liệu), iTwin thực hiện việc ánh xạ dữ liệu từ các nguồn đa dạng (BIM, CAD, GIS, dữ liệu thực tế, IoT) vào một cấu trúc chung và mở. Quá trình này đảm bảo rằng tất cả thông tin gốc được bảo toàn và trở thành một phần của một “Bản sao số” duy nhất.

Hơn nữa, iTwin còn thực hiện đồng bộ hóa thay đổi (Change Synchronization). Nền tảng này có khả năng theo dõi và ghi lại mọi thay đổi diễn ra trong các tệp thiết kế gốc. Khi một kỹ sư cập nhật mô hình trong Revit, thay đổi đó sẽ được đồng bộ hóa lên iTwin, tạo ra một dòng thời gian kỹ thuật số của dự án, cho phép xem lại lịch sử và so sánh các phiên bản.

Bằng cách này, iTwin trở thành “xương sống” cung cấp dữ liệu cho các ứng dụng cấp cao hơn. Nó đảm bảo rằng các công cụ như LumenRT for NVIDIA Omniverse luôn được làm việc với dữ liệu mới nhất, chính xác nhất và toàn diện nhất từ tất cả các bộ môn, biến nó thành yếu tố trung tâm của một Bản sao số hoàn chỉnh.

Sự kết hợp của ba công nghệ này tạo ra một giải pháp tổng thể mà không một thành phần riêng lẻ nào có thể đạt được. iTwin giải quyết vấn đề dữ liệu. Omniverse giải quyết vấn đề tính toán và cộng tác. Và LumenRT cung cấp các công cụ và nội dung chuyên biệt cho ngành AEC. Cùng nhau, chúng tạo nên một giải pháp toàn diện và hiệu quả.

Phần 3: Quy Trình Làm Việc Tích Hợp Từ Thiết Kế Đến Trực Quan Hóa

Sự cải tiến thực sự của LumenRT for NVIDIA Omniverse không chỉ nằm ở các tính năng riêng lẻ mà ở sự thay đổi trong quy trình làm việc. Nó chuyển đổi một quy trình vốn rời rạc, thủ công và tốn thời gian thành một dòng chảy dữ liệu liên tục, tự động và liền mạch. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa việc “đẩy các tệp tin” và “truyền phát dữ liệu”.

Bước 1: Tập hợp dữ liệu với iTwin Synchronizer

Quy trình mới không yêu cầu các kỹ sư và kiến trúc sư phải thay đổi công cụ làm việc quen thuộc của họ. Các nhóm thiết kế vẫn tiếp tục làm việc trên các phần mềm như Autodesk Revit, Civil 3D, Trimble SketchUp, hay Bentley MicroStation. Điểm khác biệt nằm ở cách họ chia sẻ công việc. Thay vì gửi tệp tin qua email hay các dịch vụ lưu trữ, họ sử dụng một công cụ chuyên dụng có tên là iTwin Synchronizer.

iTwin Synchronizer là một ứng dụng trên máy tính, hoạt động như một cầu nối, cho phép người dùng “đẩy” và đồng bộ hóa các thay đổi từ tệp thiết kế cục bộ của họ lên một iModel (trung tâm dữ liệu của iTwin) trên nền tảng đám mây của Bentley. Một điểm đáng chú ý là công cụ này có thể xử lý các tệp thiết kế mà không cần cài đặt ứng dụng gốc. Ví dụ, một người quản lý dự án có thể đồng bộ hóa một tệp

.rvt mà không cần cài đặt Revit trên máy của mình.

Bước 2: Hợp nhất và Căn chỉnh trên Nền tảng iTwin

Khi các thay đổi từ nhiều nguồn khác nhau được đồng bộ hóa lên đám mây, nền tảng iTwin sẽ thực hiện công việc hợp nhất và căn chỉnh chúng. Nó tập hợp dữ liệu từ tất cả các bộ môn—kiến trúc, kết cấu, MEP, dân dụng—vào một mô hình liên kết duy nhất (federated model).

Trong quá trình này, dữ liệu không chỉ được gộp lại mà còn được căn chỉnh về mặt ngữ nghĩa (semantically aligned). Điều này có nghĩa là nền tảng hiểu được mối quan hệ giữa các đối tượng từ các tệp khác nhau, đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn của thông tin. Ví dụ, nó hiểu rằng một cây cột trong mô hình kết cấu và một cây cột trong mô hình kiến trúc là cùng một thực thể vật lý. Nhờ đó, iTwin trở thành “nguồn sự thật duy nhất” (single source of truth) cho toàn bộ dự án, nơi mọi dữ liệu đều được tập trung, quản lý và đáng tin cậy.

Bước 3: Trải nghiệm “Sống” trong LumenRT for NVIDIA Omniverse

Đây là bước quan trọng nhất trong toàn bộ quy trình. LumenRT for NVIDIA Omniverse không “nhập” (import) một tệp tin tĩnh từ iTwin. Thay vào đó, nó thiết lập một liên kết sống (Live-Link) trực tiếp đến iTwin đó. Đây là điểm khác biệt cốt lõi so với phiên bản LumenRT tiêu chuẩn, vốn chỉ làm việc với các tệp CAD/BIM đã được xuất ra.

Với liên kết sống này, bất kỳ khi nào có một thay đổi trong thiết kế gốc được đồng bộ hóa lên iTwin, mô hình trực quan trong LumenRT for NVIDIA Omniverse sẽ tự động cập nhật ngay lập tức, mà không cần bất kỳ sự can thiệp thủ công nào. Một kiến trúc sư thay đổi thiết kế mặt tiền trong Revit, và chỉ vài phút sau, người quản lý dự án có thể thấy sự thay đổi đó được phản ánh với chất lượng quang học trong LumenRT.

Cách tiếp cận này mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Nó loại bỏ hoàn toàn quy trình xuất/nhập thủ công, vốn là nguyên nhân gây ra sự chậm trễ, lỗi và tốn kém. Nó tiết kiệm hàng giờ, thậm chí hàng ngày làm việc cho các nhóm dự án và đảm bảo rằng tất cả các bên liên quan, từ nhà thiết kế đến khách hàng, luôn được xem phiên bản mới nhất và chính xác nhất của dự án.

Bước 4: Cộng tác đa nền tảng

Hiệu quả của quy trình này được nâng cao hơn nữa nhờ Omniverse Nucleus, công cụ cộng tác cốt lõi của nền tảng Omniverse. Nucleus hoạt động như một máy chủ cơ sở dữ liệu, cho phép nhiều người dùng cùng lúc truy cập và tương tác với cùng một cảnh 3D trong thời gian thực.

Sự cộng tác này vượt qua các rào cản về địa lý và phần mềm. Một nhóm có thể bao gồm một kiến trúc sư ở Việt Nam điều chỉnh mô hình trong Revit, một kỹ sư cảnh quan ở Singapore cập nhật thiết kế bằng SketchUp, và một chủ đầu tư ở châu Âu xem xét các thay đổi đó ngay lập tức trên máy tính bảng của họ thông qua LumenRT for Omniverse. Tất cả họ đều đang tương tác với cùng một “nguồn sự thật duy nhất” được quản lý bởi iTwin, và thấy các thay đổi của nhau được phản ánh trong một môi trường trực quan, quang học, thống nhất. Quy trình làm việc này không chỉ tăng tốc độ ra quyết định mà còn nâng cao chất lượng của sự hợp tác, tạo ra một môi trường thiết kế thực sự tích hợp và năng động.

Phần 4: Không Chỉ Là Hình Ảnh – Những Ứng Dụng Thực Tiễn Quan Trọng

Sự kết hợp giữa LumenRT, NVIDIA Omniverse và Bentley iTwin không chỉ tạo ra những hình ảnh đẹp mắt. Nó mở ra một loạt các ứng dụng phân tích và mô phỏng, giúp việc trực quan hóa không chỉ để trình bày mà còn là một công cụ hỗ trợ ra quyết định. Triết lý quản lý dự án đang chuyển dịch từ việc giải quyết vấn đề một cách phản ứng (khi chúng đã xảy ra trên công trường) sang việc giảm thiểu rủi ro một cách chủ động (bằng cách xác định và giải quyết chúng trong môi trường ảo, nơi chi phí của sai lầm gần như bằng không).

4.1. Lập Kế Hoạch và Mô Phỏng Xây Dựng 4D với SYNCHRO

Khái niệm “4D” trong xây dựng đề cập đến việc thêm “chiều thứ tư”—thời gian—vào mô hình 3D. Lập kế hoạch 4D (4D Planning) là quá trình liên kết từng cấu kiện trong mô hình 3D với các tác vụ tương ứng trong tiến độ thi công.

LumenRT for NVIDIA Omniverse có khả năng tích hợp liền mạch với dữ liệu từ SYNCHRO 4D, một giải pháp của Bentley về lập kế hoạch và mô phỏng xây dựng 4D. Sự kết hợp này mang lại những giá trị sau:

• Trực quan hóa tiến độ: Thay vì nhìn vào một biểu đồ Gantt phức tạp, các bên liên quan có thể xem một đoạn phim tua nhanh toàn bộ quá trình xây dựng, từ việc đào móng, dựng kết cấu, lắp đặt hệ thống MEP cho đến khi hoàn thiện. Điều này giúp mọi người, kể cả những người không chuyên về kỹ thuật, có thể hiểu rõ trình tự công việc.
• Phát hiện xung đột theo thời gian (Temporal Clash Detection): Các công cụ BIM truyền thống có thể phát hiện xung đột không gian (ví dụ: một đường ống đi xuyên qua một cây dầm). Mô phỏng 4D còn có thể phát hiện xung đột về thời gian và không gian làm việc. Ví dụ, nó có thể cho thấy hai đội thi công khác nhau được lên lịch làm việc tại cùng một khu vực chật hẹp vào cùng một thời điểm, có thể gây mất an toàn và cản trở lẫn nhau.
• Tối ưu hóa hậu cần và an toàn: Các nhà quản lý có thể sử dụng mô phỏng 4D để lập kế hoạch một cách trực quan các hoạt động hậu cần như vị trí đặt cần cẩu, đường di chuyển của xe tải, và khu vực tập kết vật liệu để đảm bảo hiệu quả và an toàn.
• Phân tích kịch bản “What-if”: Nền tảng này cho phép các nhóm dự án chạy thử nhiều kịch bản thi công khác nhau để tìm ra phương án tối ưu. Họ có thể “diễn tập” toàn bộ quá trình xây dựng trong môi trường ảo, xác định trước các rủi ro và sự chậm trễ tiềm ẩn, từ đó đưa ra các biện pháp phòng ngừa trước khi bắt đầu công việc trên thực địa.

4.2. Mô Phỏng Đô Thị Thông Minh bằng AI

NVIDIA Omniverse không chỉ là một công cụ kết xuất đồ họa; nó còn là một engine mô phỏng vật lý, có khả năng tạo ra các mô phỏng phức tạp và được tăng tốc bởi trí tuệ nhân tạo (AI). Khi kết hợp với dữ liệu hạ tầng từ iTwin, nó mở ra những khả năng cho việc quy hoạch và vận hành các thành phố thông minh.

• Mô phỏng giao thông và đám đông: LumenRT cung cấp các công cụ để nhanh chóng tạo ra các dòng giao thông và mô phỏng người đi bộ. Ở cấp độ cao hơn, nền tảng Omniverse đang được phát triển với các khả năng AI tiên tiến để mô phỏng hành vi của giao thông và đám đông một cách thông minh hơn. Các mô phỏng này không chỉ di chuyển theo kịch bản định sẵn mà còn có thể tự điều chỉnh và phản ứng với các sự kiện trong môi trường, chẳng hạn như tắc nghẽn giao thông. Các nhà quy hoạch có thể sử dụng công cụ này để kiểm tra tác động của một nút giao mới hoặc một tuyến xe buýt mới.
• Phân tích môi trường và thiết kế bền vững: Một trong những tính năng hữu ích là khả năng mô phỏng chính xác ánh sáng mặt trời (Sun Study) dựa trên vị trí, ngày và giờ cụ thể, cùng với các hiệu ứng khí quyển như mây và sương mù. Đối với các kiến trúc sư và nhà thiết kế theo đuổi mục tiêu bền vững, đây là một công cụ rất hữu ích. Nó giúp họ đưa ra các quyết định về việc lựa chọn vật liệu, thiết kế hệ thống che nắng, và định vị cửa sổ để tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên và giảm thiểu việc sử dụng năng lượng.
• Mô phỏng các kịch bản khẩn cấp: Trong tương lai, các cơ quan chức năng có thể sử dụng nền tảng này để mô phỏng các kịch bản khẩn cấp như hỏa hoạn hoặc thiên tai. Họ có thể phân tích các tuyến đường sơ tán, dự đoán phản ứng của đám đông và tối ưu hóa kế hoạch ứng phó.

4.3. Giao Tiếp và Thuyết Trình với Các Bên Liên Quan

Có lẽ một trong những lợi ích dễ nhận thấy nhất của công nghệ này là khả năng cải thiện giao tiếp. Một video mô phỏng 4D hay một trải nghiệm tương tác trong môi trường quang học có thể truyền tải ý tưởng thiết kế phức tạp một cách trực quan và dễ hiểu hơn nhiều so với các bản vẽ 2D.

• Tăng tốc quá trình phê duyệt: Khi các bên liên quan—từ chủ đầu tư, cơ quan quản lý nhà nước cho đến cộng đồng dân cư—có thể “trải nghiệm” dự án trước khi nó được xây dựng, họ sẽ có một sự hiểu biết sâu sắc hơn về tác động và lợi ích của nó. Điều này giúp họ đưa ra phản hồi chính xác hơn, giảm thiểu những yêu cầu thay đổi tốn kém ở giai đoạn sau và đẩy nhanh quá trình phê duyệt dự án.
• Trải nghiệm nhập vai (Immersive Experiences): Công nghệ này không chỉ dừng lại ở video. Nó cho phép xuất ra các bản trình bày tương tác độc lập (LumenRT LiveCubes) và hỗ trợ các thiết bị thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR). Điều này cho phép các bên liên quan thực sự “bước vào” bên trong thiết kế, đi dạo trong một tòa nhà chưa được xây dựng hoặc đứng trên một cây cầu tương lai. Trải nghiệm này tạo ra một sự kết nối và thấu hiểu sâu sắc mà các phương pháp truyền thống khó có thể đạt được.

Phần 5: Hiệu Quả Thực Tế và Lợi Tức Đầu Tư (ROI)

Trong lĩnh vực đầu tư công nghệ, việc chứng minh Lợi tức đầu tư (ROI) là yếu tố quyết định. LumenRT for NVIDIA Omniverse và hệ sinh thái Bản sao số không chỉ là những công nghệ mang tính trình diễn; chúng mang lại những lợi ích kinh tế rõ rệt và có thể đo lường được. Các nghiên cứu và dự án thực tế đã chỉ ra rằng việc áp dụng Bản sao số có thể cải thiện hiệu quả sử dụng vốn và hiệu quả vận hành từ 20% đến 30% , và giảm chi phí làm lại (rework)—một trong những khoản lãng phí lớn nhất trong xây dựng—tới 60-80%. Tương tự, lập kế hoạch 4D đã được chứng minh là hiệu quả hơn 40% so với các quy trình lập kế hoạch thông thường.

Các trường hợp thành công trên khắp thế giới đã chứng minh giá trị này trong thực tế. Bảng phân tích dưới đây tóm tắt một số dự án tiêu biểu, cho thấy cách công nghệ này giải quyết các thách thức cụ thể và mang lại kết quả đáng kể.

Những trường hợp này cho thấy ROI không phải là một sự kiện đơn lẻ mà là một tác động lan tỏa. Một lợi ích này sẽ tạo ra một lợi ích khác, tạo thành một chuỗi giá trị. Ví dụ, việc tạo ra các bản trực quan hóa tốt hơn (như trong dự án cầu I-5) dẫn đến giao tiếp hiệu quả hơn. Giao tiếp tốt hơn (như trong dự án của Brigantium) dẫn đến ít sai sót hơn và phê duyệt nhanh hơn. Ít sai sót hơn trực tiếp làm giảm chi phí làm lại, và phê duyệt nhanh hơn giúp rút ngắn tiến độ dự án. Việc rút ngắn tiến độ lại giúp tiết kiệm chi phí tài chính và cho phép các nguồn lực được tái phân bổ sớm hơn cho các dự án khác. Đây là một chu trình cải tiến liên tục, nơi khoản đầu tư ban đầu vào công nghệ mở khóa một loạt các khoản tiết kiệm và hiệu quả ở các giai đoạn sau.

Phân tích sâu hơn về ROI có thể được chia thành các hạng mục sau:

• Tiết kiệm chi phí trực tiếp: Đây là những lợi ích dễ thấy nhất. Việc phát hiện sớm các xung đột trong môi trường ảo giúp loại bỏ chi phí làm lại trên công trường. Việc tính toán khối lượng chính xác từ mô hình giúp tối ưu hóa việc đặt hàng vật liệu, giảm lãng phí từ 10-20%. Ngoài ra, các cuộc họp có thể được tiến hành từ xa trên một mô hình trực quan duy nhất, giúp giảm chi phí đi lại và thời gian hội họp.
• Tiết kiệm thời gian: Mô phỏng 4D và tối ưu hóa tiến độ có thể giúp rút ngắn lịch trình dự án từ 8-15%. Quá trình phê duyệt được tăng tốc nhờ sự thấu hiểu của các bên liên quan. Thời gian chuẩn bị mô hình cho các buổi trình bày cũng được giảm từ vài ngày hoặc vài tuần xuống còn vài giờ, vì dữ liệu luôn được cập nhật tự động.
• Nâng cao chất lượng và an toàn: Bằng cách “xây dựng” dự án trong thế giới ảo trước, các nhóm có thể xác định và giải quyết các vấn đề về thiết kế và khả năng thi công từ sớm. Mô phỏng 4D cũng giúp xác định các rủi ro về an toàn lao động, cho phép các nhà quản lý xây dựng các biện pháp phòng ngừa hiệu quả hơn.
• Lợi thế cạnh tranh: Trong một thị trường ngày càng cạnh tranh, khả năng trình bày một dự án một cách ấn tượng và thuyết phục là một lợi thế lớn để thắng thầu. Việc duy trì sự gắn kết của khách hàng và các bên liên quan trong suốt vòng đời dự án bằng các bản cập nhật trực quan thường xuyên cũng giúp xây dựng lòng tin và củng cố mối quan hệ.

Phần 6: Hướng Phát Triển Tương Lai và Các Bước Bắt Đầu

Tổng kết về những thay đổi

Chúng ta đang chứng kiến một sự thay đổi lớn về phương thức làm việc trong ngành AEC(Architecture, Engineering, and Construction – Kiến trúc, Kỹ thuật và Xây dựng), từ các quy trình tĩnh, phân mảnh, dựa trên tệp tin sang một hệ sinh thái động, kết nối và dựa trên dữ liệu. LumenRT for NVIDIA Omniverse không chỉ là một công cụ đơn lẻ; nó là một phần của một xu hướng lớn hơn về số hóa công nghiệp và sự xuất hiện của các “môi trường làm việc số hóa” công nghiệp. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ là một lựa chọn để cải thiện hiệu quả, mà còn là một bước đi chiến lược để thích ứng với tương lai.

Nhìn về tương lai

Những gì hệ sinh thái này mang lại chỉ mới ở giai đoạn đầu. Tương lai của nó còn hứa hẹn những bước tiến xa hơn:

• Bản sao số quy mô thành phố (City-Scale Digital Twins): Tầm nhìn dài hạn là tạo ra các bản sao số của toàn bộ thành phố hoặc khu vực. Các nhà quy hoạch đô thị và các nhà hoạch định chính sách có thể sử dụng những mô hình này để mô phỏng tác động của các dự án hạ tầng lớn, các chính sách mới về giao thông, hoặc các kịch bản biến đổi khí hậu trước khi chúng được triển khai trong thế giới thực. Điều này sẽ cho phép việc ra quyết định dựa trên dữ liệu ở một quy mô lớn hơn.
• Tích hợp AI sâu hơn: Trí tuệ nhân tạo sẽ không chỉ dừng lại ở việc tăng tốc kết xuất (DLSS) hay mô phỏng hành vi đơn giản. Trong tương lai, các hệ thống AI tích hợp vào Bản sao số có thể có khả năng tự động phân tích dữ liệu cảm biến để dự đoán các vấn đề bảo trì, đề xuất các phương án thiết kế tối ưu dựa trên các ràng buộc về chi phí và hiệu suất, và thậm chí tự động hóa việc quản lý vận hành tài sản.
• Thách thức và Cơ hội với USD: Việc chuyển đổi sang các quy trình làm việc dựa trên Universal Scene Description (USD) là một quá trình. Nó đòi hỏi sự thay đổi về tư duy, đầu tư vào đào tạo kỹ năng mới và giải quyết các thách thức về khả năng tương tác với các hệ thống cũ. Tuy nhiên, cơ hội mà nó mang lại là rất lớn: một hệ sinh thái 3D thực sự mở, có khả năng tương tác, phá vỡ các “ốc đảo” dữ liệu đã kìm hãm sự đổi mới của ngành trong nhiều năm. Việc NVIDIA và Bentley cam kết mạnh mẽ với các tiêu chuẩn mở như USD là một tín hiệu tích cực, cho thấy một tầm nhìn dài hạn nhằm xây dựng một nền tảng chung, bền vững cho toàn ngành.

Làm thế nào để bắt đầu?

Việc áp dụng một công nghệ có tính chuyển đổi như LumenRT for NVIDIA Omniverse đòi hỏi một kế hoạch rõ ràng. Dưới đây là các bước và yếu tố cần xem xét:

• Yêu cầu về phần cứng: Để khai thác tối đa khả năng kết xuất quang học thời gian thực và mô phỏng vật lý, một hệ thống máy trạm mạnh là điều cần thiết. Yêu cầu cốt lõi là phải có GPU NVIDIA RTX. Để có hiệu năng tốt nhất, đặc biệt với các mô hình lớn và phức tạp, các dòng card chuyên nghiệp như NVIDIA RTX A6000 hoặc thế hệ mới hơn NVIDIA RTX 6000 Ada Generation được khuyến nghị.
• Giấy phép và Chi phí: Mô hình cấp phép cho hệ sinh thái này khá linh hoạt, cho phép các doanh nghiệp lựa chọn phương án phù hợp với quy mô và nhu cầu.
  • LumenRT for NVIDIA Omniverse: Đây là một sản phẩm được cấp phép dưới dạng đăng ký theo năm (subscription). Mức giá tham khảo trên các trang thương mại điện tử quốc tế là khoảng $2,450 USD/năm.
  • NVIDIA Omniverse Enterprise: Dành cho các doanh nghiệp và nhóm làm việc lớn hơn cần các tính năng quản lý và hỗ trợ cấp doanh nghiệp. Giấy phép được tính trên mỗi GPU sử dụng, với mức giá khoảng $4,500 USD/GPU/năm.
  • Bentley iTwin Platform: Nền tảng này có một mô hình định giá dựa trên “credits” (tín dụng). Doanh nghiệp có thể bắt đầu với một gói tín dụng nhỏ và chỉ trả tiền cho các dịch vụ và dung lượng lưu trữ mà họ thực sự sử dụng, cho phép mở rộng quy mô một cách linh hoạt.
• Các bước tiếp theo: Hành trình chuyển đổi số bắt đầu bằng một bước đầu tiên. Cách tốt nhất để bắt đầu là liên hệ với các nhà cung cấp giải pháp và đối tác của Bentley và NVIDIA tại Việt Nam. Họ có thể cung cấp các buổi tư vấn chuyên sâu, trình diễn trực tiếp (demo) sản phẩm và giúp bạn xây dựng một lộ trình triển khai phù hợp với các mục tiêu và quy trình làm việc của tổ chức bạn.

Kết luận

Thế giới đang thay đổi, và ngành xây dựng hạ tầng cũng không ngoại lệ. Những công ty, những chuyên gia đi tiên phong, chấp nhận những công nghệ mới như LumenRT for NVIDIA Omniverse sẽ không chỉ cải thiện hiệu quả công việc mà còn góp phần định hình tương lai của ngành. Việc biến những dữ liệu hạ tầng phức tạp thành những trải nghiệm trực quan, sống động và những quyết định sáng suốt giờ đây đã không còn là viễn cảnh. Đó là một thực tế đang diễn ra, và quá trình này vẫn đang tiếp tục phát triển.

Quý khách hàng có nhu cầu về sản phẩm của hãng Bentley vui lòng liên hệ với True Technology Co., Ltd để được tư vấn thêm: +84 (24) 3776 5087 | +84 (24) 3776 5088