Sự vận động của kiến trúc và quy hoạch đô thị chưa bao giờ chỉ là câu chuyện của bê tông, đường sá hay cao tầng. Đó, trước hết, là câu chuyện của công cụ những phương tiện âm thầm định hình cách con người nghĩ, vẽ và tưởng tượng về không gian sống. Trong các văn phòng kiến trúc Việt Nam đầu những năm 2000, bối cảnh ấy hiện lên rất rõ tiếng lạch cạch của thước kỹ thuật, tiếng quạt gió từ những cỗ máy tính chạy AutoCAD đời đầu, và những bản vẽ 2D phẳng lỳ trải dài trên màn hình. Khi ấy, 3D vẫn là một thứ xa xỉ dựng một phối cảnh đồng nghĩa với hàng giờ thao tác thủ công, chuẩn xác đến từng milimet.

Từ những bản vẽ tay ấy, ngành kiến trúc – quy hoạch Việt Nam đã đi qua nhiều cột mốc AutoCAD 2D, SketchUp như một làn gió mới của tư duy trực quan, và hôm nay là kỷ nguyên của thiết kế tham số, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo. Trong dòng chảy đó, các dự án công nghệ nội địa như UrbanAna xuất hiện không chỉ như một giải pháp kỹ thuật, mà như một bước ngoặt mới để chúng ta suy nghĩ lại về cách con người tương tác với không gian sống thông qua dữ liệu và tư duy tinh gọn.

Mặt bằng Khu tập thể Thanh Xuân Bắc, Hà Nội

Những nét gạch đầu tiên và sự phát triển của kỷ nguyên kỹ thuật số

Vào những năm 2000, thế giới của kiến trúc sư Việt Nam vẫn xoay quanh các bản vẽ 2D. AutoCAD là “vương quốc” của Line, Offset và Fillet, nơi việc thiết kế một khu đô thị hàng trăm hecta đồng nghĩa với hàng nghìn đường kẻ chồng chéo và những phép tính thủ công về diện tích, mật độ, hệ số sử dụng đất. Chỉ một thay đổi nhỏ từ chủ đầu tư cũng có thể kéo theo cả chuỗi tính toán lại, buộc người thiết kế phải đếm và nhập lại toàn bộ số liệu.

Sự xuất hiện của SketchUp năm 2000 mở ra bước ngoặt về tư duy trực quan. Công cụ phác thảo 3D này giúp ý tưởng không gian trở nên sinh động và dễ trình bày hơn. Tuy nhiên, SketchUp vẽ nhanh nhưng không tính nhanh. Các kiến trúc sư vẫn mắc kẹt trong vòng lặp quen thuộc: dựng hình 3D, chỉnh kỹ thuật 2D, rồi nhập số liệu thủ công. Đây chính là điểm nghẽn của sự sáng tạo nơi những tư duy lớn về đô thị bị kìm hãm bởi những thao tác lặp đi lặp lại và nguy cơ sai sót cao trong dữ liệu.

Photo: Edwards; Courtesy of the Brown family

Những điểm mù của dữ liệu trong mô hình 3D truyền thống

Trong suốt hai thập kỷ phát triển, dù khả năng hiển thị đồ họa đã đạt đến mức độ chân thực kinh ngạc, quy trình làm việc của một nhà quy hoạch đô thị tại Việt Nam vẫn tồn tại những lỗ hổng lớn về mặt dữ liệu. Các mô hình 3D thường chỉ là những cái “vỏ” rỗng, không chứa thông tin về chỉ tiêu pháp lý. Điều này tạo ra một sự đứt gãy giữa ý tưởng kiến trúc và tính khả thi về mặt quy hoạch. Khi một kiến trúc sư thay đổi tầng cao của một tòa nhà trong SketchUp, họ phải nhớ để cập nhật con số đó vào bảng Excel riêng biệt. Nếu quên, toàn bộ hồ sơ dự án sẽ bị sai lệch, dẫn đến những hậu quả pháp lý nghiêm trọng khi trình duyệt phương án.

Trần Ngọc Sơn và hành trình đi tìm sự tinh gọn từ thực tế hành nghề

Trong bối cảnh những áp lực về dữ liệu và thời gian ngày càng tăng, chân dung của những nhà sáng lập công nghệ trong ngành kiến trúc bắt đầu hiện rõ hơn. Xuất hiện với một giải pháp công nghệ hoàn toàn mới, Trần Ngọc Sơn một kiến trúc sư quy hoạch đã bắt đầu dự án UrbanAna từ chính những “nỗi đau” mà anh đã trải qua trong 5 năm hành nghề. Sự tẻ nhạt của việc ngồi đếm từng đối tượng trên màn hình, sự mệt mỏi khi phải Offset từng lộ giới đường phố, và cảm giác bất lực khi phải làm lại toàn bộ concept sau phản hồi của khách hàng đã trở thành chất xúc tác cho sự ra đời của một công cụ mới.

UrbanAna không được sinh ra trong một phòng thí nghiệm phần mềm thuần túy, mà nó được nuôi dưỡng trên những bản vẽ quy hoạch thực tế tại Việt Nam. Triết lý của dự án tập trung vào việc giải quyết ba thách thức cốt lõi sự điều chỉnh thiết kế liên tục, việc chỉnh sửa mô hình thủ công và các sai sót trong tính toán dữ liệu. Mục tiêu không phải là tạo ra một phần mềm phức tạp hơn, mà là làm cho quy trình trở nên trực quan, nhanh chóng và hứng khởi hơn.

Khi những dữ liệu kể chuyện

Để hiểu được tại sao UrbanAna lại tạo ra sự khác biệt, cần phải đi sâu vào cơ chế vận hành của nó dưới góc độ một hệ sinh thái thông tin. Phần mềm không chỉ cung cấp các công cụ vẽ, mà nó thiết lập một cấu trúc phân tầng dữ liệu chặt chẽ từ Dự án, Ô phố cho đến từng Công trình và Lô đất.

Quản lý sử dụng đất và các chỉ số đô thị

Điểm đột phá nhất của dự án nằm ở khả năng phân tích sử dụng đất (Land Use) theo thời gian thực. Mỗi lô đất trong UrbanAna không chỉ là một diện tích phẳng, nó chứa đựng các thông tin về loại đất, mật độ xây dựng tối đa và hệ số sử dụng đất được phép. Khi người thiết kế đặt một khối công trình lên lô đất, phần mềm sẽ ngay lập tức so sánh quy mô công trình với các chỉ tiêu quy hoạch đã thiết lập. Những chỉ số quan trọng như Tổng diện tích sàn (GFA), Hệ số sử dụng đất (FAR), số lượng phòng khách sạn dự kiến hay số chỗ đậu xe cần thiết đều được ghim ngay trên khung nhìn 3D. Điều này cho phép kiến trúc sư điều chỉnh phương án một cách chính xác tuyệt đối, loại bỏ hoàn toàn việc “đoán mò” hay sai lệch chỉ số.

Kỷ nguyên của quy hoạch tạo sinh và trí tuệ nhân tạo tại Việt Nam

Sự xuất hiện của UrbanAna không phải là một hiện tượng đơn lẻ mà nằm trong làn sóng chuyển đổi sang thiết kế tạo sinh (Generative Design) và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trên toàn cầu. Thiết kế tạo sinh cho phép nhà thiết kế khai thác sức mạnh tính toán để khám phá một không gian giải pháp khổng lồ, từ đó tìm ra những phương án có hiệu suất cao nhất dựa trên các mục tiêu đã chọn.

Tại Việt Nam, xu hướng này đang bắt đầu nhen nhóm trong các văn phòng thiết kế tiên phong. Thay vì chỉ vẽ một phương án, kiến trúc sư sử dụng các thuật toán để tạo ra hàng trăm, hàng nghìn biến thể của một khu đô thị, mỗi biến thể lại được tối ưu hóa cho các yếu tố như hướng nắng, thông gió tự nhiên, hoặc tầm nhìn cảnh quan. UrbanAna, với công cụ Building Tools hỗ trợ Generative Design, đang đưa những công nghệ phức tạp này trở nên dễ tiếp cận hơn với cộng đồng kiến trúc sư Việt. Việc sử dụng các mạng thần kinh tạo sinh sâu (Deep Convolutional Generative Adversarial Networks – DCGANs) để dự đoán và tái tạo hình thái đô thị phù hợp với bối cảnh không gian hiện hữu không còn là chuyện viễn tưởng.

Một hành trình du hành thời gian không ngừng nghỉ

Nhìn lại chặng đường từ những năm 2000, khi SketchUp mới chập chững bước vào Việt Nam dưới dạng một phần mềm độc lập dành cho những người thích mày mò, đến nay nó đã trở thành một phần của hệ sinh thái công nghệ khổng lồ của Trimble và giờ đây là nền tảng cho các dự án “Make in Vietnam” như UrbanAna. Đó là một cuộc du hành thời gian của tư duy từ việc tập trung vào đường nét sang tập trung vào dữ liệu, từ việc làm việc một mình sang kết nối đa nền tảng và từ việc tính toán thủ công sang sự hỗ trợ mạnh mẽ của thuật toán.

Sự xuất hiện của các nhân vật như Trần Ngọc Sơn trong dòng chảy này mang lại một cảm giác an tâm về tính nhân văn của công nghệ. Họ không cố gắng tạo ra những “siêu ứng dụng” để thay thế con người, mà họ đang miệt mài tinh chỉnh những công cụ để giúp các đồng nghiệp của mình.

Cuộc hành trình này vẫn đang tiếp diễn, với mỗi dòng code mới được viết ra, mỗi bản cập nhật được phát hành, chúng ta lại tiến gần hơn đến một kỷ nguyên mới của quy hoạch đô thị nơi sự sáng tạo không còn bị giới hạn bởi những con số khô khan, mà được nuôi dưỡng bởi chính sự chính xác và minh bạch. UrbanAna, trong ý nghĩa đó không chỉ là một sản phẩm, nó là một minh chứng cho khát vọng của trí tuệ Việt trong việc định hình lại tương lai của những không gian chúng ta đang sống.