“虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)研究

胡國(guó)建 畢振波

（浙江海洋學(xué)院數(shù)理與信息學(xué)院 浙江 舟山 316004）

0 引言

隨著“數(shù)字地球”提出以來(lái)，在建筑領(lǐng)域，“虛擬建筑”或“數(shù)字建筑”等名詞也應(yīng)運(yùn)而生?！疤摂M建筑”是建筑學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，其本質(zhì)是關(guān)于建筑領(lǐng)域里的數(shù)字化目標(biāo)、數(shù)字化理論及技術(shù)支撐體系、數(shù)字化實(shí)施范圍和基本步驟等戰(zhàn)略性課題。就技術(shù)目的而言，“虛擬建筑”是為實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域的信息化、自動(dòng)化、智能化、集成優(yōu)化。其目的為適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)格局、滿足建筑全生命周期大量信息處理的要求，以及提高建筑的質(zhì)量、運(yùn)行效率、綠色、環(huán)保而采取的先進(jìn)的建筑方法和技術(shù)體系；是關(guān)于數(shù)字化時(shí)代建筑策劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、使用、維護(hù)和廢棄等整個(gè)生命周期的管理的理論、技術(shù)與方法的總稱(chēng)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外有關(guān)虛擬建筑的理論和方法產(chǎn)生了很多，作為一個(gè)多學(xué)科交叉結(jié)合的產(chǎn)物，近些年“虛擬建筑”的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。本文從“虛擬建筑”應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的角度，結(jié)合建筑全生命周期，探討“虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)。

1 “虛擬建筑”系統(tǒng)的特點(diǎn)

“虛擬建筑”并非是一個(gè)孤立的理論研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)或建筑科學(xué)應(yīng)用項(xiàng)目，而是一種整體性和導(dǎo)向性的戰(zhàn)略思想和科學(xué)遠(yuǎn)見(jiàn)的體現(xiàn)[1]?！疤摂M建筑”系統(tǒng)主要包含三個(gè)方面的核心內(nèi)容：BIM（Building Information Model,中文：建筑信息模型）理論基礎(chǔ)、技術(shù)支撐體系和建筑科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。三者的關(guān)系如圖1所示。

圖1 “虛擬建筑”系統(tǒng)的核心體系

從圖1看，“虛擬建筑”系統(tǒng)的特點(diǎn)是很明顯的：

（1）具有明確的服務(wù)對(duì)象。虛擬建筑系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以是一個(gè)龐大的功能全面的復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，也可以是一個(gè)體量不太大、功能單一、專(zhuān)門(mén)處理某一類(lèi)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但是它們服務(wù)的對(duì)象都是建筑學(xué)。

（2）具有嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。由于“虛擬建筑”系統(tǒng)需要處理建筑過(guò)程中的各類(lèi)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)海量而復(fù)雜，單一的數(shù)據(jù)格式不可能表達(dá)所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)，因此需要一種統(tǒng)一的業(yè)內(nèi)認(rèn)可的符合一定標(biāo)準(zhǔn)的建筑信息模型來(lái)表達(dá)建筑過(guò)程中的類(lèi)型各異的數(shù)據(jù)。

（3）系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要多種技術(shù)的支持。實(shí)現(xiàn)“虛擬建筑”系統(tǒng)主要依賴的技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件工程、人工智能、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)等，除此還需要各種數(shù)學(xué)優(yōu)化、仿真、評(píng)價(jià)方法、傳感器、智能控制等技術(shù)，涉及多種學(xué)科。

（4）海量信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。如何快速、有效地把整個(gè)建筑過(guò)程的數(shù)據(jù)資料統(tǒng)一存儲(chǔ)于系統(tǒng)中，方便各個(gè)過(guò)程共享，是涉及到技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、管理和法律等諸多方面的難題。不僅要求存儲(chǔ)設(shè)備有較大的存儲(chǔ)容量，而且要求后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模和類(lèi)型合適，能夠方便集中與分布存式儲(chǔ)管理。

（5）數(shù)據(jù)的分散和有效集中?！疤摂M建筑”系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)或存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)，它可以超出物理場(chǎng)所的限制，可以是一個(gè)以用戶為中心、分布式的信息存儲(chǔ)空間，也可以是一個(gè)集中的有序的數(shù)據(jù)中心，還能滿足數(shù)據(jù)共享的非時(shí)空限制。

建筑過(guò)程中的數(shù)據(jù)特點(diǎn)[2]：

（1）動(dòng)態(tài)性、模糊性。建筑過(guò)程每時(shí)刻都是變化的,虛擬建筑技術(shù)必須能夠體現(xiàn)時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，要能解決長(zhǎng)時(shí)間序列空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、索引與操作分析等問(wèn)題。建筑過(guò)程也是模糊的，如建筑的某些階段沒(méi)有明顯的界限，在階段上數(shù)據(jù)經(jīng)常是重疊的、有跨度的，如果人為劃出清晰邊界，容易丟失信息。

（2）時(shí)空粒度與尺度。數(shù)據(jù)粒度不一,從許多建筑過(guò)程相關(guān)部門(mén)所有的數(shù)據(jù)來(lái)看,粗細(xì)差異較大,有些在時(shí)空上或?qū)傩陨鲜歉邔哟蔚母爬ǖ?大粒度,有些在時(shí)空上或?qū)傩陨鲜堑蛯哟蔚脑敿?xì)的,細(xì)粒度。時(shí)間粒度,比如有以小時(shí)記錄的數(shù)據(jù),也有按天或周統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)。與數(shù)據(jù)粒度相連的是尺度現(xiàn)象。不同尺度的建筑現(xiàn)象需要用不同粒度的數(shù)據(jù)加以反映或描述。

（3）時(shí)間、空間和屬性互動(dòng)。建筑是時(shí)空上動(dòng)態(tài)的,且是時(shí)空互動(dòng),比如建筑的能耗,必定是與一特定的時(shí)間和空間聯(lián)系在一起的。建筑過(guò)程中必須表達(dá)屬性、時(shí)間和空間三方面相互融的動(dòng)態(tài),充分體現(xiàn)建筑的多維特性。

（4）數(shù)據(jù)的冗余性。不同的建筑階段需求，會(huì)導(dǎo)致不同的衍生數(shù)據(jù)，必然也會(huì)產(chǎn)生很多冗余數(shù)據(jù)。為了快速獲取各種原始的與衍生的數(shù)據(jù),將各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在虛擬建筑系統(tǒng)中,會(huì)使虛擬建筑系統(tǒng)臃腫混亂；同時(shí)需求各異,計(jì)算各異,在數(shù)據(jù)的組織上也會(huì)有困難,而不利于檢索查詢，也不利于虛擬建筑系統(tǒng)的版本更新。

上述建筑過(guò)程中數(shù)據(jù)的特性,決定著虛擬建筑系統(tǒng)的主要技術(shù)方法。

2 “虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 BIM

從全生命周期的角度看，建筑項(xiàng)目從策劃開(kāi)始，到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、管理乃至拆解過(guò)程，無(wú)不伴隨著大量的物質(zhì)、能源和信息的流動(dòng)，而其中的信息流動(dòng)最為關(guān)鍵。如何表達(dá)這些信息，目前在 “虛擬建筑”系統(tǒng)中最好的技術(shù)是BIM。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會(huì)認(rèn)為BIM是在開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)設(shè)施的物理和功能特性及其相關(guān)的項(xiàng)目生命期信息以可計(jì)算/可運(yùn)算的形式來(lái)表現(xiàn)，能為決策提供支持，且能更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的價(jià)值。還強(qiáng)調(diào)BIM將所有的相關(guān)方面信息集成在一個(gè)連貫有序的數(shù)據(jù)組織中，相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件在被許可的情況下可以獲取、修改或增加數(shù)據(jù)。

有了BIM，“虛擬建筑”系統(tǒng)可以遵循一定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)BIM定義的可計(jì)算/可運(yùn)算的能被相關(guān)軟件獲取、修改或增加數(shù)據(jù)的功能。BIM不僅解決了建筑信息的創(chuàng)建，更重要的是構(gòu)筑起各專(zhuān)業(yè)協(xié)同工作的平臺(tái)，為建筑全生命周期的實(shí)施提供了一種協(xié)調(diào)一致的信息管理和共享的方法[3]。BIM通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)虛擬建筑物，能為應(yīng)用層提供一個(gè)單一的、一致的、完整的、邏輯的建筑信息庫(kù)?？梢哉f(shuō)是CAD之后的一項(xiàng)具有劃時(shí)代的建筑信息建模方法和技術(shù)，可以提供持續(xù)即時(shí)的整個(gè)周期的信息，可靠性強(qiáng)，集成程度高，能自我協(xié)調(diào)，不斷更新，供各種終端用戶訪問(wèn)[4]。

“虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，需要注意BIM的本地化，建立適合地區(qū)的BCMM(BIM Capability Maturity Model，中文：BIM能力成熟度模型)，使BIM這一指導(dǎo)方法和技術(shù)適應(yīng)國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)。基于BIM的“虛擬建筑”系統(tǒng)解決方案可以有三種：“超級(jí)軟件”模式,它包括了所有的建筑工程的功能模塊，共享一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)不同的接口，為不同建筑階段的終端用戶服務(wù)，但是管理的信息太多，要耗費(fèi)大量的資源，可行性不強(qiáng)；以BIM建筑設(shè)計(jì)類(lèi)軟件為核心，其它軟件通過(guò)某種數(shù)據(jù)格式和核心軟件交互；三是通過(guò)一種統(tǒng)一的建筑數(shù)據(jù)格式，使其能支持建筑全生命周期的信息,然后所有的建筑軟件都要能支持這種格式，則建筑軟件間的數(shù)據(jù)交流就可以實(shí)現(xiàn)[5]?？傊?，BIM是未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，是“虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

2.2 本體技術(shù)

在傳統(tǒng)的建筑類(lèi)軟件中，數(shù)據(jù)格式多是獨(dú)有的，不同軟件間數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，共享多是通過(guò)數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的交互，數(shù)據(jù)缺乏有效的關(guān)聯(lián)，雖然有了方便的網(wǎng)絡(luò)支持，軟件的協(xié)同計(jì)算也不是太理想，使得信息和計(jì)算服務(wù)的效率不能最有效的全局性的發(fā)揮。從用戶的需求看,他們希望“虛擬建筑”系統(tǒng)能靈活地識(shí)別、處理各個(gè)階段的信息，關(guān)聯(lián)知識(shí)，圍繞用戶信息需求活動(dòng)來(lái)有效地組織數(shù)據(jù)資源和服務(wù)[6]。為此，引入本體技術(shù)，其最大好處在于共享和重用知識(shí)，是不同階段、不同系統(tǒng)間交流、協(xié)定并可以共享理解的表示。本體借助概念、術(shù)語(yǔ)及其相互關(guān)系的描述規(guī)范化，給出某一領(lǐng)域的基本知識(shí)體系和描述語(yǔ)言?？梢酝ㄟ^(guò)領(lǐng)域本體、問(wèn)題求解模型和表示本體對(duì)建筑過(guò)程對(duì)象進(jìn)行描述。

“虛擬建筑”的核心就是建立建筑領(lǐng)域本體，是虛擬建筑中各種語(yǔ)義互操作不可缺少的工具，其建立需要一批不同建筑過(guò)程的能夠跨學(xué)科的專(zhuān)家對(duì)建筑領(lǐng)域知識(shí)達(dá)成共識(shí)，由于專(zhuān)家對(duì)不同建筑領(lǐng)域知識(shí)的共識(shí)會(huì)有差異,這需要通過(guò)部分先遵照標(biāo)準(zhǔn)，比如大家都遵循IFC，開(kāi)始可允許“兼容模式”辦法先部分后全局地解決。建筑領(lǐng)域知識(shí)模型是對(duì)建筑領(lǐng)域信息結(jié)構(gòu)化和圖形化的一種表達(dá)方式，其構(gòu)建過(guò)程也是對(duì)建筑過(guò)程領(lǐng)域知識(shí)提煉和抽象的過(guò)程。通過(guò)對(duì)建筑過(guò)程重要實(shí)體、屬性、過(guò)程及其相互關(guān)系的發(fā)現(xiàn)和甄別，就可以建立建筑過(guò)程的中的領(lǐng)域本體，可以先以建筑過(guò)程中某個(gè)階段領(lǐng)域本體為基礎(chǔ)構(gòu)建一個(gè)集成框架，逐步實(shí)現(xiàn)建筑某階段虛擬再現(xiàn)過(guò)程中利用自然語(yǔ)言與CAD系統(tǒng)的交互[7]。建筑領(lǐng)域知識(shí)模型是對(duì)建筑領(lǐng)域信息結(jié)構(gòu)化和圖形化的一種表達(dá)方式，其構(gòu)建過(guò)程也是對(duì)建筑過(guò)程領(lǐng)域知識(shí)提煉和抽象的過(guò)程。通過(guò)對(duì)建筑過(guò)程重要實(shí)體、屬性、過(guò)程及其相互關(guān)系的發(fā)現(xiàn)和甄別，就可以建立建筑過(guò)程的中的領(lǐng)域本體，可以先以建筑過(guò)程中某個(gè)階段領(lǐng)域本體為基礎(chǔ)構(gòu)建一個(gè)集成框架，逐步實(shí)現(xiàn)建筑整個(gè)過(guò)程的領(lǐng)域知識(shí)模型[7]。

2.3 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于數(shù)字影像和攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法，提取所攝對(duì)像以數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息，包括了計(jì)算機(jī)輔助測(cè)圖（常稱(chēng)為數(shù)字測(cè)圖）與影像數(shù)字化圖。影像數(shù)字化測(cè)圖可利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像或數(shù)字化影像進(jìn)行處理，用計(jì)算機(jī)視覺(jué)（其核心是影像匹配與影像識(shí)別）代替人眼的立體量測(cè)與識(shí)別，完成影像幾何與物理信息的自動(dòng)提取。該方法可通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件處理采集好的照片來(lái)得到待測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這些照片可用CCD數(shù)字相機(jī)或高精度的專(zhuān)業(yè)相機(jī)通過(guò)在不同的位置和方向，對(duì)同一建筑物或與建筑相關(guān)的實(shí)體進(jìn)行拍攝獲取，用專(zhuān)業(yè)軟件會(huì)處理這些照片，通過(guò)圖像匹配等處理及相關(guān)數(shù)學(xué)計(jì)算后得到待測(cè)點(diǎn)精確的三維坐標(biāo)，處理完畢,被測(cè)對(duì)象的三維數(shù)據(jù)將會(huì)進(jìn)入到坐標(biāo)系統(tǒng)中，如以前測(cè)量過(guò)或處理過(guò)一樣。

在“虛擬建筑”系統(tǒng)中往往要建立真實(shí)建筑物的模型或真實(shí)場(chǎng)景，或進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，尤其要恢復(fù)那些被毀掉的建筑物或者保護(hù)現(xiàn)存的古建筑，利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量就可以建立建筑物的幾何和物理模型，對(duì)工程測(cè)量和城市規(guī)劃也有重要意義。文獻(xiàn)[8]利用數(shù)碼影像與透視圖的成像原理相同，即同屬于中心投影，通過(guò)建筑二維影像，借助透視原理和幾何關(guān)系計(jì)算影像的內(nèi)外方位元素，反求建筑相關(guān)基本體素的三維坐標(biāo)，在三維空間中重新構(gòu)建建筑物外形。這對(duì)“虛擬建筑”系統(tǒng)的快速實(shí)現(xiàn)具有重要的借鑒意義。

2.4 建筑虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)在建筑行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)很久，最早主要是用來(lái)逼真的三維可視化建筑物的內(nèi)外場(chǎng)景。隨著信息技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的日益深入和成熟，建筑空間或相關(guān)建筑要素虛擬表現(xiàn)需要借助虛擬現(xiàn)實(shí)，而且要同后天的海量數(shù)據(jù)建立聯(lián)系,在此基礎(chǔ)上同一定的真實(shí)感建立對(duì)應(yīng)，則有助于建筑相關(guān)計(jì)算和理解?！疤摂M建筑”系統(tǒng)除了功能上的強(qiáng)大，數(shù)據(jù)的表現(xiàn)還需人性化和具有高逼真的可視化，尤其對(duì)于不可建立環(huán)境，如極惡劣的自然環(huán)境,可以利用系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)功能對(duì)其進(jìn)行虛擬表現(xiàn)[9]。因此，現(xiàn)在和未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仍將是 “虛擬建筑”系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的需要繼續(xù)深入研究的技術(shù)，其關(guān)鍵是如何與后臺(tái)數(shù)據(jù)建立聯(lián)系并能快速表現(xiàn)。

2.5 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

“虛擬建筑”系統(tǒng)要能參數(shù)化計(jì)算或參數(shù)化設(shè)計(jì)，關(guān)于參數(shù)化設(shè)計(jì)是工具還是思維的爭(zhēng)論較多，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)主要是考慮到建筑設(shè)計(jì)及相關(guān)過(guò)程的復(fù)雜性，基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)體系龐大復(fù)雜，且牽涉到建造、與社會(huì)工藝等結(jié)合的許多問(wèn)題。多數(shù)人認(rèn)為要做的工作繁多，簡(jiǎn)直不可想象，認(rèn)為是一種指導(dǎo)建筑軟件發(fā)展的思維方式而已，不可能實(shí)現(xiàn)[10]。但本文認(rèn)為隨著行業(yè)對(duì)“虛擬建筑”加深認(rèn)識(shí)，借助高速發(fā)展的相關(guān)技術(shù)及BIM的實(shí)施，其必將作為“虛擬建筑”系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在未來(lái)完全是可以實(shí)現(xiàn)的。

參數(shù)化設(shè)計(jì)的成功依賴于一些規(guī)則和邏輯的制定，這些規(guī)則的制定應(yīng)由有素養(yǎng)的建筑師對(duì)建筑問(wèn)題的分析得出，當(dāng)前的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)可以借鑒犀牛腳本之類(lèi)的工具。參數(shù)化設(shè)計(jì)本質(zhì)上是一種構(gòu)件組合設(shè)計(jì)，借助人工智能的邏輯、推理、篩選和判斷等方法，先對(duì)已經(jīng)建好的構(gòu)件（為族）設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，使參數(shù)可以調(diào)節(jié)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)構(gòu)件形體發(fā)生改變，自動(dòng)生成，滿足設(shè)計(jì)要求[4][10]。這種方式將建筑構(gòu)件的各種真實(shí)屬性通過(guò)參數(shù)的形式進(jìn)行模擬，還便于相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，建筑構(gòu)件不僅僅是虛擬的視覺(jué)構(gòu)件，而且可以模擬除幾何形狀以外的一些非幾何屬性，如材料的強(qiáng)度、材料的傳熱系數(shù)、構(gòu)件的造價(jià)、采購(gòu)信息、受力狀況等。對(duì)參數(shù)定義屬性的意義在于可進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)分析，如材料表統(tǒng)計(jì)，在“虛擬建筑”系統(tǒng)中是完全自動(dòng)化的，而參數(shù)化更重要的功能是可進(jìn)行結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、疏散等方面的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，甚至能進(jìn)行建造過(guò)程的模擬，最終實(shí)現(xiàn)虛擬建造。這與3DS MAX建立的模型，如墻與梁具有本質(zhì)的的差別，它們只是建筑師在視覺(jué)上假設(shè)的墻與梁，它們無(wú)法參與到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中，更不能用來(lái)進(jìn)行各種信息處理。“虛擬建筑”系統(tǒng)中參數(shù)化設(shè)計(jì)仍需要做的一項(xiàng)工作是構(gòu)件關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，將參數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái)可實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)[10-11]。

3 結(jié)語(yǔ)

“虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)其實(shí)還有很多，如大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)、智能搜索與運(yùn)算分析技術(shù)、時(shí)空過(guò)程可視化技術(shù)、信息安全技術(shù)、多源信息的一體化集成顯示技術(shù)、分布式和協(xié)同技術(shù)等。但由于這些技術(shù)在其他學(xué)科相對(duì)成熟，與建筑結(jié)合相對(duì)容易，故本文重點(diǎn)對(duì)上述 “虛擬建筑”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中需要深入研究的幾種與建筑密切相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)了探討。需要說(shuō)明的是，“虛擬建筑”系統(tǒng)未來(lái)實(shí)現(xiàn)后，雖然方便易用，但不等于不懂建筑的人也能進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)和分析，并可完全取代建筑師；當(dāng)然，“虛擬建筑”系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前和未來(lái)仍需要克服許多的技術(shù)和非技術(shù)的困難，這取決于社會(huì)的大分工體系，能有一個(gè)社會(huì)構(gòu)架和一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化體系作為前提[10]，但是現(xiàn)在可以局部地和分階段地實(shí)現(xiàn)“虛擬建筑”系統(tǒng)。

［1］鄭彥鵬,劉保華,梁瑞才,等.“數(shù)字海底”系統(tǒng)建模中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].海洋學(xué)報(bào),2007,29(1):81-85.

［2］蘇奮振,杜云艷,裴相斌,等.中國(guó)數(shù)字海洋構(gòu)建基準(zhǔn)與關(guān)鍵技術(shù)[J].地球信息科學(xué),2006,8(1):12-15,20.

［3］陶敬華.BIM技術(shù)和BLM理念及其在海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].天津:天津大學(xué),2008.

［4］龍文志.建筑業(yè)應(yīng)盡快推行建筑信息模型（BIM）技術(shù)[J].建筑技術(shù), 2011,42(1):9-14.

［5］曾旭東,譚潔.基于參數(shù)化智能技術(shù)的建筑信息模型[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版.

［6］劉成山,劉懷亮.基于語(yǔ)義網(wǎng)的數(shù)字圖書(shū)館[J].情報(bào)雜志,2008,1:49-54.

［7］王茹,邢毓華.古建筑領(lǐng)域本體構(gòu)建研究//首屆工程設(shè)計(jì)高性能計(jì)算(HPC)技術(shù)應(yīng)用論壇論文集[C].上海,2007:206-211.

［8］王茹,邢毓華.一種從二維照片重建建筑物三維CAD模型的方法//第十四屆全國(guó)工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 [C].杭州,2008: 175-179.

［9］趙西安.淺談數(shù)字建筑仿真技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向建設(shè)[J].測(cè)繪通報(bào),2007,2: 75-78.

［10］“數(shù)字建筑”沙龍活動(dòng)[J].建筑與文化,2009,9:38-44.

［11］傅筱.從二維走向三維的信息化建筑設(shè)計(jì)[J].世界建筑,2006,9: 153-156.