虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望

蘭雅丹

摘 ?要：文章主要介紹了虛擬仿真這項(xiàng)高科技技術(shù)在建筑施工中重要意義，在此基礎(chǔ)上，又介紹了建筑施工中對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用的現(xiàn)狀，最后對(duì)虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù);建筑工程;現(xiàn)狀;展望

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)被人們廣泛應(yīng)用到建筑工程之中，在一定程度上不僅提高了建筑工程的實(shí)際施工技術(shù)以及管理水平，同時(shí)還促進(jìn)了工程施工發(fā)展。目前建筑施工之中經(jīng)常被應(yīng)用的系統(tǒng)有辦公自動(dòng)化和智能管理以及CAD輔助等，而在建筑施工中應(yīng)用計(jì)算技術(shù)以后就改變了原來的施工理論和方法，隨之人們開始應(yīng)用一些虛擬技術(shù)進(jìn)行建筑施工，這樣人們能夠通過建筑施工獲得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 應(yīng)用虛擬技術(shù)進(jìn)行建筑施工的具體意義

1.1 使施工方案變得更加優(yōu)化

建筑施工中，通常都是根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)來對(duì)施工方法進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)這一點(diǎn)而言，局限性非常強(qiáng)。目前很多建筑都要求具有獨(dú)特的特點(diǎn)，因此，施工方法也要有所不同，而應(yīng)用虛擬技術(shù)就可以直觀地將施工方法和組織展現(xiàn)在人們的面前，并定量完成施工方案，這樣就會(huì)使施工方案得到很好的優(yōu)化，進(jìn)而使最優(yōu)施工得以實(shí)現(xiàn)。

1.2 革新了施工技術(shù)

在施工中應(yīng)用虛擬技術(shù)，可以使技術(shù)人員對(duì)新工藝進(jìn)行試驗(yàn)，且試驗(yàn)成本較低，進(jìn)而充分地發(fā)揮出技術(shù)人員的創(chuàng)造性。與此同時(shí)，還會(huì)將新技術(shù)應(yīng)用成果真切的展示出來，使引進(jìn)以及推廣新技術(shù)的時(shí)間大大縮短，還使新技術(shù)的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)大大降低[1]。

1.3 方便對(duì)施工進(jìn)行管理

應(yīng)用虛擬技術(shù)可以在施工之前對(duì)施工整體過程進(jìn)行模擬，提前發(fā)現(xiàn)存在于施工管理中的安全隱患以及質(zhì)量隱患，這樣就能夠制定合理的預(yù)防方案，使施工管理的效果達(dá)到最佳。

1.4 使培訓(xùn)和生產(chǎn)變得更加的安全

通過虛擬技術(shù)我們可以直接觀察到施工過程中的實(shí)際情況，這樣操作人員便能夠通過此項(xiàng)技術(shù)全面了解施工的整體操作過程，進(jìn)而高質(zhì)量的將工程任務(wù)完成。

1.5 設(shè)計(jì)大型工程

利用虛擬技術(shù)能夠考察設(shè)計(jì)與要求是否相符，進(jìn)而作出相應(yīng)的修改，使設(shè)計(jì)更加合理。與此同時(shí)，還能夠使設(shè)計(jì)單位和業(yè)主間順利進(jìn)行設(shè)計(jì)交底工作。

1.6 其余方面

隨著虛擬技術(shù)的開發(fā)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)被更加廣泛的應(yīng)用到眾多領(lǐng)域當(dāng)中，假如在建筑行業(yè)當(dāng)中應(yīng)用，就會(huì)使城市的規(guī)劃變得更加合理[2]。

2 虛擬技術(shù)的研究以及現(xiàn)狀

虛擬技術(shù)這門學(xué)科是最近幾年新興起的，而虛擬建筑這一問題也一直未得到明確，目前國(guó)外主要從下述幾個(gè)方面進(jìn)行了虛擬建筑的理論研究：其一，有效對(duì)建造理論進(jìn)行深入研究，能夠給虛擬建造打下良好的理論基礎(chǔ)。其二，對(duì)可視化仿真以及精益建造進(jìn)行研究，能夠促進(jìn)虛擬建造體系的建設(shè)成功。其三，想要在建筑行業(yè)中有效應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，就需要對(duì)軟件的開發(fā)以及系統(tǒng)加大研究力度。

例如，2012年同濟(jì)大學(xué)組織學(xué)生開展了應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的大會(huì)，在會(huì)議之上討論了應(yīng)用CAD技術(shù)來虛擬建筑工程的專題，其中主要介紹了如何應(yīng)用VR技術(shù)對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)以及仿真和模擬。此會(huì)議主要研究了設(shè)計(jì)方面，而我國(guó)卻在實(shí)際施工中有效應(yīng)用了虛擬仿真這項(xiàng)技術(shù)，譬如：正大廣場(chǎng)的建設(shè)，針對(duì)此次施工構(gòu)建的具體虛擬系統(tǒng)分為以下幾部分：其一，虛擬建筑的外觀以及城市的場(chǎng)景，也就是當(dāng)建筑物還沒有建成時(shí)，利用虛擬系統(tǒng)就可以將建筑物完成之后的情況展示出來[3]。其二，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工方案進(jìn)行優(yōu)化處理。其三，分析和討論鋼構(gòu)件的內(nèi)力以及桅桿起重機(jī)。其中后兩部分為虛擬系統(tǒng)的主要部分。2013我國(guó)針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目開展了技術(shù)評(píng)審會(huì)，會(huì)議中一些專家對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)非常高，這為應(yīng)用虛擬技術(shù)進(jìn)行建筑施工提供了依據(jù)。

3 虛擬技術(shù)的研究以及前景展望

計(jì)算機(jī)技術(shù)的具體發(fā)展情況關(guān)系著是否可以應(yīng)用仿真技術(shù)進(jìn)行施工建筑，現(xiàn)在所研制的仿真系統(tǒng)中有以下問題存在：

第一，想要開發(fā)和應(yīng)用仿真系統(tǒng)，必須有著較高的硬件平臺(tái)作為支撐，且還需要在專門的工作站中進(jìn)行。企業(yè)如果想自己開發(fā)仿真系統(tǒng)，就需要專門建設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)進(jìn)一些先進(jìn)的軟件以及設(shè)備，這需要大量的人力以及資金的支持。除此之外，系統(tǒng)移動(dòng)非常的不方便，且演示也會(huì)受到一些設(shè)備所限制。

第二，在開發(fā)單項(xiàng)工程時(shí)，應(yīng)該引進(jìn)國(guó)外的VR軟件平臺(tái)。因?yàn)槭┕み^程中存在著眾多的影響因素，所以，想要開發(fā)一個(gè)單項(xiàng)工程，也需要大量的資金費(fèi)用支持。這就應(yīng)該先針對(duì)整個(gè)施工過程開發(fā)一個(gè)完善的軟件系統(tǒng)，然后再開放單項(xiàng)工程?，F(xiàn)在我國(guó)華中科技大學(xué)以及建筑三局已經(jīng)開始進(jìn)行此項(xiàng)目的研發(fā)工作。

第三，現(xiàn)在我國(guó)有很多建筑企業(yè)已經(jīng)有了專門的研究院，這樣就可以為企業(yè)培養(yǎng)出一批技術(shù)型人才。

我國(guó)現(xiàn)在一些科研機(jī)構(gòu)以及一部分高等院校已經(jīng)針對(duì)工程施工開放了一些計(jì)算機(jī)軟件，除此之外，還在工程實(shí)踐中探索了控制施工工藝的技術(shù)，并獲得了非常好的研究成果，這充分表明我們可以在施工過程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)[4]。

隨著仿真技術(shù)的不斷應(yīng)用，仿真軟件的發(fā)展速度逐漸加快，一些仿真平臺(tái)、計(jì)算方法以及編程技術(shù)不斷涌現(xiàn)，促使仿真技術(shù)有了更多的更能，可以被應(yīng)用到很多領(lǐng)域之上。除此之外，人們對(duì)仿真系統(tǒng)所具有的微機(jī)化也進(jìn)行了研究，并取得了很好的成果，進(jìn)而把在微機(jī)上進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)變成了可能。

想要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化施工，進(jìn)行校企聯(lián)合是一個(gè)很好的方法。建筑企業(yè)和專門科研院建立聯(lián)系以及良好交流，并建立起長(zhǎng)期的合作關(guān)系，對(duì)高校所具有的人才以及科研能力進(jìn)行利用，積極對(duì)虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和利用。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)作者在上文的敘述可知，現(xiàn)在一些高新技術(shù)發(fā)展的速度越來越快，在此背景下，建筑行業(yè)一定要積極的引進(jìn)大量的新技術(shù)，并對(duì)這些新技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改造，以推動(dòng)施工技術(shù)的快速發(fā)展，這已經(jīng)成為建筑施工實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化施工這一宏偉目標(biāo)，以及增加自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]劉仲波，李瑞濤.虛擬仿真技術(shù)在城市軌道交通工程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2012（12）：169.

[2]陳麗霞，范士勇，劉鑫，等.虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代通信網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，32（4）：133-135.

[3]楊光生.虛擬仿真技術(shù)在技工院校數(shù)控加工專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教文匯，2012（19）：62+147.

[4]劉鎮(zhèn).虛擬仿真技術(shù)在高職土建類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].職教論壇，2012（17）：34-35.