VR技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用前景

周艦航

(黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

VR技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用前景

周艦航

(黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

VR技術(shù)如今影響日趨擴(kuò)大，其應(yīng)用范圍也不斷拓寬，這這樣的背景下，使VR技術(shù)與傳統(tǒng)施工結(jié)合就變得很有必要起來。借助VR對(duì)施工環(huán)節(jié)改進(jìn)與增強(qiáng)也不再是空口白話。在國家對(duì)BIM的推廣期間，更可運(yùn)用VR+BIM的形式使施工人員有預(yù)想的排布工期，對(duì)停留在大腦、圖紙上的公路與橋梁具象化，從容進(jìn)行技術(shù)交底。

VR；全景攝影；技術(shù)交底；現(xiàn)場踏勘

就如同3D技術(shù)給電影業(yè)帶來巨大革命一樣，VR在現(xiàn)今同樣也在影響著人類的視覺革命。

2014年Facebook收購了Oculus，緊接著世界各大頂級(jí)科技公司也紛紛跟隨其腳步涌出了自己的VR產(chǎn)品，其中就有谷歌的Cardboard(廉價(jià)易用)和三星的GearVR(需搭配Galaxy Note4)等，截至2014年末，全球VR廠商就超過了200家。到了2016年，VR技術(shù)迅速躥紅，索尼與HTC分別推出了PSVR與HTCVvie，兩者與Facebook旗下的OculusRift共同鑄成了VR元年三足鼎立的格局。

在我國大力推進(jìn)BIM應(yīng)用的大背景下，通過BIM建模漫游的效果輔之以VR技術(shù)，能讓業(yè)主、設(shè)計(jì)院、施工方溝通更為迅捷，計(jì)劃工作更為具象化。

1 VR市場現(xiàn)狀

1.1 VR是什么

VR即Virtual Reality，直譯即為虛擬現(xiàn)實(shí)，是利用軟件模擬一個(gè)三維空間的空間，為參與者提供視、聽、觸等感官的模擬，讓參與者身臨其境，可以任意地觀察三維空間。其代表性的產(chǎn)品是OculusRift。目前，與VR同時(shí)并列的技術(shù)目前還有：AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))與MR(混合現(xiàn)實(shí))。

1.2 VR的優(yōu)勢

VR相較于AR、MR來說更實(shí)現(xiàn)成本較低，只要帶上VR眼鏡就可以徜徉在虛幻的世界中，受到虛擬現(xiàn)實(shí)的沖擊。同樣相對(duì)于AR、MR，其上下游產(chǎn)業(yè)鏈也相對(duì)成熟，在游戲與娛樂產(chǎn)業(yè)上已產(chǎn)生不俗的影響。

VR的沉浸感通過頭盔式三維立體顯示器+高性能計(jì)算機(jī)等特殊設(shè)備感受，其具有豐富的視覺、聽覺信息，使參與者得到一個(gè)全新的互動(dòng)空間。

當(dāng)前VR已廣泛應(yīng)用于地產(chǎn)樣板間展示上，銷售由線下環(huán)節(jié)同步至線上環(huán)節(jié)，搶占同業(yè)宣傳渠道。

2 影像記錄

2.1 VR與踏勘

在以往對(duì)現(xiàn)場的的踏勘過程中，需要多人次測量地表的地形。但采用VR全景攝像后，可全方位、角度的拍攝，更可為后期的施工組織設(shè)計(jì)的編制提供詳盡視頻影像信息。

2.2 VR與現(xiàn)場監(jiān)控

VR的出現(xiàn)對(duì)以往對(duì)施工項(xiàng)目的監(jiān)督環(huán)節(jié)中需要大量人力的情況有了較大改觀，即使用VR攝影車進(jìn)行施工現(xiàn)場攝制，督查人員在后方即可通過無線傳輸實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)場狀況。

2.3 VR與無人機(jī)

近幾年無人機(jī)技術(shù)在國內(nèi)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在西藏地區(qū)林芝至拉薩的公路，拉薩段、林芝段及阿沛新村附近，海拔近4 000 m的區(qū)域，通過無人機(jī)進(jìn)行查勘作業(yè)。及時(shí)準(zhǔn)確的掌握公路項(xiàng)目的施工情況，為工程保險(xiǎn)的風(fēng)控監(jiān)理提供有力的信息服務(wù)和數(shù)據(jù)支撐。

無人機(jī)航拍得到的影像，配合相機(jī)的POS參數(shù)，通過專業(yè)無人機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件，自動(dòng)創(chuàng)建航帶，自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)、解算，可快速生產(chǎn)出含有坐標(biāo)信息的正射影像圖。通過對(duì)近百張照片的拼接合成，我們可得到整條路段的影像，放大至局部，既可查看自然狀態(tài)，又可展現(xiàn)施工進(jìn)度。

在無人機(jī)的支持下，借助VR攝影技術(shù)，我們可做到“坐地日行八萬里”，以上帝視角俯瞰全局，更直觀觀察工程細(xì)節(jié)。

3 VR在公路施工中前景的展望

3.1 BIM對(duì)公路施工行業(yè)的影響

一直以來，公路施工行業(yè)存在兩個(gè)痛點(diǎn)：第一是公路施工效果未知——“所見非所得”；第二則是工程質(zhì)量控制難，在統(tǒng)籌規(guī)劃階段難與資源整合進(jìn)行具象化的聯(lián)系。

BIM的出現(xiàn)成功使得圖紙由2D轉(zhuǎn)為3D——“所見即所得”，BIM平臺(tái)將建筑設(shè)計(jì)過程信息化、三維化，同時(shí)加強(qiáng)了項(xiàng)目管理能力。BIM作為建筑工程管理信息化發(fā)展繼CAD之后的又一巨大革新，各大公司在其平臺(tái)上開發(fā)了各種豐富的的建筑模型設(shè)計(jì)軟件、工程計(jì)量軟件、碰撞檢測軟件、預(yù)算造價(jià)軟件，基于其中的軟件平臺(tái)，各大工程應(yīng)用項(xiàng)目也隨之而起。

3.2 VR與BIM結(jié)合

通過采集實(shí)地信息，利用BIM建模軟件對(duì)公路地形進(jìn)行高精準(zhǔn)建模，建立周圍場景、附屬設(shè)施，然后生成全景漫游動(dòng)畫，最后通過VR技術(shù)與之交互。

當(dāng)轉(zhuǎn)入VR視界后，參與者可如身臨其境一般，整個(gè)工程即栩栩如生地展示在眼前，似觸手可及：參與者更可在虛擬的工程中隨意“出入”，任意地切換場景，查看細(xì)節(jié)構(gòu)件，可讓人真切的地感受晝夜交替下的工程風(fēng)光，能清晰明了地查看工程結(jié)構(gòu)的每一個(gè)部件、得到其詳細(xì)的參數(shù)。

VR的出現(xiàn)，加強(qiáng)了模型可視性和具象性。通過構(gòu)建虛擬展示，為參與者提供交互性設(shè)計(jì)和可視化印象，從而大大提升BIM的實(shí)際應(yīng)用效果。

3.3 小結(jié)

在工程的施工階段，用VR的沉浸式溝通方式將工程設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)確傳達(dá)給施工人員是一個(gè)妥當(dāng)?shù)倪x擇，對(duì)VR來說，虛擬的三維空間極其廣闊，對(duì)技術(shù)交底、安全交底等有了非常直觀的展示效果。

4 結(jié)束語

未來，VR與BIM的結(jié)合具有美好應(yīng)用前景，在工程領(lǐng)域存在很多的問題，如：施工效率低下，體力勞動(dòng)依賴大，成本居高不下，質(zhì)量參差不齊，信息傳遞效率低等。但通過BIM結(jié)合VR，我們可以得到公路信息的視覺效果，更可得到建成后的直觀形象，可為領(lǐng)導(dǎo)層的決策提供直接信息，最后也可為竣工后資料維護(hù)提供原始查詢。就此我們相信，VR在公路工程施工中一定擁有美好的前景。

[1] 廖樹忠.基于VR的高速公路三維可視化進(jìn)度管理系統(tǒng)[C].公路，2010,(1)：114-116.

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