VR技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用

柳岸

摘要： 本文介紹了虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）的概念和特點，分析了VR技術(shù)在建筑行業(yè)所起的優(yōu)勢。對VR技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用進行了介紹和分類，認為VR技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用可以大大提高建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率和安全性。

Abstract： This paper introduces the concept and characteristics of Virtual Reality. This paper analyzes the advantages of VR technology in the construction industry， and introduces and classifies the application of VR technology in the construction industry. It believes that the application of VR technology in the construction industry can greatly improve the production efficiency and safety of the construction industry.

關(guān)鍵詞： 建筑行業(yè)；VR；應(yīng)用；道橋建設(shè)；房屋建設(shè)

Key words： construction industry；VR；application；road and bridge construction；housing construction

中圖分類號：F224-39 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）08-0231-02

0 引言

在當(dāng)代社會發(fā)展中，VR技術(shù)已不僅僅局限于計算機圖像領(lǐng)域，建筑、醫(yī)學(xué)、教育等行業(yè)也逐漸開始重視這一新技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality，以下簡稱VR），可以使用戶具有身臨其境的沉浸感并且在現(xiàn)有條件下看到虛擬生成的圖像。對建筑行業(yè)而言，VR的應(yīng)用會為建筑行業(yè)從業(yè)者帶來便利，同時也會為將使用建筑產(chǎn)品的人群提供更加直觀的體驗感受。這種優(yōu)勢使VR技術(shù)在建筑行業(yè)內(nèi)具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?h3>1 VR的技術(shù)概念

VR是一種虛擬現(xiàn)實的仿真系統(tǒng)，具有交互性、沉浸性和想象性，是多種技術(shù)的綜合。沉浸性是VR最主要的技術(shù)特征，它是指使用者在純自然的條件下，使用外界的交互設(shè)備，通過自身的感受系統(tǒng)，對虛擬出來的環(huán)境的投入程度[1]。目前，使用者戴上虛擬現(xiàn)實頭套就可以感受到虛擬場景，并且能夠在虛擬場景中操作物體、得到反饋。在虛擬場景中，使用者可以有聽覺感知、觸覺感知、運動感知等。虛擬環(huán)境中的物體可以通過人工操作，使其能夠與現(xiàn)實生活中的物理運動相同。

2 VR技術(shù)在道路橋梁建設(shè)的優(yōu)勢

2.1 設(shè)計方面

在道路橋梁的設(shè)計和建設(shè)過程中，需要處理大量三維模型，目前幾乎所有的工程師都是利用電腦軟件進行設(shè)計研究，現(xiàn)場的施工人員也是通過圖紙，與設(shè)計者交流來布置施工。耗時長，過程復(fù)雜，在國家高速發(fā)展建設(shè)的今天，在智能化設(shè)計不斷涌現(xiàn)的時代，VR技術(shù)的出現(xiàn)可以彌補這一缺陷。設(shè)計工程師可以以VR技術(shù)作為基礎(chǔ)，配合其他計算模擬軟件共同使用，使設(shè)計工程師設(shè)計道路橋梁時可以更直觀的運用測量參數(shù)，減少工程師實地勘察的次數(shù)和時間。同時，可以設(shè)定VR虛擬出地質(zhì)情況，巖土條件，天氣情況等為設(shè)計者實現(xiàn)設(shè)計想法提供多種模擬條件及多次應(yīng)對不同情況的實踐機會，相對于目前在工程中的實驗更為真實、快捷和安全。這也為不同研究方向但共同致力于道橋建設(shè)的從業(yè)者們提供集思廣集的空間，加強了各方面的交流探討。

設(shè)計師通常使用CAD系統(tǒng)，如AutoCAD、Microstation等，這類系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理方面非常擅長，并且雖然目前的軟件已經(jīng)在向繪圖與計算一體化方向發(fā)展，但是操作過于繁雜，不能較好的融合施工圖與數(shù)據(jù)。將VR技術(shù)與CAD系統(tǒng)融合，就可以改善這些問題，設(shè)計師可以在虛擬的操作系統(tǒng)搭建道路橋梁等，研究荷載對建筑物的影響，根據(jù)反饋的結(jié)果修改數(shù)據(jù)，直至達到滿意的方案。

2.2 施工方面

施工階段，施工場地不斷變化，各種各樣的未知問題的出現(xiàn)在所難免，虛擬技術(shù)在人工的操控下可以在進行下一步施工時，預(yù)演可能會面臨的困難，在一定程度上增強了施工的安全性，為施工提供了質(zhì)量保證。施工圖中的細節(jié)如下水管道，綠化等通常不能完整準確的應(yīng)用于施工中，在VR系統(tǒng)中，施工人員可以通過局部放大來達到細節(jié)準確處理的目的。在施工匯報時，VR技術(shù)的合理使用為檢查單位，建設(shè)單位提供了更加直觀的感受，也可以通過虛擬技術(shù)，對存疑的地方進行模擬重現(xiàn)，使管理更加完善。

2.3 安全培訓(xùn)方面

在技術(shù)人員進入施工現(xiàn)場時會進行作業(yè)培訓(xùn)，一般的作業(yè)培訓(xùn)是先進行書面上或視頻上的學(xué)習(xí)，然后由有經(jīng)驗的操作人員帶領(lǐng)著進行實際操作，具有一定的危險性。利用VR的技術(shù)，操作人員可以安全的在模擬的施工環(huán)境內(nèi)了解操作流程，而且可以在這樣的環(huán)境中多次熟悉技能，在實際操作前熟練的掌握技術(shù)，施工的安全性得到了提高。中建三局在武漢地鐵21號線中就應(yīng)用了這種技術(shù)，設(shè)置綜合體驗區(qū)：安全帽撞擊體驗、觸電體驗等等，讓一線工人體驗“事故”，切身體驗到各種不安全操作帶來的危害從而注意在實際施工中時的安全問題。

3 VR技術(shù)在房屋建設(shè)的主要優(yōu)勢

3.1 房屋使用性能方面

相對于VR在道路橋梁方面的計算性和數(shù)據(jù)性，對房屋建筑來說VR更多的體現(xiàn)在對房屋的穩(wěn)固性的模擬和在合理安排布局、防災(zāi)減震等方面的應(yīng)用。VR技術(shù)可以模擬在地震、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生時，房屋的安全性能是否達到設(shè)計要求，這也為建設(shè)者們提供了一個良好的環(huán)境去研究特殊地帶的房屋設(shè)計建造。VR相對于現(xiàn)如今的看房模式還有一個巨大的優(yōu)勢就是聲音和光效，通過設(shè)定不同的周遭環(huán)境的聲音效果以及光線亮暗來判斷一個房屋的隔音是否良好，光線是否充足，是不是適宜居住，提高了人們判斷房屋的準確度。而大型商場、游樂園、辦公樓等人群密集的場所可以利用VR技術(shù)，模擬在火災(zāi)，停電等意外發(fā)生時，人群流向及相關(guān)措施是否符合預(yù)期要求，達到設(shè)計標(biāo)準，應(yīng)對方案是否能發(fā)揮作用，保證了使用者的安全。

3.2 房屋銷售方面

現(xiàn)如今的大部分樓盤是通過沙盤以及房屋模型來給顧客展示地理位置，房屋朝向，具體戶型要單獨介紹和帶領(lǐng)顧客去相應(yīng)的樣板房參觀，而VR技術(shù)可以使這個過程變得真實簡便。模擬出樣板房可以讓客戶仿佛置身其中，迅速了解房屋性能，對客戶來說免去了腳力之苦。并且這種高效的體驗?zāi)Ｊ酱蟠罂s短了銷售時間，對于房屋的快速銷售，回流資金起到很大的作用[2]。

3.3 室內(nèi)設(shè)計方面

近年來，家裝行業(yè)的競爭愈演愈烈，家裝市場在朝著系統(tǒng)化、信息化方面發(fā)展[3]。VRoom Service是萬豪最近虛擬現(xiàn)實項目，客人佩戴VR設(shè)備，就可以享受“在客房內(nèi)環(huán)游全球”，在房間內(nèi)可以看到盧旺達、安第斯山脈還有北京的景致。而對于家裝設(shè)計人員來說，VR是一個很好的符合社會需求的展示方式，裝修方案不僅僅局限于平面照片的效果，模擬出的裝修效果可以讓客戶有更直觀的感受，對客戶選擇合適的裝修方案，家具的采買擺放都會起到很大作用。墻面，地板，壁柜等都可以讓客戶進行挑選并應(yīng)用于虛擬家裝空間中，裝飾效果更具個性更加貼合客戶要求，減少了設(shè)計師的勞動時間，滿足了客戶的需求。酒店應(yīng)用這樣的技術(shù)來為客戶帶來不一樣的體驗也會成為一大賣點，擴大影響力。

并且現(xiàn)在的家裝設(shè)計行業(yè)缺乏共享的資源數(shù)據(jù)庫，設(shè)計師可以利用VR技術(shù)來將裝修所用的材料資源、設(shè)計方案等實現(xiàn)共享，達到設(shè)計多樣性的目的，提高工作效率。在對家具、裝飾物品采買方面，VR技術(shù)也可以起到舉足輕重的作用，通過對虛擬平臺上家具的選擇，在室內(nèi)的使用性能和擺放效果決定是否購買，避免了買到不合意家具而需要更換的苦惱。

4 VR技術(shù)在園林建筑的優(yōu)勢

園林建筑是建筑學(xué)的一個分支，所用的鋼筋、水泥、砂石和木料等材料與建筑項目基本相同，不同的是園林建筑是風(fēng)景園林中最主要的人工元素，如亭臺樓閣，連廊拱橋等。園林建筑一般位于風(fēng)景區(qū)，而園林風(fēng)景區(qū)的宣傳可以因VR技術(shù)增添色彩。目前。一些大型園林的宣傳和場館的展示毫無體驗感和參與互動性，缺少吸引力，達不到宣傳和參觀的最佳效果[4]。但VR技術(shù)可以將園林的風(fēng)景和建筑模擬出來，作為宣傳亮點，吸引游客，讓游客能夠更真實細膩的了解中國的園林，體驗園林建筑和風(fēng)景的魅力。

5 結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是科技時代新興的產(chǎn)物，這項技術(shù)為建筑行業(yè)提供了豐富而實用的方法，為土木工程提供了良好的發(fā)展環(huán)境，優(yōu)勢非常明顯。這項技術(shù)在道橋建設(shè)、房屋建設(shè)、園林建設(shè)等有廣闊的前景。設(shè)計施工的效率和安全性得到了提高，VR在建筑行業(yè)的應(yīng)用將會更加廣泛。

參考文獻：

[1]郭勇陳，等.VR技術(shù)在高校經(jīng)管類實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實驗室科學(xué)，2016，19（2）：70-75.

[2]孫德忠，等.新時期房地產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用與研究[J].信息與電腦：理論版，2016（1）：51-52.

[3]王淑鵬，等.基于BIM的家裝設(shè)計發(fā)展研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2016，8 （6）：64-67.

[4]劉付東標(biāo)，等.CAD三維在園林建筑施工中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（6）：208-211.