BIMVR技術(shù)在公共圖書(shū)館綜合管線碰撞檢查中的應(yīng)用

張 顥 張 原

(1.中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司，江蘇 南京 210000； 2.華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東 廣州 510000)

1 BIMVR的價(jià)值和意義

目前，BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的物理信息為三維信息，傳統(tǒng)的平面展示手段無(wú)法完整真實(shí)地呈現(xiàn)這些信息。本中心配置一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality, VR)技術(shù)的交互式工程管理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，體驗(yàn)人員佩戴Oculus頭盔同步VR瀏覽(見(jiàn)圖1)。

2 MEP碰撞檢查分析

2.1 初始建模

某公共圖書(shū)館綜合建筑模型建模成型(見(jiàn)圖2)。

2.2 碰撞檢查優(yōu)化

碰撞檢查流程：碰撞檢查在BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛。BIM技術(shù)建立起的模型可以直觀反映碰撞的位置(見(jiàn)圖3)。由于三維可視化的模型，因此，在碰撞發(fā)生處可以實(shí)時(shí)變換角度進(jìn)行全方位、多角度的觀察，便于討論修改。

2.3 碰撞檢查結(jié)果分析

2.3.1碰撞檢測(cè)報(bào)告

在生成碰撞檢測(cè)報(bào)告時(shí)，選擇“只包含過(guò)濾結(jié)果(Include Only Filtered Results)”標(biāo)記框，以便只包含報(bào)告生成時(shí)在當(dāng)前過(guò)濾碰撞結(jié)果列表中顯示的碰撞。根據(jù)碰撞檢測(cè)分析結(jié)果，直接在BIM建模軟件(Autodesk Revit)中對(duì)結(jié)構(gòu)、水暖電管網(wǎng)及設(shè)備等專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整、細(xì)化和完善。與此同時(shí)，利用Autodesk Navisworks中的各項(xiàng)功能，對(duì)專(zhuān)業(yè)間產(chǎn)生干涉和碰撞的位置進(jìn)行標(biāo)記和標(biāo)注，具體Autodesk Navisworks碰撞檢測(cè)流程[2]見(jiàn)圖4。

專(zhuān)業(yè)間的碰撞檢查以Autodesk Navisworks Manage軟件工具為主，使用Autodesk Navisworks Manage可以在查看碰撞時(shí)設(shè)置碰撞項(xiàng)目的高光顏色，并可通過(guò)碰撞狀態(tài)來(lái)查看碰撞(見(jiàn)圖5)。

2.3.2碰撞檢查結(jié)果分析

1)利用Navisworks運(yùn)行綜合管線碰撞檢查。

首先，在Navisworks中對(duì)各專(zhuān)業(yè)模型進(jìn)行整合，如圖6所示。然后，運(yùn)行碰撞檢查，先對(duì)建筑與結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，再將暖通模型、電氣模型和給排水模型分別與建筑和結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行碰撞檢查，如圖7所示，根據(jù)具體的檢查對(duì)象設(shè)置碰撞類(lèi)型，這里MEP模型與建筑結(jié)構(gòu)的碰撞類(lèi)型基本采用的硬碰撞。接著，對(duì)MEP模型進(jìn)行碰撞檢查，在Navisworks中創(chuàng)建集合分別對(duì)暖通模型、電氣模型和給排水模型的一些管道進(jìn)行硬碰撞和間隙碰撞的分析。最后得到碰撞點(diǎn)結(jié)果，并根據(jù)碰撞圖元所處的樓層對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行了分組，將任務(wù)分配給相應(yīng)的人員負(fù)責(zé)。負(fù)責(zé)人員在Navisworks中對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行了分析，修改了其中一些特別容易處理的碰撞點(diǎn)的狀態(tài)。還有一些碰撞點(diǎn)暫時(shí)難以解決的，進(jìn)一步采用DVS3D平臺(tái)來(lái)進(jìn)行檢查。

2)利用DVS3D平臺(tái)幫助綜合管線碰撞檢查工作。

按照上文BIM+VR操作流程所述，使用Revit軟件插件加載“Export To Lumion”功能，將綜合管線.rvt文件轉(zhuǎn)換成.dae文件，并導(dǎo)入到DVS3D協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)中進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)展示，并在DVS3D中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)丟失的材質(zhì)(見(jiàn)圖8)。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)

3.1 DVS3D模型

Revit初創(chuàng)建筑模型通過(guò)“Export to Lumion”加載插件導(dǎo)出生成，再以dae.格式文件導(dǎo)入到DVS3D虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)中，載入DAE場(chǎng)景，以拖拽方式功能導(dǎo)入界面生成模型(見(jiàn)圖9)。

3.2 LED顯示屏VR場(chǎng)景展示

已建成的某公共圖書(shū)館模型導(dǎo)入到DVS3D協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)中，在LED屏中展示虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景(見(jiàn)圖10)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)合理的方式將建筑信息模型(BIM)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行工程實(shí)證分析得到普遍的結(jié)果，從而驗(yàn)證了兩種技術(shù)的結(jié)合將有效的幫助工程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息化管理。通過(guò)DVS3D實(shí)現(xiàn)了三維模型的1∶1多通道立體顯示。工程師借助DVS3D及虛擬沉浸式環(huán)境，以親身體驗(yàn)的方式與虛擬環(huán)境中的數(shù)字模型進(jìn)行交互，產(chǎn)生“沉浸”于真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)，為自身的設(shè)計(jì)方案提供全過(guò)程的三維顯示參考和評(píng)估。