BIM與VR技術(shù)的CAD制圖課程教學(xué)實(shí)踐

楊小玉

【摘要】BIM和VR技術(shù)的廣泛普及應(yīng)用需要大量實(shí)踐人才的支持，這對(duì)高校提出了更高的人才培養(yǎng)要求。本文立足于現(xiàn)實(shí)，首先對(duì)BIM與VR技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，其次分析BIM與VR技術(shù)在CAD制圖課程教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用，希望具有一定的借鑒意義和參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù) VR技術(shù) CAD制圖課程 實(shí)踐

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）47-0215-01

引言

進(jìn)入新世紀(jì)以后，各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都在朝著信息化方向發(fā)展，建筑行業(yè)也不例外。BIM與VR技術(shù)應(yīng)用于建筑行業(yè)是基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)為典型特征下發(fā)展起來(lái)的，作為一種全新的全生命周期的管理理念和方法，直接影響到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)[1]。將BIM與VR技術(shù)和土木工程專業(yè)的CAD繪圖課程相結(jié)合，探索出實(shí)踐教學(xué)的新型教學(xué)模式和教學(xué)方法。

1.BIM與VR技術(shù)概述

BIM是通過(guò)建立信息化模型的途徑來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中的建筑實(shí)體，這和簡(jiǎn)單CAD僅僅以點(diǎn)、線和文字為主的表達(dá)做法有所不同，三維模型形式是BIM建筑實(shí)體，這種設(shè)計(jì)的產(chǎn)品形式不再是抽象的二維圖紙。BIM中的信息化含量不僅涉及到模型自身的幾何尺寸和材料信息等，而且表現(xiàn)出可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和信息完整性等特點(diǎn)，在整個(gè)建筑工程運(yùn)營(yíng)的過(guò)程都提供實(shí)時(shí)信息。

VR中文名稱為虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種包含多種學(xué)科課程的綜合性技術(shù)。VR中的虛擬是借助計(jì)算機(jī)模擬任何虛擬圖形，而現(xiàn)實(shí)是廣義環(huán)境下的任何事物和場(chǎng)景，可以是真實(shí)存在的，同時(shí)也可以是幻想的。VR技術(shù)的兩大特性是沉浸式和交互式，前者特征是利用VR設(shè)備使得用戶沉浸在營(yíng)造的氛圍情景中，猶如身臨其境般的真實(shí)感；后者交互式是利用VR設(shè)備控制場(chǎng)景物體的走位和波動(dòng)，讓用戶體現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)生活中相互活動(dòng)的感覺?，F(xiàn)階段，VR已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車制造及航空航天等行業(yè)領(lǐng)域中，并且以其虛擬性展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2.分析BIM與VR技術(shù)在CAD制圖課程教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1學(xué)生基于BIM理念的CAD標(biāo)準(zhǔn)化制圖

BIM模型的標(biāo)準(zhǔn)化才具有可視性特點(diǎn)，具備更高的適用價(jià)值。同樣CAD圖形的標(biāo)準(zhǔn)化也是極其重要。圖紙標(biāo)準(zhǔn)化才是繪圖標(biāo)準(zhǔn)化的基本特征，具體是指圖紙所屬的圖幅、圖層、線性以及文字、顏色組成等，還有表格、圖塊屬性的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。教師深入解析和講解CAD圖紙，指導(dǎo)出學(xué)生制定設(shè)計(jì)出系統(tǒng)化的CAD制圖標(biāo)準(zhǔn)[2]，在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生做出合理化分析。通過(guò)研究BIM建模，最大限度使用和BIM族具有類似功能的屬性圖塊的封閉線段等。

2.2 學(xué)生基于BIM技術(shù)完成對(duì)模型的建立與修正

CAD繪圖課程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生將完成設(shè)計(jì)好的CAD圖上傳到BIM與VR仿真教學(xué)系統(tǒng)中，因此得到BIM模型，真正實(shí)現(xiàn)了將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維建模，讓工程項(xiàng)目以全方位、立體化的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生參照BIM模型來(lái)形象理解施工圖，并且多次修改自己的CAD圖，直至符合教學(xué)目標(biāo)，完成教學(xué)任務(wù)，最終得到滿意的BIM模型，順利展開CAD制圖課程教學(xué)。

2.3學(xué)生在VR場(chǎng)景中獲得建筑行業(yè)認(rèn)知理念

學(xué)生在CAD制圖課程教學(xué)中順利完成圖紙作品，然后將自己的作品模型提交到BIM與VR仿真教學(xué)系統(tǒng)中，獲得認(rèn)知學(xué)習(xí)。在CAD制圖課程中應(yīng)用BIM與VR技術(shù)，學(xué)生不再是簡(jiǎn)單模擬模型，而是在教師理論與實(shí)踐教學(xué)模式結(jié)合中，主動(dòng)去建構(gòu)自己的知識(shí)框架，搜索和BIM有關(guān)的模型學(xué)習(xí)資源，利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)拓展自己的學(xué)習(xí)渠道。依靠VR沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生不但可以身臨其境般體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景，并且親身感受自己設(shè)計(jì)的作品，更加細(xì)致周到地觀察細(xì)節(jié)構(gòu)造，感受房間的舒適性，激發(fā)出自己的創(chuàng)作靈感。在CAD制圖課程中應(yīng)用BIM與VR技術(shù)，學(xué)生可以即刻將設(shè)計(jì)的作品虛擬現(xiàn)實(shí)化，體驗(yàn)出更多的模型視覺，直接在課堂中將自己獲取的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐設(shè)計(jì)中，讓學(xué)生將自己的知識(shí)學(xué)以致用，更加能夠產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，實(shí)踐內(nèi)力和創(chuàng)新內(nèi)力同步得到提升。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM與VR技術(shù)是建筑行業(yè)的一種新型技術(shù)，同時(shí)也是CAD制圖課程實(shí)踐教學(xué)的新模式、新體系。有效在CAD制圖課程中應(yīng)用BIM與VR技術(shù)，不僅有助于激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，理解并且將知識(shí)加以運(yùn)用，還能夠提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，符合新時(shí)代下對(duì)建筑行業(yè)高質(zhì)量人才的培養(yǎng)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸海燕，鮑文博，王海軍，等.基于BIM與VR技術(shù)的土木工程CAD教學(xué)模式實(shí)踐探討[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2017（4）：62-66.

[2]王瑩瑜.基于BIM技術(shù)的CAD建筑繪圖課程改革[J].課程教育研究，2017（44）.