计算机虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用研究

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年8期   作者: 侯艳春
[导读] 虚拟现实技术作为一种前沿性的技术,在各行业当中发挥着至关重要的作用
         摘要:虚拟现实技术作为一种前沿性的技术,在各行业当中发挥着至关重要的作用,利用这项技术能够有效的促进社会生产的效率和质量。在城市化建设速度不断推进的今天,土木建筑工程越来越多,并且对这项工程的要求也越来越高,使得土木建筑工程不得不利用新时代先进的科学技术来不断创新,促进自身的发展,因此虚拟现实技术在土木建筑工程当中就有了发挥自身价值的空间。本文以虚拟现实技术为研究对象,对其进行了相应的介绍,并对这项技术在土木建筑工程当中的应用进行了研究。
         关键词:虚拟现实技术;土木建筑工程;应用
         引言
         随着社会经济的不断发展,人们对于生活质量提出更高要求,越加重视土木建筑工程的综合质量。故,各土木建筑工程建设单位需不断提升的工程建设水平,运用更多的现代高新技术辅助建设,一方面满足人们对土木建筑工程所提出的质量要求,一方面提升本单位在市场上的竞争力。为实现这一目标,越来越多的建设企业都引进并运用了虚拟现实技术,但由于技术应用经验不足,该技术所能发挥的重要应用效果还没有被完全发挥。
         1虚拟现实的基本内容
         首先,虚拟现实,简单来说就是通过虚拟的技术将现实世界进行表达。其和多媒体技术、互联网技术被公认为是当前主要的计算机技术类型。虚拟技术能够通过对于计算机技术的有效操作,构建出与现实无限接近的多维立体空间。其可以使用户更加直观的对于建筑环境的布置进行观察,具有较强的直观性。现代虚拟现实技术也能够把视觉及听觉与实际的应用向融合,甚至一些高精尖的虚拟技术可以将其与触觉进行融合,使人和虚拟环境进行实时的互动。人们可以在对于环境中所存在的不足与问题进行有效的感受,具有较强的真实性。通过计算机技术的有效完善与优化,能够极大程度的满足人们对于建设设计的实际需求。计算机辅助技术通常较长时间的发展,并且在各领域都被认为是不可替代的创新性技术。在传统的建筑设计过程中,就已经开始应用 CAD画图软件对图纸进行了设计,因此在建筑设计中也开始广泛的应用计算机技术。通过对于计算机辅助技术的应用,设计人员就不用再使用人工进行画图及修改,使得原本繁琐的数据及图形处理工作变得简单。同时能够缩短设计的周期,提升设计的效率。而虚拟现实技术的应用,则具有较强的综合性与全面性的特点,其作为一种建筑设计方法在建设设计中发挥了较大的优势。其不仅能够创建极为真实的三维效果环境。也可以增强建筑设计的人性化与互动性特征。
         2虚拟现实技术应用于土木建筑工程中的优势
         随着现代科技的不断进步,虚拟现实技术也实现了一定突破,凭借其优秀的交互性、自主性、存在性、多感知性特点,其被越来越多的人所接受,并被广泛应用于多个行业中,而土木建筑工程行业就是该技术的受益者之一。虚拟现实技术能与土木建筑工程的建筑设计、建筑规划、建筑成本计算、建筑测量等多个建设环节相结合,构建三维模型,将工程环境、工程结构等直观呈现出来,方便不同岗位工作人员完成各自的工作,提升工作效率。同时,该技术的引进,还将带给客户更加直观、生动的体验,提升客户的满意度,塑造良好的企业形象,让企业在行业竞争中获得优势。所以,相关人员需重视对虚拟现实技术的学习与应用。
         3虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用
         3.1虚拟现实技术在土木建筑设计中的应用
         在传统的建筑工程设计中,主要是以二维设计为主,通过建筑施工图和结构施工图来表达建筑的形体结构,大多数图纸采用 CAD 软件进行出图,结合电路施工图、给水排水施工图,将这些不同专业的图纸进行综合,形成最后完整建筑施工图纸。

在这些过程中,各个专业最多关注的是本专业的设计内容,专业和专业之间很少进行信息传递和共享。如果某一专业内容产生了变更,其他专业内容可能无法及时进行回应或回应结果不尽如人意,影响了建筑工程的设计质量。VR 技术的出现,可以模拟建筑的虚拟环境系统。虚拟环境系统综合了不同专业信息,而且这些信息可以在不同专业之间进行传递和共享,各个专业之间可以更好地协调专业间的设计参数,进行碰撞分析,发现设计中存在的一些问题和不足,发挥各个专业之间的信息协同性,从而得到更加完善的建筑作品。例如在一些小区住宅建筑中,可以利用 VR技术构造小区居住虚拟环境,将建筑物模型和各种环境条件加载到 VR 系统中,模拟光照和噪声,采用人机交互模式,可以模拟小区不同建筑物、不同楼层的采光效果及噪声体验;结构设计专业人员在小区的布局设计完成后进行结构设计计算,同时也结合给水排水设计专业、电气专业进行信息交流,避免管道或线路不合理布置现象的发生。通过人机交互体验,各专业之间的协调性增强,可以更好地对建筑进行布局、局部修改设计等,从而得到更满意的建筑作品。
         3.2在土木建筑工程测量中的应用
         将虚拟现实技术应用于工程测量工作当中,能通过收集环境信息,构建虚拟模型,并利用计算机技术立足模型进行自动化测量,并精确分析测量数据,出具测量报告。由此,就将测量、数据记录、数据分析以及绘制图纸等多项工作结合在了同一体系当中,避免在测量工作中投入过多的人力、物力,同时提高测量精准度,提升测量效率。例如,在高层居民楼建筑项目中,测量人员要进行距离测量工作,只需将工程地理环境数据、居民楼设计数据输入到系统中,构建三维模型,系统就能准确进行数据测量与分析工作,并直观的将测量结果呈现在三维模型上,方便测量人员的下一步工作。
         3.3在土木建筑工程施工模拟中的应用
         对于土木建筑工程施工过程来说,除了具备施工工程量大、工期长、规模大等特点外还会受到人工、环境、天气等因素的影响,从而产生一定的动态变化。除此之外,土木建筑工程每一个施工的环节都是相互联系的,在这些施工的环节上只要某一个细节上出现一定的问题就会出现牵一发而动全身的连锁效应,从而影响整个工程的质量和进度。在虚拟现实技术的有效应用下,对土木建筑工程开展施工流程之前可以提前对工程进行施工模拟,主要的工作时将土木建筑工程相应的数据信息输入到计算机系统当中,通过智能化的数据处理和分析来制定出合理可行的施工方案,从而有效的提高土木建筑工程施工过程的合理性,在充分考虑工程各方面影响因素的情况下再有效结合工程的成本投入、工程建设施工的时间来合理计算,帮助工程施工企业选择最优化的施工方案,这样能够让施工单位掌握一定的主动权。与此同时,计算机技术还能够将土木建筑工程的各个施工环节进行合理有效的整理,然后清晰的表达出每一个施工环节之间的潜在联系,对施工环节之间的承接过程进行模拟,能够保证施工过程的流畅性,避免因施工环节衔接不当而出现的停工、质量等问题。
         结语
         我国的城市化进程正在不断加快,城市覆盖面将变得越来越大。城市建设离不开高效、环保、节能的建筑事业支撑,而要做到环保节能,必然需要应用虚拟现实技术,以不断优化建筑的设计规划。虚拟现实技术在未来将成为建筑事业不可或缺的重要组成部分,并随着技术的不断成熟、进步,在建筑事业中发挥着越来越大的作用,切实促进社会经济的发展。
         参考文献
         [1]沈晓芸,钱燕婷.关于 3DS MAX 建模技术及其优化的研究[J].科教文汇,2014(25).
         [2]周文哲.虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(06):103.
         [3]赵 岩.虚拟现实技术在城市规划及土木工程中的应用分析[J].低碳世界,2018(01).
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