浅析计算机仿真技术在建筑工程设计中的应用

发表时间:2020/8/12   来源:《城镇建设》2020年第12期   作者:王艳丽
[导读] 随着科学技术的不断发展,计算机仿真技术在建筑工程设计中逐渐普及

         【摘要】随着科学技术的不断发展,计算机仿真技术在建筑工程设计中逐渐普及。计算机仿真技术能够实现对建筑本身进行的模拟,而且还能对整个建筑环境进行预测和技术再现。本文通过对信息技术的概念和应用特点进行阐述,探讨了建筑工程设计中计算机仿真技术的重要意义,重点介绍了二维仿真技术、实时交互技术和3DS 虚拟仿真技术,为更好地使计算机仿真技术在建筑工程设计的应用提供了参考。
         【关键词】计算机 仿真技术  建筑工程  设计应用
         随着计算机技术、互联网技术和信息技术的不断发展和普及,智能技术在建筑工程设计中的应用,极大地促进了建筑工程管理与施工技术的优化,从而推动了建筑设计领域的进步和发展,尤其是代表世界最先进技术的计算机虚拟仿真技术,打破了我国许多传统的建筑工程设计和施工手段。
         一、计算机仿真技术的基本概念及其应用意义
         顾名思义,计算机仿真技术指的是通过一定的数学模型、物理模型将自然界中的物理现象在计算机上模拟以此来得到实际场变量的分析,而传统的系统仿真技术很少会涉及到这一问题,这是一种人类科技的突破。简单地说,计算机仿真技术就是在仿真、多媒体、计算机和传感技术的支撑,对系统模型的一种实验技术。
         该技术在建筑工程设计中的应用有着诸多优势,在经济性和安全性方面有着较大的优越性,不仅降低了建筑项目施工的风险和成本。同时对于工程质量的提高、工期的减少有着重要的意义,前期的建筑仿真设计提高了整体的建筑施工效益。而且,凭借着计算机仿真技术上的优势,该技术可以进行无数次重复高仿实验。
         二、计算机仿真技术的应用特征
         人们在建筑设计当中所获取的经验都是通过传统的施工法和组织得到的,经验丰富,对于施工有一定的帮助,但是也存在有非常多的局限。在这种情况下,建筑工程通常会存在有建筑风格和设计表现千篇一律,另外还对于施工过程中的成本消耗难以控制。随着计算机仿真技术的发展,人们将这项技术融入到建筑设计的领域中,大大地改善了这个领域中存在的很多问题。计算机仿真技术的交互性和仿真性能够依照建设工程的要求来建立虚拟的二维模型,并且对施工的全过程进行模拟,这个模拟的过程是可以直接用肉眼观察。工作人员能够清晰的了解各种构件的使用效果以及在实际使用中的重要性,从多种模拟尝试中得出正确的安全施工的参数。
         计算机仿真技术能够通过技术核算降低建筑的成本,同时可以避免系统受到外界的干扰。而且许多的项目实施在建筑中直接进行测试会有非常大的风险,而运用计算机仿真技术则能够弱化危险系数,从而保证测试系统的安全性。而且运用计算机仿真技术能够提高建筑设计的效率,而且对建筑设计中的结构设计以及参数设置都能够进行详细的分析和优化,提高建筑设计的效果。


         三、计算机仿真技术在建筑设计中的应用
         3.1三维仿真技术的应用
         在计算机的仿真技术中,二维仿真技术也是计算机技术在各种高科技的融合下模拟出能够有多种感知能力环境的一个过程,在这种模拟的仿真环境中一般要运用到实施交互技术、无缝编辑生物模块技术以及粒子系统技术等。二维仿真技术的特点是超具想象力,交互性非常强,表现非常真实。在建筑设计项目中就能够根据建筑的实际情况对模型的设计尺寸、大小等进行随意的更改,同时这种技术非常安全可靠,能受影响的囚素非常少。在二维系统中,模拟的场景一般都需要许多不同兀素的支持。
         整个过程包括:提出建筑设计的方案,并对设计图的各个细节进行审核和更改,并且确定好设计方案的使用情况;通过运用现代化的技术,对设计图中各个分镜头、脚木以及概念图都进行全而的设置,利用好卫星图的定位系统来对建筑设计的位置进行明确;利用仿真技术做好二维模型的构建,这个步骤是构建仿真模型的基础,需要做好细节的处理;将二维模型进行导出,并且配上构图音效的设置,此时的二维系统仿真模型就设置好了,己经可以投入使用。
         3.2实时交互技术
         计算机仿真技术中的实时交互技术是视景仿真技术的一种,能够对视景进行相应的模拟,还可以用整体环境的创建中。因为其特点是高效、优化性强、功能强大,能够对二维数据库进行模拟,在城市建设、模拟训练等都有着重要的突破,在建筑工程的设计中更是有着非常重要的作用。因为仿真技术运用计算机的中心控制系统来对场景中的大量实景进行模拟,比如建筑工程中的道路、路灯、花学树木等都进行模拟展示,而且对细节的都非常到位,比如先描绘出整体的轮廓,然后运用投影的技术来映射图案到模型当中,让画而更为真实形象。
         3.3 3DS虚拟仿真技术的应用
         3DS虚拟仿真技术是现实与虚拟的结合,结合了信息技术、系统技术、数模与计算技术及其应用领域中相关专业的技术作为基础,并以计算机以及多种伏尔泰的物理效应的设备作为工具和系统模型,对实际的或者设想的系统进行动态试验研究。一般会涉及到虚拟仿真角色模拟、场景的创建、二维动画的制作、交互技术的实现等,其特点是直观性和互动性强,而且具有设计优化功能和可预测性,能够运用成熟的模拟效果,真实的在建筑工程将整体建设进行全面的展现,使用虚拟的交互接口设备来对整体工程进行多维信息空间的仿真建模,强调出二维图形的立体情况,在设计中还能够利用现代技术的精确性和高效性,用来解决建筑设计中的通风、采光、遮阳以及再生能源的利用问题等,在整体设计中还能够帮助建筑师以动态观察和多媒体等不同的形式来进行感知,还可以激发设计师有更新的创想。
         四、结语
         计算机仿真技术在工程设计与施工中有着广泛的应用前景,将施工过程应用仿真和施工措施仿真相结合同时辅以三维动态显示技术将成为现实,并在一些工程的设计阶段得到应用,显现出极好的效果。虚拟仿真技术和硬件在建筑行业上具有很大的发展空间,通过不断探索虚拟仿真技术在建筑施工中的应用策略,我国建筑业具有更加广阔的发展空间。
        
【参考文献】
[1]蔡琦婧.浅谈虚拟仿真技术在建筑工程技术专业中的应用[J].市场周刊,2020(01):177-178.
[2]甄永和.试论建筑工程施工管理中的信息化应用[J].技术与市场,2019,26(04):195-196.
[3]杨建华.建筑工程中电子信息与智能化技术的应用研究[J].科技创新导报,2019,16(09):151-152.
[4]佟冰.浅析虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望[J].门窗,2017(04):63.
        
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