浅析虚拟现实技术在工程管理中的应用

2011-08-15郭江波

科技传播 2011年6期

蒋宇，郭江波

1.浙江君傲建设有限公司，浙江金华 322100

2.中天建设集团有限公司金华分公司，浙江金华 322100

0 引言

使用虚拟仿真技术对施工过程进行模拟，可以充分利用工程中的大量信息，充分考虑各种工程情况，在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系，实验多种施工方法，计算相应工程作业关系，对施工方案进行优化，从而减少或降低实际工程中可能出现的一些不必要的失误所造成的损失[1，2]。本文主要对于虚拟现实技术在工程管理中的应用进行探讨。

1 虚拟现实技术在工程管理中的体现

基于虚拟现实技术的工程空间表示方法的研究是工程空间虚拟研究的一部分工作内容，工程图形仿真调控是运用虚拟现实技术，对工程进行模拟规划与控制。为实现工程进度控制、施工计划制定、物资消耗、资金投入、人员调配等工作的综合管理，对工程空间数据的变化进行模拟是一条有效的途径。

虚拟现实技术因其在数据显示的实时性、动态性和可视性可以有效的解决上述问题。虚拟现实技术的兴起和发展为环境保护工作者提供了一种崭新的强有力的工具来模拟和分析现实世界的各种真实现象，可以对数据进行深层加工分析，给出现状分析和趋势预测。在研究工程空间数据动态变化研究中，不是单凭虚拟现实技术所能单独完成，还要借助于可视化（Visualization）的功能，通过二者的结合，将大量的统计数据转换成更容易理解的三维图形，研究者再通过虚拟现实系统的人机对话工具进入这些三维图形之中，从不同的方向和角度来研究认识该虚拟环境。因而在工程管理虚拟现实系统中，工程数据在三维空间的可视化方法尤为重要的。借助于虚拟现实技术，再辅以科学可视化功能，可以有效的对工程数据进行分析和表示。它既是传统工程管理模型和工程虚拟现实系统的接口，也是系统进一步开发成交互性模拟系统的平台。

2 形象化工程管理系统模型初探

基于Web GIS的虚拟现实技术，采用B/S结构，在工程管理方面是一个技术创新。

2.1 设计思路

系统的设计既要符合当前的应用需求，又要尽可能的适应未来的功能的扩展。既要符合行业的特殊性又要有一定的通用性；既要从用户的视角考虑系统的可用性又要从程序员的角度考虑系统开发的可行性，开发的周期、费用、软件的质量问题等；所以系统的整体设计是一个系统得以实现的需要解决的核心问题。根据所提出的需求，建立一套适台土建工程管理的C/S和B/S混合结构的具有虚拟仿真功能的工程管理系统。不但可以虚拟仿真工程施工过程，清楚地了解工程进度数据，而且能够统计国内各个省市工程数量及完成情况，可以查看任一工程的进度报表，随时了解工程施工过程。

C/S和B/S混合结构：之所以采用三层C/S和B/S的混合结构，是因为考虑到目前多数工程管理软件和虚拟现实系统都采用C/S结构，有利于继承传统软件系统的设计的思想，而B/S结构又是目前计算机系统发展的趋势，所以经过论证以后，确定该形象化工程管理系统采用基于三层C/S和B/S的混合结构。

2.2 系统硬件和软件的部署

2.2.1 硬件部署

服务器通过web发布的方式，使得承包方和监理方的电脑终端通过Internet直接访问中心服务器，进行数据的填报和信息的查询。本系统为基于网络的异地协同工作系统，实现分布环境下的信息共享，进度控制。首先在中心（发包方管理处）汇集各种基本信息；在工程实施过程中，由各地承包商、监理单位上报各种工程实施详细信息，承包商、监理单位只具有对本施工段的管理权限以及对其他承包商工程段的浏览权限：中心服务器由业主负责主体管理，负责管理整个工程所涵概的所有信息，其管理员具有超级管理员权限，各部门管理员具有高级权限，可以对权限范围内的各种信息和数据进行处理和维护。超级管理员具有信息发御的权限，其他各地承包商的浏览权限由超级管理员授予；同时具有对各处承包商信息上报，中心信息下传接收的管理权限：在特殊情况下（如网络失败），可以在明确责任的情况下，由承包商通过电话或其他手段上报信息，出发包方部门管理员做信息的录入工作；在各类信息在业主的中心服务器处得到处理后，部分信息要下传给各个承包商、监理单位，如确认信息以及承包商、监理单位应当知道的与其工程相关的信息和整体进度信息；在中心服务器上，同时提供Web信息发布，在具有一定的权限后，可以浏览整个工程的进度情况以及一些具体施工信息，以便于各个承包商之间交流，同时也为在外地出差的领导获得施工信息提供了方便。

2.2.2 软件模块结构

系统数据中心软件结构如下：1）中心服务器，包括形象化工程管理系统，后台数据库;客户机：无需软件；2）承包方及监理方软件结构：承包方及监理方无需软件，只需登录发包方网站即可。所有数据均存储于中心服务器中的后台数据库。调度管理系统按照功能划分为：权限管理模块、业务系统模块、工程管理模块、施工组织管理模块、数据维护模块和数据库模块。其中业务系统模块包括工程定义、计划管理、形象进度、财务管理、材料管理、报表管理、人员管理、工程简报等功能。工程管理模块包括工程预决算、合同管理、数据智能分析等功能。数据维护模块包括数据的输入、输出、查询、备份和恢复等功能。