VR技术在公路施工中的应用前景

周舰航

(黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000)

VR技术在公路施工中的应用前景

周舰航

(黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000)

VR技术如今影响日趋扩大，其应用范围也不断拓宽，这这样的背景下，使VR技术与传统施工结合就变得很有必要起来。借助VR对施工环节改进与增强也不再是空口白话。在国家对BIM的推广期间，更可运用VR+BIM的形式使施工人员有预想的排布工期，对停留在大脑、图纸上的公路与桥梁具象化，从容进行技术交底。

VR；全景摄影；技术交底；现场踏勘

就如同3D技术给电影业带来巨大革命一样，VR在现今同样也在影响着人类的视觉革命。

2014年Facebook收购了Oculus，紧接着世界各大顶级科技公司也纷纷跟随其脚步涌出了自己的VR产品，其中就有谷歌的Cardboard(廉价易用)和三星的GearVR(需搭配Galaxy Note4)等，截至2014年末，全球VR厂商就超过了200家。到了2016年，VR技术迅速蹿红，索尼与HTC分别推出了PSVR与HTCVvie，两者与Facebook旗下的OculusRift共同铸成了VR元年三足鼎立的格局。

在我国大力推进BIM应用的大背景下，通过BIM建模漫游的效果辅之以VR技术，能让业主、设计院、施工方沟通更为迅捷，计划工作更为具象化。

1 VR市场现状

1.1 VR是什么

VR即Virtual Reality，直译即为虚拟现实，是利用软件模拟一个三维空间的空间，为参与者提供视、听、触等感官的模拟，让参与者身临其境，可以任意地观察三维空间。其代表性的产品是OculusRift。目前，与VR同时并列的技术目前还有：AR(增强现实)与MR(混合现实)。

1.2 VR的优势

VR相较于AR、MR来说更实现成本较低，只要带上VR眼镜就可以徜徉在虚幻的世界中，受到虚拟现实的冲击。同样相对于AR、MR，其上下游产业链也相对成熟，在游戏与娱乐产业上已产生不俗的影响。

VR的沉浸感通过头盔式三维立体显示器+高性能计算机等特殊设备感受，其具有丰富的视觉、听觉信息，使参与者得到一个全新的互动空间。

当前VR已广泛应用于地产样板间展示上，销售由线下环节同步至线上环节，抢占同业宣传渠道。

2 影像记录

2.1 VR与踏勘

在以往对现场的的踏勘过程中，需要多人次测量地表的地形。但采用VR全景摄像后，可全方位、角度的拍摄，更可为后期的施工组织设计的编制提供详尽视频影像信息。

2.2 VR与现场监控

VR的出现对以往对施工项目的监督环节中需要大量人力的情况有了较大改观，即使用VR摄影车进行施工现场摄制，督查人员在后方即可通过无线传输实时观察现场状况。

2.3 VR与无人机

近几年无人机技术在国内得到突飞猛进的发展，在西藏地区林芝至拉萨的公路，拉萨段、林芝段及阿沛新村附近，海拔近4 000 m的区域，通过无人机进行查勘作业。及时准确的掌握公路项目的施工情况，为工程保险的风控监理提供有力的信息服务和数据支撑。

无人机航拍得到的影像，配合相机的POS参数，通过专业无人机数据处理软件，自动创建航带，自动转点、解算，可快速生产出含有坐标信息的正射影像图。通过对近百张照片的拼接合成，我们可得到整条路段的影像，放大至局部，既可查看自然状态，又可展现施工进度。

在无人机的支持下，借助VR摄影技术，我们可做到“坐地日行八万里”，以上帝视角俯瞰全局，更直观观察工程细节。

3 VR在公路施工中前景的展望

3.1 BIM对公路施工行业的影响

一直以来，公路施工行业存在两个痛点：第一是公路施工效果未知——“所见非所得”；第二则是工程质量控制难，在统筹规划阶段难与资源整合进行具象化的联系。

BIM的出现成功使得图纸由2D转为3D——“所见即所得”，BIM平台将建筑设计过程信息化、三维化，同时加强了项目管理能力。BIM作为建筑工程管理信息化发展继CAD之后的又一巨大革新，各大公司在其平台上开发了各种丰富的的建筑模型设计软件、工程计量软件、碰撞检测软件、预算造价软件，基于其中的软件平台，各大工程应用项目也随之而起。

3.2 VR与BIM结合

通过采集实地信息，利用BIM建模软件对公路地形进行高精准建模，建立周围场景、附属设施，然后生成全景漫游动画，最后通过VR技术与之交互。

当转入VR视界后，参与者可如身临其境一般，整个工程即栩栩如生地展示在眼前，似触手可及：参与者更可在虚拟的工程中随意“出入”，任意地切换场景，查看细节构件，可让人真切的地感受昼夜交替下的工程风光，能清晰明了地查看工程结构的每一个部件、得到其详细的参数。

VR的出现，加强了模型可视性和具象性。通过构建虚拟展示，为参与者提供交互性设计和可视化印象，从而大大提升BIM的实际应用效果。

3.3 小结

在工程的施工阶段，用VR的沉浸式沟通方式将工程设计方案准确传达给施工人员是一个妥当的选择，对VR来说，虚拟的三维空间极其广阔，对技术交底、安全交底等有了非常直观的展示效果。

4 结束语

未来，VR与BIM的结合具有美好应用前景，在工程领域存在很多的问题，如：施工效率低下，体力劳动依赖大，成本居高不下，质量参差不齐，信息传递效率低等。但通过BIM结合VR，我们可以得到公路信息的视觉效果，更可得到建成后的直观形象，可为领导层的决策提供直接信息，最后也可为竣工后资料维护提供原始查询。就此我们相信，VR在公路工程施工中一定拥有美好的前景。

[1] 廖树忠.基于VR的高速公路三维可视化进度管理系统[C].公路，2010,(1)：114-116.

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