虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用研究

张吉

（衡水市冀州区第一中学 河北省 053200）

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 虚拟现实技术应用于土木建筑工程中的优势

虚拟现实技术，即借助计算机仿真系统、三维动态技术、传感技术创建虚拟世界的一种技术，其能对真实环境进行模拟，带给使用者真实的空间感受。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。

2 虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用实践

2.1 虚拟现实技术在建筑设计中的应用

土木建筑工程设计是工程建设的第一大环节，直接影响着后期工程建设是否能顺利开展，决定着建筑工程的最终质量。但是，由于土木建筑结构复杂、施工环境多变，设计人员往往需要花费大量时间进行数据采集、数据分析，并绘制完整的设计平面图，但是最终呈现出的设计图纸也并不能将建筑多方面数据都完整的呈现出来。而引入虚拟现实技术后，设计人员就能简化力学性能模型试验工作，排除传统力学试验中可能会受到的气流、摩擦力等艺术的影响，保证力学试验的准确性，并通过计算机技术快速且精准的进行试验数据分析，帮助设计人员决策出最合适的设计方案。例如，在大型桥梁建筑工程中，设计人员就能借助3D信息采集技术就建筑地的地理地形条件、交通流动情况等信息进行采集与分析，并构建立体三维模型，并将桥梁建设所涉及到的诸多限定数据直接标注在模型上，方便施工人员查看。并且，在之后的场景建设过程中，设计人员只需要针对想要调整的位置进行数据更换，其他部分数据也会按照公式进行自动调整，既节省设计时间，又能提升设计精准度。

2.2 虚拟现实技术在土木建筑工程施工模拟中的应用

土木建筑工程具有施工规模大、耗时长以及工程量大的特点，施工过程受人工、环境、天气等因素的影响，可能会存在动态变化。同时，土木建筑施工涉及到大量施工环节，且各个施工环节之间存在着紧密联系，一旦其中一个环节出错，整体施工质量、施工进度都将会受到影响。而借助虚拟现实技术就能在施工开展之前进行施工模拟，将工程数据输入计算机系统，智能化评估数据，制定出最优的施工方案。而该系统所制定的施工方案相比人工制定方案更加合理，能全面考虑多项施工因素，结合工程成本、工程建设时间来进行合理计算，选择出性价比最好的施工计划供施工单位参考，将更多的工程主动权交给施工单位。同时，系统还会将建设过程中所涉及到的多个施工环节进行整理，明确各个环节之间的承接关系，模拟施工承接过程，确保各个施工环节能按部就班的进行，不至于因为施工环节衔接不上而出现停工、施工质量不过关等问题。

2.3 虚拟现实技术在土木建筑工程测量中的应用

提升工程测量水平，不仅能保证工程建设能顺利开展，避免施工过程中出现施工变更，同时还能确保土木工程建设质量符合设计要求。在土木建筑工程施工过程中，通常会涉及到角度测量、距离测量、高程测量三个类型的测量工作，较为繁琐，且测量质量容易受到多方面因素的影响而出现测量误差。而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。

2.4 虚拟现实技术在土木建筑工程成果展示中的应用

对于大型土木建筑项目来说，施工单位有必要在施工开展之前，对施工设计方案进行成果演示与验证，以提前解决方案问题，确保方案的可行性、安全性。而将虚拟现实技术应用于这一环节，就能全方位的从多个细节方面入手，对方案进行演示，提前将工程成果呈现在人们面前，若有不足，也好提前进行整改与优化。例如，某大型桥梁建筑需要进行扩建，包括扩长与扩宽，技术人员就可以在初步完成设计方案之后，首先将原始桥梁的诸多数据输入模拟系统中，构建出原始桥梁模型，然后根据设计方案，输入扩宽值，并借助虚拟现实技术进行桥墩架设，将最终的施工成果呈现出来，并借助计算机技术分析桥梁建成后的应力、承重力等多方面情况，由此判断该方案是否可行，若存在不足，则进行调整，优化设计方案。

3 结束语

将虚拟现实技术应用于土木建筑工程中，不仅能直观、全面的向客户展示工程效果，还能作为辅助工具被应用于建筑设计、建筑规划、建筑成本计算等多个建设环节中，减轻人工负担，提升工作效率。故，相关人员需重视对虚拟现实技术的应用，并制定完整计划，合理的将该技术与工程结构设计、施工模拟、成果展示、工程管理等多项工作相结合，提升工作质量与工作效率。