BIM＋VR虚拟现实技术在施工中的应用

谭喆，张成元，陈湘俊，刘国锋，易威

TAN Zhe,ZHANG Cheng-yuan,CHEN Xiang-jun,LIU Guo-feng,YI Wei

（湖南省第三工程有限公司）

(Hunan third engineering Co., Ltd. )

1 BIM＋VR简介

BIM即建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息作为模型的基础，进行模型的建立，它不仅是数据更是链接建筑全生命周期不同阶段的数据、过程和资源的载体[1]，具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点[2]。VR虚拟现实是一种模拟虚拟世界的交互式仿真系统，利用终端设备融合各类信息，通过三维动态视景去感知实体行为下的虚拟世界[3]。

虚拟现实具有提高建筑设计和施工的可视化的潜力，但在建筑施工行业实施尚未达到成熟[4]，缺乏丰富的内容资源使得VR难以表现虚拟现实的真正价值。而BIM技术兼具模型与数据信息，能为VR提供极好的内容与落地应用的真实场景。BIM+VR除了能解决建筑行业最大的痛点“所见非所得”和“工程控制难”，统筹规划、构建具象化外，系统化的BIM＋VR平台还能将建筑施工过程信息化、三维化，同时加强建筑施工过程的项目管理能力。将BIM与VR结合起来，能加速推进建筑行业信息化进程，让建筑触手可及。

2 常用软件介绍

目前主流的BIM＋VR软件包括fuzor、lumion、twinmotion等软件。

2.1 fuzor

Fuzor是一款将BIM＋VR技术与4D施工模拟技术结合的综合性软件，Fuzor在VR虚拟空间中内置了VR菜单界面，它将所有功能都整合在一个界面内。在VR菜单中，可以访问所有的VR工具，包括VR设计工具、3D标记、渲染选项、导航地图、4D控件，还可以通过菜单查看构件属性。

Fuzor支持各种VR外接设备，包括HTC vive、Oculus Rift、谷歌3D眼镜等。

2.2 lumion

Lumion可以通过生成360度全景图片来实现VR功能，每个全景图都可以使用手机配合GearVR和Oculus Rift查看。但使用lumion导出的文件只是图片格式，不能实现交互式体验。

2.3 twinmotion

Twinmotion是一款致力于建筑、城市规划和景观可视化的专业 3D 实时渲染软件。与传统的漫长渲染过程相比，Twinmotion极快的渲染速度可在几秒钟内导出高质量图像、视频和 360度全景文件。从项目构造到项目审核，Twinmotion可随时随刻在VR （虚拟现实）环境中探索3D模型。Twinmotion支 持 HTC vive、Oculus Rift和 GEARVR等各类外接设备。

3 BIM＋VR应用实例

三建·江湾广场项目位于湘潭县天易示范区，占地面积近20hm2（300）亩，总建筑面积约21万m2。作为湖南省第三工程有限公司投资建设的高档地产项目，涵盖大型商业综合体，高端住宅小区，城市公园，影视城等设施，项目从规划、设计、施工到运维全阶段应用BIM技术，全过程集成BIM信息传递，最终运用于物业营运。项目基于BIM模型信息，较好地将VR虚拟现实技术结合起来，应用于如下几个方面。

3.1 VR虚拟样板间交底

为贯彻落实项目样板先行的交底制度，BIM工作站针对质量样板区和标准层样板户型进行了提前建模，在施工前对工程进行全方位展现，对施工难点和重点进行可视化的交底和方案论证，并利用VR技术对现场施工员进行交底，发现施工中存在或可能出现的问题，通过此项举措最终确立了样板展示方案，减少实际作业返工（见图1）。

图1 虚拟样板间BIM模型

3.2 项目观摩体验

本项目在开工之初便制定了工程质量目标为：省级安全质量标准化示范工程；湖南省住宅工程质量常见问题专项治理示范工程。为迎接各类观摩，项目BIM工作站精心筹划布置了BIM＋VR应用展示区，获得各界好评，达到了良好的观摩效果。

3.3 项目对外展示

在土木行业中，受限于行业特点与技术限制，长期以来人们不得不采用抽象的概念表示非常丰富的信息，用比较抽象的图形和精炼的语言来描述复杂的场景。但是这种传递方式与信息处理受到信息接收者所从事职业、知识结构以及理解能力的影响，交流起来较为困难。如何更好的展现工程信息成为目前急需解决的问题，而VR技术的出现为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。

为更好的宣传企业文化，增强企业知名度和竞争力，公司BIM中心与湘潭广电合作，于湘潭广电大楼演播厅入口处布置了湖南三建BIM＋VR展台。并以三建·江湾广场项目为范例，建立项目BIM＋VR模型（见图2），吸引了各界人士体验参观，达到了提升企业形象，展现企业实力的目的。

4 结束语

综上所述，基于BIM模型的VR虚拟现实技术的应用，实现了项目的精细化管理，促进了建设项目信息化进程。同时，BIM+VR技术的使用改变了人们长期以来对建设项目的固有印象，提升了项目品位，达到了良好的经济效益与社会效益。

图2 建立项目VR模型

[1]张建平,李丁,林佳瑞,颜钢文.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(16):10-17.

[2]王东,毛亮.BIM在非线性建筑设计中的应用[J].数字技术与应用,2013(12):173.

[3]Steuer J. Defining Virtual Reality:Dimensions Determining Telepresence[J].Journal of Communication, 1992,42(4):73–93.

[4]J Whyte,N Bouchlaghem,A Thorpe,R McCaffer. From CAD to virtual reality:modelling approaches, data exchange and interactive 3D building design tools[J].Automation in Construction,2000,10(1).