VR技术在建筑行业的应用前景分析

荆琪

摘 要： VR是Virtual Reality的缩写，即虚拟现实，是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术。VR因其强大的虚拟效果，被广泛运用在娱乐、影视方面，已是当代潮流趋势。

关键词： VR技术;在建筑行业;应用前景

【中图分类号】TP3     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）11-0120-01

引言：我们在建筑行业的勘察、设计、建设和施工领域均选取了典型企业进行了调研，并收集了大量资料，研究VR技术在建筑行业的应用现状。我们发现，由于VR产品的研发成本较高，在建筑行业尚未形成成熟的VR产品，只有面向个别场景技术应用，且多为培训相关的场景。

1 VR技术的发展概述

VR技术是Virtual Reality技术的简称，即虚拟现实技术，其基本原理是通过计算机技术来模拟现实环境，进而构建出一个仿真虚拟环境，通常能够在虚拟环境中带给人沉浸感。VR技术是一种多源信息融合交互的技术，其关键技术包括动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、VR应用系统开发技术和面向VR的系统集成技术等。一般认为其发展最早可追溯到20世纪80年代，VPL公司的Jaron Lanier在1984年首次提出“虚拟现实”的概念。但VR技术的雏形可以追溯到更早，因为VR技术本质上是现实模拟技术，早在1929年就诞生了用于训练飞行员的模拟器，基于VR模拟的培训一直以来都是VR技术最重要的应用领域。基于VR的沉浸性、交互性、多感知性等特点，目前VR技术已经在影视娱乐、教育、设计、医学、军事和航空航天等领域取得了新的应用进展。

虚拟现实技术可以说是多媒体实现最高级别的运用，其具有极大特点：沉浸性，具有身临其境的效果，比如可以用手抓取到模拟环境中的物体;交互性，体验者对于虚拟环境是可以操作的，比如可以在虚拟环境中换成相应的动作和操作;构想性，也就是自主性，可以发挥出主观能动性，去探索问题。

2 VR技术在建筑行业发展的优势分析

在我们的调研中，所有的建筑企业对VR技术在行业的发展前景均抱有积极的态度。VR技术应用在建筑行业最大的优势是能够提升建筑工人的素质，一方面，VR技术通过模拟真实的工作场景，能够让工人在进场前就已具备操作经验，这对于一个具有数千工人规模的新施工工程来说，极大地减少了用工风险;另一方面，安全管理是建筑企业最重要的任务之一，VR技术通过互动式的安全培训，能够将规则从理论转化为实践，极大地提升人员的安全实操能力。

3 VR技术在建筑行业的应用前景

3.1 室内设计中VR技术发展

在当前的房屋设计中，VR技术已经成为主流的技术手段，它对于绘图方式产生一定影响，再加上技术的支持，能够实现高效的设计。在以往的室内设计过程中，室内空间的布局以及设计工作都是采用手绘的方法，同时还要与业主及时展开沟通，以便于做出更改和调整。在以往传统的手绘方式之中，比较费时费力，而且它对于人员的绘图能力有较高的要求，若绘图与实际有差距则很难定制后续的绘图内容，同时也很难让业主及时掌握房屋的动态信息。随着当前科学技术的高速发展，一些先进的技术能够在室内设计当中有效运用，如计算机辅助设计以及设计大师等软件在当前室内设计当中有较好的效果，而且能够为相关人员提供比较直观的设计方案，效果图十分理想，便于客户及时找到不足之处，及时解决了设计上存在的问题，方便后期工作的展开。但由于空间大小的限制，室内一些比较细致的角落不能充分体现在软件上，在后期修改上相对比较麻烦，但在结合VR技术的条件下，能够将空间利用虚拟现实技术展现在客户眼前，客户能够自行对设计图进行更改。而且通过虚拟现实技术能够给客户带来一种全新的视觉体验，让客户根据自己的想法对房屋进行设计。

3.2 VR技术在施工领域的应用前景

施工是建筑行业耗时最长的环节，进度、质量和安全是施工过程管理最重要的三大要素。在进度管理上，VR技术能够模拟各种工序，及时找到影响进度的干扰因素，使得施工得以在不影响正常作业的前提下提前调整，保证进度的有效推进。在质量管理上，VR技术能够模拟各种建筑结构，在虚拟环境中对建筑结构的分析结果能够直接反馈到现实中，有效推动建筑行业从事后的质量检查向事前质量优化转变。在安全管理上，安全培训本身就是VR最长用的领域，此外，VR技术还能用于隐患排查，由于建筑施工是一个潜藏着很多安全隐患的过程。在传统的隐患排查中，由于安全管理人员水平层次不齐、不同建筑施工环境各不相同，所以很难清楚的地知道现场有哪些安全隐患，更不用说进行全面的隐患排查和整改。VR技术可以虚构施工场景和隐患，将系统的安全隐患知识体系与施工场景相结合，实现具有高针对性的隐患排查。

3.3 建筑施工VR事故体验系统

在建筑安全培训中，利用虚拟现实技术建立事故体验系统，主要是利用计算机生成一种施工现场各类危险源以及事故发生的模拟环境。系统中采用交互式的三维动态视镜和实体行为的系统仿真，让施工人员戴上相关的传感器设备，进入到创建的虚拟环境中，亲身去体验高空坠落、触电、物体打击的真实伤亡事故的场景。首先是利用BIM技术，结合现实的建筑施工场景，搭建一个3D场景模型，再把这一个模型场景导入VR程序中，结合相关的技术，设计出一个逼真的场景环境。并且根据安全培训的需求进行程序的开发，开发出一个安全体验的虚拟现实环境。然后是体验者在进入到场景中，需要穿戴相应的设备，比如VR头盔，去感受真实场景，再加上施工现场的声音效果，讓体验者身临其境，切实感受事故的发生。

结束语：目前VR技术在建筑行业并未得到广泛应用，由于VR技术的研发成本很高，仅有一些大型建筑企业在安全培训领域使用VR技术。但VR技术在建筑行业的应用前景广泛，得益于VR技术对环境高保真的模拟特性，无论是在设计环节还是施工环节，建筑行业能够通过VR技术对建筑本身和施工过程提前模拟，将会极大地减少施工项目的返工率。目前，仅返工一个原因在大型项目中导致的成本就高达数千万，因此在建筑行业进一步推广VR技术十分必要。

参考文献

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[3] 李林凯，欧阳广鹏，苏佩兰，刘美华.VR技术在建筑施工过程中的应用[J].数字通信世界，2019（10）：189.