BIM+VR在建筑施工场地中的有效运用

张 宓 杨 旸

（云南林业职业技术学院， 云南 昆明 650224）

随着科学技术的快速发展，相关研究人员对BIM和VR技术也有效开展了相关研究工作。现如今，BIM和VR技术在各行各业当中已得到了广泛应用，这极大的提升了相关行业领域的智能化和科技化水平。在建筑工程的施工场地当中，对BIM+VR技术进行应用，不仅可以使工程的施工安全性得到有效保证，还能够合理开展工程规划设计工作，实时监测工程的各项施工环节，全面提升工程的建设质量。对此，相关施工企业需要对BIM+VR技术的应用加大重视，并深入开展分析工作，明确相关技术的应用要点，从而进一步促进建筑行业的快速发展。

1 BIM+VR技术概述

首先，BIM技术可以通过数字模型有效组合多项数据信息，同时还能够对数据信息进行模式化处理。在建筑工程建设过程中，对BIM技术进行应用，可以为建筑项目设计和施工等环节进行有效模拟，从而进一步保证相关图纸设计质量，使工程的施工效果得到有效提高。与此同时，通过对BIM技术进行应用，还能够使传统建筑施工思维得到有效转变，使施工工艺方法得到改进和优化，及时发现施工过程中存在的问题，并采取有效对策进行解决。除此之外，通过对BIM技术进行应用，可以对相关建筑项目模型进行构建，有效检验项目设计和施工质量，从而明确工程项目的施工效果。

其次，VR技术在建筑工程施工中可以发挥出具体的可视化媒介作用，更为清晰的展示相关工程项目设计师的设计作品，使业主能够充分了解设计图纸，明确设计意图。现阶段，需要将VR技术和BIM技术进行有效结合，将两种技术的优势进行融合，从而全面优化建筑工程的各项环节，不仅为其提供可视化操作，而且还可以形象化的展示各种项目数据，使工程的整体建设水平得到提升[1]。

2 案例分析

2.1 工程概况

本文以某实验学校的工程建设项目为例进行分析，该工程的总占地面积达到48100.32平方米，总建筑面积达到41410.25平方米，而建筑的总占地面积为7956.65平方米。该学校具体包括综合楼、教学楼、体育馆、食堂以及学生宿舍等建筑组成。本文具体探讨了BIM+VR技术在建筑施工场地当中的应用，对VR施工教育模拟系统进行建立，可以有效模拟工程的相关操作，如材料加工、施工电梯乘坐以及机械设备操控等[2]。

2.2 BIM+VR软件环境的构成

在BIM+VR技术应用过程中，为了对沉浸式的虚拟环境进行创作，使体验者能够具有良好体验，需要在设计VR内容时，一方面从场景环境综合效果进行考虑，另一方面提高画面帧率，对此，在此项工程当中对UE4软件引擎进行了应用。该引擎在具体使用过程中，无需对代码进行改动，其渲染管线可以在90帧的高分辨率双目画面当中运行。而且还具有简单易用的工具，可以进行极度细化的分析器，从而在环境、场景以及角色等不同资源当中进行应用。对于进阶的相关过场动画，其需要具有PVR以及后处理效果等功能[3]。

2.3 BIM+VR的结合

在对BIM+VR技术进行结合时，需要利用计算机技术对BIM模型进行建立，并对VR可读取模式进行保存，在VR引擎当中导入。相关工作人员可在设计阶段对模型进行建立，并在实际施工中合理设置相关功能和施工流程，绑定数据信息，有效开展施工模拟测试。而在应用VR技术时，可以通过计算机对虚拟三维环境进行建立，从而带给人良好的交互式体验，使体验者产生沉浸式感觉。在具体开发过程中，BIM和VR两个概念有所不同，因此需要对有效交互方法的理念进行开发。虚拟机械实验室当中需要能够实时反馈精确的听觉和视觉等感官，因此在对虚拟实验室进行建造时，需要对现实生活当中的相关物理定律进行模拟，从而有效增强虚拟现实的高仿真性，并提高人机交互能力。对人体在虚拟环境中的运动进行模拟时，需要明确角色在何时应进行何种动作，从而使相关动作数据和环境得到有效融合[4]。

2.4 VR应用实例

首先，需要体验者佩戴好相关VR设备，之后开始具体教程，相关体验者需要对VR设备的操作和使用进行熟悉掌握。在开始程序后，体验者需要在引导教程的指导下进行一些简单操作，具体可以在虚拟框当中对大地图、模板以及工地三个不同种类样本进行选择。

其次，当体验者对工地模板进行选择后，可以进入模拟施工场地的三维环境，而在虚拟框当中共包括三种不同的选择方式，分别为自由模式选择、生活办公区导览以及工地导览。其中，在对工地导览模式进行选择后，体验者可以结合系统教程开始移动，并对施工工艺流程进行了解。

再次，体验者在具体体验过程当中，可以利用智能门禁系统，以脸部识别的方式对门禁开关进行触发，从而进入到工程项目内部。在这之后，体验者可以按照系统指定的工地导览路径，全方位漫游项目场地，具体可以对机械设备使用、钢筋加工以及洗车装置使用等过程进行体验。尤其是塔吊司机体验，体验者在进入塔吊驾驶舱后，可以根据系统自动播报的相关安全操作规程，利用VR手柄对塔吊进行操控，从而对大臂水平移动、材料吊钩运输以及小车移动等进行模拟。这样一来，体验者一方面可以对塔吊安全规程进行了解，另一方面还能够获得良好的亲身体验，明确塔吊司机工作的安全盲区，培养自身的安全意识。

最后，体验者还可以利用手柄对系统中的“大地图模式”进行选择，可以通过空中 45度俯视角对项目整体建设效果进行感受，并操控选项，对施工场地在昼夜下的不同环境变化进行模拟[5]。

3 BIM+VR技术在建筑施工场地中的应用对策

3.1 施工设计方面的应用

在建筑工程的规划设计工作当中，相关施工企业通过应用BIM+VR技术，可以有效展示设计图纸，并科学化改进设计图纸，使相关数据得到优化，保证数据的准确性。传统设计图纸主要是从整体设计效果进行分析，但并未充分考虑相关施工因素，因此对最终项目设计的科学性和合理性产生影响，往往需要相关施工企业在现场调整工程施工数据，降低了工程的施工效率，延长工程的施工周期，给企业造成了严重的损失。而通过应用BIM+VR技术，则可以科学考虑相关施工因素，有效保证建筑项目设计的科学性和合理性。例如，相关设计人员在设计管道预排时，为了充分保证管道铺设的合理性，需要科学计算管道铺设洞口位置的相关数据，从而有效提升空间设计效果。而在应用BIM+VR技术后，可以通过三维扫描施工设计部分，从而对相关部位的真实三维尺寸进行获取，从而为后续材料采购打好基础。施工企业通过应用VR技术，可以有效向甲方展示相关意向材料的视觉效果，从而提升业主的满意度。除此之外，采用沉浸式的VR体验方式，可以更为详细的了解设计缺陷，从而及时优化和改进相关问题[6]。

3.2 施工质量方面的应用

随着我国建筑行业的快速发展，对建筑工程的施工质量也提出了更高要求。对此，相关施工企业需要对BIM+VR技术进行有效应用，从而全面保证工程的施工质量。具体而言，相关施工企业可以采取样本展示的方法，对工程工艺进行展示，但此方式在实际应用时容易受到相关因素的影响，且自身的施工成本也相对较高。因此，施工企业可以通过应用BIM技术有效建立样本库模型，并利用VR技术在样板库模型展示中对音频解说进行搭配，从而有效提升观众对样板房检测模型的体验舒适度。

3.3 施工安全方面的应用

在建筑工程的施工安全管理工作当中，对面BIM+VR技术进行应用，可从以下几个方面进行入手。首先，在应用BIM+VR技术时，相关施工企业可以有效培训施工人员的安全意识，具体需要采取实际演练和案例演示等相关方式，帮助施工人员明确工程施工中的相关危险施工区。与此同时，通过应用BIM+VR技术，还能够使施工人员掌握具体的安全施工方式，并清晰化建立相关施工环境模型，弥补理论讲述方式的不足，优化培训工作的方式方法，使培训质量得到有效提高。其次，相关施工企业在应用BIM+VR技术时，可以进一步提升企业自身的安全管理水平与安全检测能力，使工程施工质量和施工安全性得到有效保障。在具体应用过程当中，可通过BIM技术对项目模型进行建立，从而科学检测相关设计参数，而对VR技术进行利用还可以以可视化方式，合理设计工程施工中可能存在的安全事故情况，从而进一步提升施工人员的安全意识。

3.4 施工场地规划方面的应用

在建筑工程的施工场地规划工作当中，通过应用BIM+VR技术，可以使场地规划的合理性得到有效保证，同时还能够科学规划施工流程。具体来说，在应用BIM+VR技术开展场地规划工作时，首先，施工企业通过应用BIM技术可以进一步提升场地规划设计的精确性和科学性，而应用VR技术则可以展示场地规划的可视化模型，从而清楚地展示工程施工效果。其次，在应用BIM+VR技术时，还可以合理设计场地规划的相关细节内容，具体包括植物种植、路灯设计等，使场地规划效果得到有效提高，合理控制工程的施工成本。

3.5 施工方案审核方面的应用

在审核工程施工方案时，对BIM+VR技术进行应用，可以有效提升方案审核工作的整体质量，并有效保证施工方案的科学性和可行性。具体而言，在应用BIM+VR技术时，相关施工企业可以建立起具体的施工方案流程和环节模型，并明确找出工程施工中存在的危险源，使施工方案的安全控制水平得到有效提高。与此同时，在应用BIM+VR技术后，还可以模拟现场施工环境，确定相关细节内容的处理方式，使工程整体施工效率得到有效提升[7]。

4 结束语

综上所述，随着时代的快速发展，BIM+VR技术也得到了有效更新和完善，而且相关施工企业对此项技术也逐渐加大了应用力度，进而创造出了巨大的工程价值。通过将BIM+VR技术进行结合，可以充分发挥出二者的技术优势，为建筑施工场地有效建造数据模型，并提供可视化功能，从而为工程的设计和施工创造有利条件，全面提高建筑工程的建设水平，促进城市的现代化发展。