土木建筑工程管理中的虚拟现实技术

土木建筑工程管理中的虚拟现实技术

郭志军

山西平阳路桥有限公司山西临汾041000

摘要：近些年来，伴随着我国科学技术水平的高速提升，虚拟现实技术在土木建筑工程中得到了十分广泛的应用。由于我国人口数量庞大，且城市建设步伐较快，土木建筑工程的规模越来越大，这要求相关企业需要积极应用先进技术，确保工程质量，提升自身的核心竞争力。因此，本文主要针对虚拟现实技术的概念、特点以及其在土木建筑工程中的具体应用三大方面的内容进行简单分析，希望能为我国建筑工程的发展提供一定的帮助。

关键词：土木建筑工程管理虚拟现实技术

作为一个发展中国家，我国面临着严峻的建设任务，这为建筑企业的发展提供了良好的机会，因此，这要求相关企业需要采取必要的措施加强施工技术的更新与升级，提升企业在世界范围内的竞争实力，促进传统技术与新型技术的改革与结合，发展自身优势，最大程度提升企业的经济效益。目前，虚拟现实技术在建筑领域得到了十分广泛的应用，因此，企业需要加强对该项技术的管理，有效提升其应用效果。

一、土木建筑工程中虚拟现实技术的概念

虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，虚拟世界是全体虚拟环境或给定仿真对象的全体。虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉的交互式视景仿真，因而一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境，所以虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术，在军事?、医学、设计、艺术、娱乐等很多领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程的各个学科，已显示出一定的实用性，而且技术潜力巨大，应用前景十分广阔。

二、土木建筑工程中虚拟现实技术的特点

2.1.多感知性

计算机生成一种非常逼真的虚拟世界，其看起来像真的、听起来像真的、触摸起来像真的。也就是说，计算机生成的虚拟世界将向介入者——人，提供视觉感知、听觉感知、触觉(力觉)感知、运动感知、甚至还包括味觉感知、嗅觉感知等一切人所具有的感知功能。

2.2.沉浸感

它是指使用户能产生一种完全置身于虚拟环境中一样的感觉。即计算机生成的虚拟世界给人一种身临其境的沉浸感，其实质在于强调虚拟现实系统对介入者的刺激应在物理上和认知上符合人的已有经验。

2.3.交互性

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作，人机交互是虚拟现实的核心。

三、土木建筑工程管理中的虚拟现实技术的具体应用

3.1.项目规划设计

利用虚拟现实技术，可以将计算机合成的虚拟世界直接叠加在人感知的真实世界之上，虚拟世界是整体虚拟环境或给定仿真的对象的全体，充分利用计算机辅助设计和虚拟现实技术，将虚景和实景相互结合以构造所需要的虚拟环境，在这一环境中用户感觉到虚拟对象和实际对象共存于同一空间，适用于考察拟建项目与周围环境是否融洽。在项目选址设计中，可以先构建拟建的虚拟建筑物，并构建几个预选地址的周边实际环境，然后把虚拟建筑物放到实际环境中，这样，在项目未实施前设计师和用户就可以观察到项目实施后的状态，并能考察其与周围环境的协调情况，从而做出最优的项目地址选择决策。

3.2.项目招标投标

建筑业是我国的支柱产业，建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑上程项目的运作，业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内，如何使业主和评标的东家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此，承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时，也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标，往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作。借助于VR技术，可将设计的施工方案图形化模拟展现出来，投标时有利于业主和评委获得更为直观的理解，不仅节省了时间和建设投资，而且不用项目经理的现场答辩，方案的优劣就一目了然，这无疑大大增加了承包商中标的几率。

3.3.施工方案的选择

合理选择施工方案是工程施工组织设计的核心，它包括确定施工流向和施工程序，选择施工方法和施工机械，安排施工顺序等。对于某些结构复杂、工程量大的工程而言，在施工方案的选择上有一定的难度，然而通过虚拟现实系统，可以对各分部工程的施工方案进行虚拟施工和演示，为施工方案的选择带来极大便利。

3.4.项目建设的灾害防治

在工程项目建设过程中由于自然灾害很难通过实验或其他方法精确模拟，所以给人类研究此项目带来诸多不便。而利用虚拟现实技术，科研人员可以通过计箅机很方便地模拟各种不同类型的灾害，研究自然灾害对不同结构造成的危害机理，提出防范或减小损失的科学方法，从而将灾害带来的损失降到最低。灾害仿真系统的研究是新兴的研究方向。如火灾仿真系统，通过预存或用户建立模型的方式，将房屋结构房屋形式、室内布置、风向风力等参数输人计算机，用户可以在显示屏上看到火势大小、动向及温度高低，为设计人员进行防火设计提供了资料。地震是结构设计中必须考虑的灾害因素，其内容可包括为地震波输人、结构模型简化、结构反应分析及结构抗震构造设计等四部分，应用虚拟现实技术，人们可以在虚拟世界中观察和计算不同结构在不同地震波作用下的位移、内力和变形。

四、结论

综上所述，土木建筑工程管理包括多方面的内容，例如项目试运营、具体施工以及后期维护等，因此，虚拟现实技术的应用对于工程整体质量与效率的提升来说起着非常重要的作用，例如在工程前期，企业可以通过模拟环境与结构，选择最佳的施工方案，并通过对参数的对比，实现施工方案的优化与完善。目前，我国的虚拟现实技术应用还存在较多的不足，因此，这要求相关企业需要加强对该项技术的资金与技术投入，有效提升技术水平。

参考文献

[1]白雪卫虚拟现实技术在土木工程专业实习中的应用探索研究[J]-《大学教育》-2017（08）

[2]李宁流水施工技术在土木工程施工管理中的运用[J]-《建材发展导向：上》-2017（05）