BIM技术与电子沙盘相结合

BIM技术与电子沙盘相结合

郎明珠 张卓 杨紫晗 谭文博

沈阳城市学院 辽宁省 110000

摘要：电子沙盘是基于复合多媒体技术的产品,可以为使用者提供一个交互性能良好的虚拟现实环境,从技术本源出发克服了实体沙盘的不足,具备信息多元、无场地限制以及可实时更新的特质。基于对高校校园的地形信息的传播特性和交互式电子沙盘的设计学特性,提出应用BIM技术建立结合电子沙盘的校园信息发布模式,借助交互式电子沙盘所具有的高保真拟真还原能力和多元化信息架构特性,满足高校校园信息发布的多样性和针对性需求。BIM技术主要应用于建筑领域，在建筑业中BIM技术是以建筑模型为信息载体，实现对设计、施工、管理过程的仿真与模拟的一种技术。而校园电子沙盘主要应用BIM技术建模而成。通过渲染形成实体模型。

关键词：电子沙盘；BIM ：高校校园

1引言

伴随着科技水平的不断提升,我国建设业也进入了以高质量、高效率为目标的新时代。而高校的建设建造更是我国建设业也的一大重点。传统的建设建造具有工作量大、所耗费的人力物力大的不足,常常还会产生成本超支、质量不达标和经济纠纷等问题,制约了我国建筑业进一步发展。BIM技术与校园电子沙盘的产生刚好解决了这一问题,将 BIM技术在校园电子沙盘的各个阶段的应用,从而为在校学生和更多的社会人士提供参考意见。 

2 项目概述

我们将BIM技术与电子沙盘技术很好地结合起来，来完成校园电子沙盘项目。校园电子沙盘项目是将占地1300亩的风景园林，33幢近26万平方米鳞次栉比的教学建筑及建筑内部结构设施运用BIM技术建立成校园的电子图纸。智慧校园是在展示一个学校的发展和文化，更是一个学校的标识和实力的象征。在高科技横行的今天，数字化校史馆是校史馆的发展趋势，其中很多的多媒体设备被应用在校史馆展示中：电子沙盘，互动投影，全息技术，互动翻书，增强现实，虚拟仿真等等。新技术特别是数字技术使得媒介融合现象日益成为一道巨大的洪流,汇人当代全球传媒业高速发展的步伐。^【1】

校园电子沙盘区别于传统的实体沙盘展示手段，我们运用BIM技术，建立校园内的建筑、景物等三维数字参数模型，在通过图、文、声、像、动画等多媒体形式，以最直接、最生动的方式向参观者充分展示整体建筑和细节部分，用行走、俯瞰等方式在校园中漫游，让参观者有种身临其境的感觉。

项目初期进行初步建模，分批扫描学校各个建筑的图纸，依照建筑图纸，有条不紊地进行BIM建模。小组成员完成学校所有建筑电子沙盘的BIM建模，总结成果。对后续模型一些数据的管理以及数据统计进行研究。

3 项目的研究过程

校园电子沙盘是展示学校整体规划的设计版图，包括已建及待建校园设施，针对的参观群体主要为家长、学生和来参观学习的人等。校园沙盘可以让同学直观了解学校的的教学环境，除了师资力量外，学生的学习环境也是每一位学生着重考虑的重点方面之一，以校园沙盘进行环境展示，学生无须在校园浏览感受便能准确了解校园构造。此外，借助沙盘的展示展现，将校园的植被绿化设施设计与教学楼相呼应，达到和谐温馨的教学氛围，能够吸引学生的憧憬及期待。

校园电子沙盘是校园文化与校园内形象的扩展延伸，校园电子沙盘可覆盖整个校园的信息内容，结合投影技术、互动技术、虚拟仿真技术的使用，运用中央控制系统，通过文字、解说、视频等手段及时、同步的显示当前所需要展示的内容，能够生动形象的全方位、多角度诠释沙盘所展示的校园未来规划发展蓝图。

该电子沙盘的开发在当前市场上也已出现，此项目相比于传统沙盘，能够跟好的直观的浏览到整个学校的面貌，同时可替代传统沙盘，增强了使用者的体验效果，电子沙盘结合多媒体影像技术、交互体验技术、声光电技术于一体，实现对沙盘模型灯光动作进行自动、手动、遥控、激光笔（点哪亮哪）方式控制，能以语音、文字、图片和视频图像等多媒体形式展示实景沙盘中的各类相关信息，达到互动式的多媒体沙盘模型展示效果。3D虚拟校园是虚拟现实的重要应用,能够让访问者不受时间和地点的限制随时了解学校,对展示和宣传学校有着重要的意义^【2】

研究内容：校园电子沙盘将占地1300亩的风景园林，33幢近26万平方米鳞次栉比的教学建筑及建筑内部结构设施运用BIM技术建立校园的电子图纸。

4 项目实施过程

随着虚拟现实技术的不断发展,三维虚拟校园的建设成了数字化校园建设的一项重要项目。三维虚拟校园不仅可以帮助校园的规划管理,还可以作为学校的宣传名片,甚至还可以进行多媒体教学,发展虚拟教学课堂。^【3】我们以沈阳城市为例将整个校园的BIM模型和视频制作出来。最终整合到一起形成完整的校园电子沙盘。在模型的制作过程中，遇到的主要的困难有两个：

（1）校园每栋建筑的图纸不完整且与实物有很多出入。在制作每栋在制作每栋建筑模型的时候，只能去现场拍摄照片，根据照片去完成模型制作。

（2）没有整个校园的CAD图校园为丘陵地形，高地起伏，也没有高程信息，模型制作时间又紧，如何制作场地是本次模型制作的最大困难。经过老师和学生的研究，决定用楼板构件制作柏油路、绿地和人行道，楼间距和高程根据楼与楼之间的相对位置确定以高程为例，具体方法是将校园最低点的图书馆作为相对零点标高，然后根据楼与楼之间的相对位置确定出每栋楼的高度，比如教师餐厅的入口与图书馆二层的入口在一条水平线上，则教师餐厅的底标高为图书馆二层的底标高。在模型中需要制作的建筑有二十多栋，模型制作难度可想而知。虽然最终呈现出来的效果有些粗糙，但是在整个任务中，老师和学生掌握了不少建筑模型以及场地制作的技巧。

5 结论

本文基于BIM技术对高校校园电子沙盘的设计学特性的分析，提出建立结合电子沙盘的校园信息发布模式，在传播学和数字媒体设计领域论证其可行性。而后以沈阳城市学院作为试点区域，并在结合电子沙盘的绿岛校园信息共享平台设计完成后进行了用户评测分析和效度检验，最终得出如下结论：

高校校园文化传播对大学生的健康成长有着潜移默化的影响,发挥着独特的作用。^【4】高校校园信息发布具有传播内容的强时效性、传播地域的强集群性传播方式的弱引导性以及传播受众的弱交互性，传统的高校信息发布平台通常只能最低限度地保证信息陈列和泛化传递。交互式电子沙盘具有高保真的拟真还原能力、多层次的数字建模标准以及高效易用的开发工具，同时能够满足高校校园信息发布的多样性和针对性需求，建立结合电子沙盘的校园信息发布模式是实践新媒体技术改良传统信息传播载体的一次有意义的尝试。信息化教学资源是信息社会教育质量提升的关键因素,信息化教学资源供给服务体系建设则是教育信息化建设的重要内容。^【5】

参考文献

[1]数字媒体时代媒介融合现象研究[J]. 田欣欣.中国编辑研究. 2015(00)

[2]虚拟校园的设计和实现[J]. 刘柱,刘瑾.华东师范大学学报(自然科学

[3]三维虚拟数字化校园技术实现研究[J]. 吕争,尚光龙.福建电脑. 2016(01)

[4]高校校园文化传播过程及其规律探析[J]. 杜兰晓,殷莺菁.中国校外教育. 2010(16)

[5]信息化教学资源供给服务体系建设研究[J]. 高铁刚,薛峰.现代教育技术. 2015(08)