VR与BIM技术下的装配式建筑应用与发展研究

叶卫东

摘 要：现阶段，装配式建筑技术得到广泛应用。与此同时，为了提高装配式建筑技术的应用效果，先进的科技如VR和BIM等也得到有效应用，从而实现了对建筑过程中各个环节的有效控制，提高了项目管理效果，提高了工程施工效率，降低了施工过程中的风险，具有良好的实践意义，利于提高施工建设整体效果。

关键词：VR;BIM;装配式建筑;施工效率;整体效果

中图分类号：TU208;TU17 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）17-0113-03

Abstract： Nowadays， assembled building technology has been widely used. At the same time， in order to increase the application effect of fabricated building technology， advanced technologies such as VR and BIM have also been effectively applied， thus realizing effective control of all links in the construction process. The project management effect is improved， the engineering construction efficiency is improved， and the risk during the construction process is helped， which has good practical significance and is conducive to improving the overall effect of the construction.

Keywords： VR;BIM;fabricated building;construction efficiency;overall effect

随着社会经济的发展，我国建筑行业得到前所未有的发展和繁荣。在这个过程中，为了适应人们新的建设要求，装配式建筑技术得到广泛应用，并发挥出积极作用。在应用装配式建筑技术的过程中，各种先进的技术得到有效应用，如虚拟现实技术和BIM等，这些先进技术的应用，对于提高装配式建筑技术的实施效果起到了积极作用。具体来讲，通过应用这些先进科技，可以实现对现场施工多个环节有效控制，方便管理，提高施工效率和安全性，同时还可以实现对全局的掌握，有助于节约资源，降低施工过程中对周围自然环境带来的污染，具有良好的实践效果和应用效果。

1 VR+BIM装配式建筑技术实施概况

BIM指三维建筑模型，VR指虚拟现实，将三维建筑模型与虚拟现实应用到装配式建筑技术中来，充分利用三维建筑模型和虚拟现实等技术将建筑施工进行虚拟和再现，并利用相关技术将其转化为具体的数字动画，并通过相关视图方法获得对应的建筑参数。在该过程中，利用虚拟现实技术，可以实现对装配式建筑技术施工过程中各个环节的模拟和再现，在此基础上实现对建设施工过程的再现和模拟，并通过对相关因素的综合考察，得到最佳的施工方案和技术参数，为实现良好的施工建设效果打下基础。此外，利用三维建筑模型和虚拟现实技术还可以实现一对一构件查询，并将装配式建筑施工技术的施工流程进行有机再现，为工作人员带来生动具体的现实再现系统;在具体的生产施工过程中，可以将这套系统用于具体的施工培训和整体建设，有助于实现对建筑行业的整体优化和配合，实现对建筑工程全程的有效控制[1-3]。

2 VR虚拟现实技术

三维建筑模型在实践过程中难以达到工作需求和预期，因此，为了进一步强化工作效果，需要引入功能更加强大的软件，具体来讲，可以科学利用UE4系统软件平台。这是一款用于游戏开发的平台，具有强大的功能和效果。这种平台具有的材质系统和蓝图系统可以帮助工作人员实现对三维建筑模型的可视化效果，不仅如此，还可以将三维建筑模型与相关建筑软件平台相连接，实现良好的交互效果。在这个软件的帮助下，工作人员可以将自己的想法和意见迅速转化为具体的实践效果，并将其以三维模型的方式呈现出来，进而实现对三维建筑的仿真模拟，为工作人员带来良好的可视性效果，并为工作人员的编辑工作打下基础。

2.1 具体特性

2.1.1 特性介绍。UE4技术不仅满足基础的图像显示效果，还可以支持更加高级的DX11渲染特性，可以根据需要为工作人员提供具体场景及效果，并运用镶嵌技术和位移技术，基于具体实物的特质得出更加生动鲜活的物体效果。

2.1.2 颗粒特效。颗粒特效编辑器主要用于各种细节的再现和仿真，具体包括各种粒子的仿真。在实践环节，可以将具体场景中的大量粒子进行有效组合，并按照粒子的动态特征实现光线的准确再现，从而实现对粒子的具体参数的有效控制，具体包括大小、颜色、密度等，得到能准确反应建筑实物的模型及效果，为建筑施工带来更加生动准确的再现效果。

2.1.3 新材质管道。UE4技术可以使用基于物理模型的技术，为工作人员提供新的控制方式，为工作人员准确细致观察具体的角色和对象提供了基础和前提，也为工作人员带来一个更加宽阔的场景，其中，相关细节可以进行生动再现，可以根据需要对其材质进行细致调整，得到工作人员具体的需求和标准。

2.1.4 蓝图系统。蓝图系统可以帮助工作人员将自己的想法、意见迅速反应到具体的可视化模型上，在使用蓝图系统的过程中，一般不需要改写代码，只需要根据需要进行建模，将工作人员的想法转化为具体的模型。

2.2 VR软件成果展示

在具体使用过程中，将BIM技术导入對应的UE4平台，可以实现对三维模型的准确再现，还可以利用相关蓝图系统、粒子系统等实现对模型的准确建设和再现，有效增加三维模型的整体真实性和生动效果，从而为工作人员带来更加直观、更加细致的模型效果。在此基础上，还可以根据建筑工地的实际情况和具体的施工流程进行对应的施工过程动画，生动再现具体的施工生产环节，并将其以系统性的动画效果准确呈现出来。不仅如此，还可以根据这一系统实现对施工人员、施工流程等全面监管和控制，并根据需要在具体环节建设对应的查询系统，方便管理人员及时对整体施工建设情况进行考察，及时掌握施工过程中的具体细节及

施工效果。还可以将这些系统以整体的结构为客户开放，提高客户对整体施工建设流程的掌握和认识，提高对施工效果和施工质量的控制效果。

2.3 VR功能介绍

在进行装配式建筑施工过程中，利用先进的三维模型技术和虚拟现实技术，可以实现对整体施工过程的虚拟和掌握，并有效掌握其中具体的施工流程和施工环节。在此基础上，还可以根据需要建设对应的构件查询系统和施工流程展示系统，方便工作人员根据需要整体把握装配式施工建设的各个环节和细节，全面掌握施工流程，并将其转化为具体的可感可视化系统，为工作人员带来丰富的现实感受，强化对整体施工建设的综合控制效果。需要注意的是，为了达到良好的再现效果，建筑模型必须严格按照相关施工图纸进行创建，并将其交由专业的工作人员进行再现，建设对应的数据库，将得到完善的模型系统进行转换和再现，为后续整体施工提供一个有效的视觉支持。

2.3.1 虚拟漫游。虚拟现实技术可以将建设施工图纸上的二维建设规划图转化为三维建设模型，为相关人员对其进行全面细致观察和认识提供了便利，在虚拟现实技术的帮助下，相关人员可以实现对建筑对象各个方面的现实感受，具体包括其材质、空间、采光等，为观者带来丰富系统的真实体验和空间感受。不仅如此，将BIM技术运用到具体环节，将其与虚拟现实技术进行结合，可以为观者带来更加丰富生动的现实体验，可以帮助施工人员感受具体的施工现场，为施工人员结合现场施工需要制订科学的施工方案打下基础，从而为从提高整体施工建设质量打下基础，为实现良好的施工建设效果提供便利。此外，由于现有的建筑内部空间比较复杂，利用先进的虛拟现实技术和BIM技术可以将其进行生动呈现，为观者提供更加丰富生动的现实体验，为准确制订相关施工建设方案提供了支持，为实现更加科学高效的施工效果打下基础。

2.3.2 应用点。①人员信息交流。在装配式建筑工程的施工过程中，在早期的图纸会审、设计优化、签证施工等方面需要花费大量人力和物力，为了实现资源节约，可以利用虚拟现实技术进行有效工作。将施工过程中具体环节的具体内容转化为对应的工作人员对象，并为其赋予具体的工作任务，在此基础上进行实时沟通交流，促使相关人员对施工方案进行准确观察和考察，并将其意见进行及时反馈，最终得到整体性的施工建设方案，为实现良好的整体施工建设效果打下基础，为提高建设质量奠定基础。在该过程中，将有效推进整体建设施工方案，为进一步提高施工建设效果和进度打下基础。

②成本控制。运用虚拟现实技术，可以将装配式建筑施工的具体施工环节进行再现和模拟，并根据虚拟效果得出科学有效的施工方案，对相关施工环节实现整体控制，有效节约资源，避免施工建设过程中对资源成本的大量浪费。在这个过程中，虚拟现实可以就装配式建筑施工的具体环节进行准确再现，这个过程可以为探讨最佳施工方案提供必要帮助，也可以为研究如何在施工过程中有效节约资源提供必要帮助;工作人员可以将建筑施工方案、具体材料、施工流程等进行现场模拟，在此基础上一一分析具体施工方案的优劣和成本控制情况，有助于工作人员对每个方案的具体施工流程、成本控制效果、整体施工成本和经济效益等信息进行掌握，通过对比具体方案的优劣得出最佳施工方案，从而大幅降低实践施工过程中的资源浪费，实现人力资源的优化配置，并促使建筑施工的各个环节在实践过程中达到最佳经济效益和社会效益，具有良好的应用价值和实践价值。

③装配式施工培训与管理。VR技术可以把二维图纸上的建筑规划图变成更有空间感的模型，决策者可以随意进入拟模型内，从任意视角去体验观察作品，从材料、尺寸到采光，真实体验位置场景和空间尺寸。利用BIM技术建立的工程模型，结合VR体验设备实现动态漫游，BIM模型交底更具有真实的体验，施工人员可更加直观地感受施工现场，帮助施工人员理解施工方案和施工工艺，提高施工质量。现在的建筑造型越来越奇特，内部设计结构也越来越复杂，通过VR虚拟体验技术来了解建筑设计、施工中的对应方法，可对此类建筑的设计原理、施工工艺、受力分析、管线有一个全面了解。在实践过程中，工作人员可以有效在线装配式建筑的施工全程，利用虚拟现实技术实现对各种施工细节的准确模拟，在此基础上组织施工人员对其中的工作流程、工作细节、工作实践技术和需要注意的地方进行观察和再现，帮助工作人员通过这个过程准确把握整体施工建设流程细节，并为后续相关施工建设培训工作打下基础，为工作人员带来更加生动准确的实践培训效果，促进施工队伍把握整体建筑工程，为实现良好的整体建设施工效果起到促进作用[4]。

BIM技术在建造方式上改变了传统的施工方法，VR虚拟现实技术的诞生给人们带来了不一样的感知和交互，两者结合势必增强相互领域间的技术层次，样板房漫游、虚拟交底等只是VR与BIM相融合的开始，未来可以利用BIM与VR系统平台打造虚拟城市，为城市创造更多的空间，推动大型城市的发展与改变。

参考文献：

[1]王凯，蔡瑞，刘秋元，等.基于BIM+VR的装配式建筑教学平台构建研究[J].中国教育信息化，2019（12）：81-85.

[2]路曦.基于BIM与VR技术的建设项目全面质量管理[J].居舍，2019（15）：157.

[3]路曦.BIM+VR技术在打造精品住宅工程中的应用[J].居舍，2019（15）：65.

[4]吴昆，韦智勇.基于BIM的虚拟现实技术（VR）在建筑工程中的创新应用[J].建材与装饰，2019（13）：23-24.