VR/AR技术在建筑设计及建筑施工中的应用分析

朱立强 王瀚

【摘要】现在工程项目施工建设要想保证施工效率和施工质量，最重要的就是积极运用各种新型的施工技术，为整个工程项目的施工发展提供重要的基础。VR/AR通过新颖的人机交互模式，可以为建筑设计和施工人员提供更真实准确虚拟场景，满足建筑设计规划发展需要。在VR/AR技术支持下，能够构建真实建筑场景，针对整个施工设计中可能发生的问题进行提前预设，制定相应解决方案，运用图纸和文件进行快速准确表达。建筑工程规划可以为备料、施工组织优化、施工配合提供重要的参考依据。

【关键词】VR/AR技术;建筑设计;建筑施工;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.123

在现代化快速发展的背景下，VR和AR技术被广泛应用在各行各业，极大拓宽人们对世界认知能力。在建筑设计和建筑施工中通过VR和AR技术的有效应用，可以对整个建筑项目施工设计进行全面分析与协调，保证建筑设计的整体效果全面提升，满足建筑施工设计的规划需要。通过VR/AR技术在建筑设计中的具体应用进行分析，能够保证建筑施工项目的全面发展，为我国社会经济建设提供重要保障。本文通过对建筑设计和建筑施工中应用VR/AR技术进行全面分析，详细介绍VR/AR技术的具体特点，明确在建筑设计和施工阶段的具体应用策略，确保建筑施工设计管理水平全面提升。

1、VR和AR技术的相关介绍

VR被称之为虚拟现实技术能够在计算机技术的支持之下，利用三维图形生产设计，形成三维立体化的虚拟场景，并且运用多功能传感器，交互技术和高分辨率现实，营造真实生动的场景，对人的触觉、听觉、嗅觉等多种感觉器官进行全面刺激从而带给人更真實的虚拟沉浸体验虚拟现实技术中，可以通过语言手势等相关的动作与场景进行实时交互，营造更逼真的多维信息空间，而且随着计算机硬件技术的快速发展，虚拟现实技术应用前景也更加的广泛技术[1]。

AR被称为增强现实技术，能够在虚拟现实技术的基础之上对各种虚拟物体场景和信息叠加到真实的场景之中，使真实世界与虚拟世界相互融合，带给人更真实的视觉冲击。增强现实技术不仅可以使虚拟对象在真实环境中进行直观展示，还能够使整个对象获得动态的位置和姿态，确保虚拟对象与真实场景保持高度一致。运用增强现实技术既可以保留真实的场景，也能够提高输出结果的真实性，同时也可以在整个真实场景中对虚拟对象进行准确模拟，判断虚拟对象和真实场景的一致性。增强现实技术可以利用摄像机对真实世界场景进行拍摄，利用视频流跟踪算法，对视频中每一帧图像进行自动化处理，判断出真实世界中的位置关系，利用计算机的变换手法，对虚拟对象在真实场景中的位置进行全面转换，通过视频融合技术，使得虚拟对象和真实世界相互融合，获得更直观的结构输出，显示设备提高现实技术的应用效果[2]。

2、VR/AR在建筑工程设计中具体应用

在目前建筑工程项目设计中，通过AR技术能够为设计人员提供更良好的设计视角，保证设计内容更加直观。通过对可视化平台的快速处理，还能够增强可视化效果。在建筑设计中发挥着非常关键的作用。例如：在暖通排水系统设计时，设计人员利用可视化设备，可以在三维空间内对整个室内管道的设计排布进行全面检验，判断设计图纸是否存在明显的碰撞，利用AR虚拟技术，可以将历史图片与相关信息进行叠加，方便人们对建筑设计的具体内容进行全面把握，利用AR数字城市可以实现三维追踪，对整个物体进行识别，并且在真实的空间内设置各种虚拟的信息[3]。点位通过同步学习和映射的方法，保证信息快速传递。VR建筑能够实现可视化，动态化的全方位展示空间，确保对整个建筑设计有着更直观准确的了解，判断建筑物的外貌与建筑物内部结构，帮助设计人员在真实的场景中来判断设计的最终效果。通过VR技术可以对整个建筑物设计的基本场景进行渲染建模，并且构建各种动作模拟，从而确保整个建筑设计的水平全面提高。建筑装修施工涉及很多专业的施工团队，需要对整个空间的装饰环节进行全面分析。装饰工程主要以施工单位为主，专业施工则以分包单位为主。在材料供应中需要由供应商完成，所以不同的参建单位之间如何密切配合与交流非常关键。通过VR/AR技术可以帮助参建单位对各个企业进行全面调整与分析，而且还能够确保各单位之间的信息快速交换去满足对各区域和专业风格的整体规划设计，促进整个装饰效果全面完成。

VR可以在真实的场景中叠加各种虚拟的对象，通过在建筑施工现场中利用AR技术，可以使得建筑施工设计完善，帮助平面数据信息获得更真实立体模拟场景。在现场施工中可以有效减少组织施工和图纸误解，确保信息传递的整体效果，也可以避免施工人员反复对施工图纸进行阅读，减少了施工误差，帮助施工人员加强施工管理，在施工现场应用AR技术时需要通过对施工人员进行培训。帮助施工现场管理的效果有效提高。VR与建筑施工在建筑工程项目施工中要想合理应用VR技术，能够确保整个建筑工程以更直观的方式进行展示，优化施工组织设计效果[4]。

在建筑装饰施工中，由于各种构件和管道设备之间经常会出现冲突碰撞，如果没有正确的调整，很容易导致施工无法顺利开展，严重影响了施工进度，传统二维设计模式下建筑结构设备和装修之间分别开展这种分散式的施工方案，很难保证对设计进行妥善优化，必然会出现冲突碰撞等情况。运用VR/AR技术可以实现各个构件之间的一体化建设，形成三维立体模型。在实际碰撞检测中，只需要按照不同模型的类别进行分析，通过协作的碰撞检查功能就可以快速对三维结构模型准确扫描与识别，判断出现冲突的单元并快速形成相应的报告，满足冲突管理的控制效果，图源的重叠控制也会导致施工期间发生错误，所以帮助设计单位快速准确调整设计效果。在建筑装饰设计中，不同灯光、材质、家具等细节会影响患者住院心情，针对这一情况在实际装修设计中需要保证VR/AR技术的设计细节更加生动。为了满足仿真设计的质量，充分运用达到照片级别的实感图像，通过VR/AR技术有效处理，也能够达到所见即所得的控制效果，使整个室内装饰细节充分展示。

结语：

利用VR/AR技术在建筑工程施工建设中的合理应用，不仅可以通过三维图形影像等实时观测的方式，对整个工程项目方案进行全面的展示，也可以对整个软件进行实时漫游，为不同部门进行设计交底提供重要依据。确保整个工程项目的施工设计管理水平全面提高，也可以保证提升建筑工程施工设计质量。

参考文献：

[1]肖骁，常跃镡.漫游动画及VR沉浸式三维交互技术在工业项目上的应用研究[J].工程建设与设计，2020（21）：168-170.

[2]张驰.浅谈互联网环境对室内设计的影响——以VR技术在室内设计中的应用为例[J].明日风尚，2020（19）：59-60.

[3]潘奕.VR数字虚拟仿真教学在建筑空间设计中的应用研究——评《VR虚拟技术在文化艺术教学活动中的应用》[J].高教探索，2020（09）：136.

[4]张烨.VR虚拟现实技术在高校环境设计专业景观设计课程实践教学中的创新应用[J].建筑与预算，2020（10）：35-37.

作者简介：

朱立强（1982.06.07），男，民族：汉，山东省乐陵市，学历：本科，职称：初级，研究方向：工程管理;

王瀚（1988.08.30），男，民族：汉，山东省青岛市，学历：大专， 研究方向：工程管理。