数字化虚拟仿真技术应用在特色建筑中的前景发展分析

何飞 李玉萍

摘要：随着我国社会经济的快速发展，建筑行业发展也在不断进步，建筑过程也需要大量的施工技术支持。随着时间的累计和前辈的经验遗留，再加上我国当前的科学技术水平不断的提高，对于我们有着先人指路的捷径和方法，一定会对于我们研究数字化虚拟仿真技术应用在特色建筑中的这一项目有着很大的帮助。对于数字化虚拟仿真技术而言，在建筑行业处于刚起步刚探索的阶段，我相信项目会由于我们努力探究而得到广泛的应用，尽最大程度发挥出自身的作用和价值。在实际应用过程中，要不断对项目方案进行优化，对前景进行调查和探索，并尽量克服所能面临的问题并解决它，然后还得对技术严格把关落实，所以，对其的分析和研究中需要团队能有足够的重视程度，从而保证项目的正常运转以及合理应用。因此，本文主要针对数字化虚拟仿真技术应用在特色建筑中的前景发展分析，并提出科学合理的预想和方案。本文介绍了虚拟仿真技术的原理及特点，论述了数字化虚拟仿真技术应用在特色建筑中的前景，并对当前应用在特色建筑中的数字化虚拟仿真技术面临的实际问题及前景做了分析。

关键词：数字化虚拟仿真技术;应用状况;发展分析

一、项目的基本情况及创新内容

1、产品的介绍

我们把此项目的宗旨贯彻落实科学发展观，加快建筑装饰、设计行业发展方式转变，推动设计与理念的创新，促进环境设计专业学科建设和产学研建设的发展，营造“学创一体”的实践教学环境。

历史文化建筑是城市的宝贵资源，是塑造城市形象的重要组成部分。大连历史文化悠久、近代历史建筑文化更具特色，将建筑进行数字化虚拟仿真设计并做外延产品进行应用和推广，不仅可以宣传大连城市形象，带动旅游品牌的发展，还可以传承历史文化，展现大连独特的城市风貌。创造的这一空间环境既具有使用价值，能满足相应的功能要求，同时也能反映建筑风格、环境气氛等精神因素。

2、产品技术水平

理论技术水平，以环境设计专业优秀学生和指导教师组成的团队，在项目设计中将所学的室内空间设计、景观设计、展览展示设计、设计管理、旅游管理与策划等理论知识和技术手段，运用到实际项目设计中，根据项目设计的特点进行针对性的设计和应用。

实践技术水平，学生能够熟练应用AutoCAD、3DMAX和AI等软件设计制作效果图，懂得室内设计装饰材料的性能和选择、施工流程和工程预算，以及展位搭建流程等实践技术。

3.产品的新颖性、先进性和独特性

（1）新颖性

运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日渐详细。通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。

（2）先进性

计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为;研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果，包括數值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。

（3）独特性

虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。

4.应用状况

我国当前科学技术发展水平在不断提高，逐渐出现了数字化虚拟仿真技术，并且能在特色建筑中的应用得到广泛推广和应用，还能对城市发展进行科学合理的规划和设计，从而满足时代发展的需求和标准。充分发挥自身的价值和作用，从而为项目的稳定开展奠定一个坚实的基础。

二、行业及市场前景的发展分析

1.行业历史与前景

建筑设计既是一项艺术性很强的创作，同时也是一项技术性很强的工程设计。随着经济和建筑业的发展，建筑设计已将变成一项信息量很大、系统性和综合性很强的工作，涉及到建筑物的使用功能、技术路线、经济指标、艺术形式等一系列数据庞大的自然科学和社会科学问题，需要采用一种能容纳大量信息的系统性方法和技术去运作。数字技术有很强的能力去解决上述问题。在建筑设计信息的采集、分类、存贮、检索、分析、传输等方面，建筑数字技术也可以充分发挥其优势。

2.市场规模及增长趋势

数字化施工是对建造过程中的各个环节进行统一建模，形成一个可运行的虚拟建造环境，以软件技术为支撑，借助于高性能的硬件，在计算机网络上，生成数字化产品，实现规划设计、性能分析、施工方案决策和质量检验、管理。它是数字化形式的广义建造系统，是对实际施工过程的动态模拟。基本上不消耗资源和能源，也不生产实际产品，而是产品的设计、开发与实现过程在计算机上的本质体现，强调的是建造系统运行过程的计算机化。

3.行业竞争对手

现在建筑装饰行业众多，竞争也是相当激烈的，但大连特色建筑数字化虚拟仿真设计与应用要少一些，业务量也不大，周边暂时还没有相关技术应用入驻。

4.未来市场销售预测

可以通过此次研究设计运用产生文创产品，特点的建筑标识系统。强化大连城市文化形象，重视自身形象建设，应用于服装logo、办公用品、文化宣传材料、礼品等。

三、产品制造

1.生产方式

先做项目的前期调研工作，再利用AI制作设计图，3D MAX制作效果图，经过共同协同工作，最终完成项目的整体工作。

2.生产材料

在电脑上利用AI和3D MAX软件设计制作效果图，经过后期PS处理，完成效果图的设计与制作，利用打印机打印出彩色图纸。需要用到的材料包括：电脑、电脑桌、喷绘打印机、高分辨率打印纸。

3.劳动力需求

初步定为5人协同工作，每人负责不同的工作，每个人都需要负责参与寻找素材完成前期设计，其中两人负责撰写论文，也会按照需求增加人员的配备，扩大规模。

4.设备需求

30平方米的工作室空间、电脑、喷绘打印机、电脑桌椅、装饰材料样板等。

5.质量保证

根据项目内容进行分工设计与制作，由校内专业教师指导实践工作，由企业专家进行项目的技术支持，保障了项目的顺利实施和质量保障。在项目设计中，通过对项目的前期调研，中期的项目设计与施工，后期的项目维护等工作，依托专业化地设计能力、丰富的室内设计经验，通过高质量的项目设计，提升了整体市场认知度和客户认同度。

6.项目的生产成本预计

电脑、耗材等基础硬件设备，5000元;

广告、宣传、文创产品制作，2000元。

四、项目投资预算及融资计划

资金需求：

资金需求量 0.7万元的前期投资

用途：用于基础设计、购置设备和材料、广告展览

使用计划：电脑、耗材等基础硬件设备，5000元;广告、宣传、文创产品制作，2000元

融资途径：融资由创始人按相应股份出资

五、项目运营模式

（一）团队成员的知识背景

团队成员包含环境设计和旅游管理专业的学生，知识结构合理，形成了以环境设计为主导的知识结构优化的项目梯队，团队成员配合默契，团结协作，责任感强，完全能够满足创业工作的需求。团队成员分工明确，环境设计专业的学生设计能力较强，主要负责项目的设计策划，旅游管理专业的学生主要负责项目的广告宣传和营销方面的工作，共同协作完成项目工作。本团队校内指导教师具有丰富的教学经验，专业能力强，均具备“双师型”教师资格，同时，团队还配备工作经验丰富的企业导师，深入指导创业项目，提供创业思路和可行性建议，使本创业团队更加专业化更具市场竞争力。

1.合作计划

根据参加本项目创业人员的各自优势从而进行具体、明确的分工、定岗、定责。项目的总负责人需根据创业项目的实际情况、形势变化制定详细的工作计划和做出最低风险的决策。

2.实施方案

进度计划：此项方案实施计划分布在一年时间内完成

第1个月：进行素材查找并梳理图片进行应用设计，为项目开展做前期准备;

第2个月：对工作人员进行相关技能指导，在专业老师的指导下进行，总结经验，制定详细工作流程;

第3-9个月：大规模经营实践，在保证学业的前提下提高设计的各项技术能力水平，提高作品质量，为文创产品积累稳定资源;

第10-12个月：总结前期设计和工作经验，完善作品的不足，为日后创业打下坚实基础。

3.人员的分工及负责管理

2019级环境设计专业学生，修读室内空间设计、设计管理和设计概论课程，具有良好的设计思维和沟通能力，负责项目的总体组织与规划。

2019级环境设计专业学生，修读室内空间设计、展览展示设计和商业展示空间设计课程，具有良好的室内环境设计能力，负责本项目的设计工作。

2019级视觉传达设计专业学生，修读品牌形象设计、版式设计、Photoshop，具有良好的设计基础，负责本项目的平面设计和样本设计等工作。

2019级旅游管理专业学生，修读旅游法规、国际贸易、高等数学、导游实务旅游财务管理、国际贸易实务以及程序设计，具有良好的计算机基础，负责本次项目的文案写作与广告宣传工作。

4.销售策略

通过承接校内外和校企合作项目开展营销;通过发放广告的宣传，积累客源，以顾客的口碑以及宣传广告作为主要宣传手段;以过硬的专业技术、高质高效的工作效率、诚恳的服务态度作为经营根本;以针对顾客的不同需求做出不同对策为特色.

六、项目风险预测及应对措施

1.风险预测：

（1）资金预算不足;（2）技术不能达到预期水平;（3）业务量不多;（4）市场信息获得渠道不够通畅;（5）管理制度不完善。

2.应对措施：

前期做好市场调研与分析，随着社会的发展和科学技术的进步，建筑所包含的内容、所要解决的问题越来越复杂，涉及的相关学科越来越多，材料上、技术上的变化越来越迅速，单纯依靠师徒相传、经验积累的方式，已不能适应这种客观现实;加上建筑物往往要在很短时期内竣工使用，难以由匠师一身二任，客观上需要更为细致的社会分工，这就促使建筑设计逐渐形成专业保证信息渠道通畅。在起步阶段尽可能多途径寻找素材资料，通过校内校园文化建設项目和校企合作单位联合项目，保证业务量。面对行业竞争，我们将从线上、线下同时宣传，通过广告宣传提高知名度，营建良好的形象，占领更多的市场。

七、财务预测

1.未来三年或五年的销售收入：力争在三年内实现销售收入翻倍，年均收入达到6000元。

2.利润、资产回报率： 力争在三年内实现利润提升50%，年均达到6000元，资产回报率逐年增长。

结论：

综合上文所述，随着计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，计算机技术和信息技术的快速融合，推动了数字化媒体仿真技术在特色建筑中的应用和发展。

参考文献：

[1]浅谈虚拟仿真技术在建筑施工技术运用[J].建材与装饰.2017（45）：23-24.

[2]虚拟仿真技术在高职建筑工程技术专业实训教学中的应用[J].四川水泥. 2019（06）：19-37.

[3]虚拟仿真技术在建筑施工中的应用分析[J].中华民居.2011（06）：12-14.

[4]虚拟仿真技术在土木工程测量实验教学中的应用研究[J].现代商贸工业. 2021（11）：21-25.

[5]虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状[J].黑龙江科技信息.2017（13）：33-35.

[6]建筑施工安全管理中虚拟仿真技术的应用[J].低碳世界. 2017（19）：3-4.

本文为辽宁对外经贸学院2021年度大学生创新创业训练计划校级立项项目系列成果之一。

项目名称：“印象·大连”特色建筑数字化虚拟仿真设计工作室

项目编号：2021XJDCB046

作者简介：

李玉萍：辽宁对外经贸学院艺术学院教师，该项目指导教师

何飞：辽宁对外经贸学院艺术学院学生，该项目组成员