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在建筑施工中引入虚拟现实技术

2013-06-26 01:08      　摘要：作为国民经济支柱产业之一的建筑业，在我国飞速开展的经济的率领下也取得了快速的开展。但是，传统的计算机技术和工具曾经不能保证施工计划制定的及时性、精确性，必需将虚拟理想技术引入。在本文中，笔者首选对现代建筑施工的特性停止了剖析，然后分别提出了在建筑施工的计划设计和施工人员培训两方面引入了虚拟理想技术，最后瞻望了将虚拟理想技术引入建筑施工中。
　　关键词：建筑施工；特性；虚拟理想技术；计划设计；人员培训
一、现代建筑施工的特性剖析第一、空间上的布置于时间上的排列的矛盾成为建筑施工中的主要矛盾，这主要是由于建筑工程的产品固定性与消费活动性之间的矛盾而招致的。
　　第二、建筑施工消费不只具有长周期性、工序的冗杂性以及强综合性的特性。同时，高空作业和公开作业也是建筑施工消费的主要构成局部。
　　第三、在建筑施工任务中，人员关系具有复杂性，因此他们之间的配合关系也较为复杂，这主要是由于建筑施工消费任务较为复杂，其完成必需经过专业相异、工种不同的人员之间的交流、协作，再加上各种资料、机械和设备。
　　二、在施工计划设计中的应用虚拟理想系统具有两个关键特性，一个是沉浸性，另一个是交互性，建筑施工计划设计在人机关系上的根本特征便是经过这两个特陛反映出来的，也就是说，设计者的主导作用经过虚拟理想系统的沉浸性和交互性而被充沛反映出来。在虚拟理想环境中。设计者能够参与到整个计算过程中，而不是在计算完毕后才干知晓计算结果；在虚拟理想系统中，计划设计以动态的优化设计替代了员阿里的经历的、静态的、类比的设计。换言之，在虚拟理想系统中，为了保证设计的计划最优化。在剖析和设计计划时，设计人员能够经过可视化的虚拟模型来适时的修正设计计划。
　　虚拟理想施工计划设计办法的完成过程为：在三维可视化虚拟环境中。设计人员可应用CAD设计软件树立对象构造实体模型，并将模型的几何信息输入有限元剖析软件(如AN．SYS等)中，树立三维可视化的有限元模型，然后对有限元模型停止计算剖析。有限元模型数据和剖析结果数据分别存人相应的数据库中，并转化成图形数据文件，表达为图形或图像的方式，使设计人员能沉浸在三维可视化的虚拟环境中察看模型的模仿和计算，并实时地对模仿过程停止修正，直到取得称心的计划。最后将最优施工计划的结果存人数据库，为绘制施工图提供牢靠根据。优化施工计划过程主要由计算机完成，并能充沛应用设计人员的经历，而不是像传统的施工计划设计只能依托施工技术人员多年积聚的理论经历或习气作法。
　　三、在施工人员培训中的应用在虚拟环境中对施工人员停止培训是一种十分理想的培训方式，其优越性主要表如今以下几个方面：
　　第一、虚拟理想完整是交互式的，在虚拟环境中由用户决议下一步做什么、如何做、可反复做；第二、虚拟理想强调参与者的经历和理论学问，在有经历施工人员的参与下，可为缺乏经历的施工人员提供建筑施工的经历，在先期虚拟环境中认识、学习、考证建筑施工组织和管理；第三、参与者和虚拟理想交互的方式和参与者在理想世界中的方式是完整相同的，虚拟理想中的任何事物很容易被参与者接纳和了解，参与者不用学习任何操作计算机的技巧；第四、虚拟理想提供的是一种有趣的、冲动人心的培训工具，能经过虚拟理想系统对施工人员停止培训。
　　经过对施工计划的动态模仿，施工人员能够随意地选择察看点和角度，对施工现场停止实时遨游，以取得全面的印象。施工过程中。 （科教范文网http://fw.nseac.com）
　　各工序间的谐和配合是不容易做到的；而在虚拟施工中，能够对计划重复停止实验，得出一些详细参数用以指导施工。在虚拟施工中，还能够直观地察看到对象间互相的空间关系，关于接近可能干预的对象，可提示施工人员施工时特别当心。做到心中有数。
　　四、虚拟理想在建筑施工中应用研讨的瞻望虚拟理想技术是一个大型综合集成环境，是一项集成性极强的高新信息技术。但是它还有诸多不完善的中央，为完成和推进虚拟理想技术在建筑施工范畴的运用和开展，我们还需求做以下方面的工作：
　　第一、虚拟理想技术自身是一门新兴的学科，基于虚拟理想的虚拟施工也尚未构成一个完好的理论体系，固然现阶段在西方兴旺国度曾经有关于它的一些报道和文章，但是学术界和技术界还没有公认的有关虚拟施工的定义。因而，必需增强对建筑施工理论的探究和研讨，力图建筑施工理论从实质上得到打破。由于建筑施工理论奠定了基于虚拟理想的虚拟施工的理论根底。
　　第二、虚拟理想技术能否在建筑施工范畴得以推行和应用取决于计算机硬件和相关软件自身的开展。理想状况下，虚拟理想软件系统的开发和应用请求的硬件平台较高，需求在较高的专用工作站或实验室上停止。同时国内还没有完善的本人开发的软件平台，需向国外进口，比方产品可视化软件、建模软件、虚拟理想软件以及相关网络接口软件等。这都需求投入大量的资金和人力，对建筑企业是一种考验。因此努力建立虚拟理想技术实验室，开发出一套面向工程施工的专用集成型软件系统，降低单项工程的应用造价、加快软件的提高，是使虚拟理想技术在建筑施工进一步推行运用的关键。
　　第三、在建筑施工中应用虚拟理想技术是一个宏大的系统工程，可能触及政府、业主、企业、研讨机构等多方参与者，假如参与各方之间不能很好的沟通谐和将会成为虚拟理想技术应用的一个障碍，因而必需增强各参与方之间的协作。