虛擬現實在建筑地產行業(yè)的應用和前景
來源：大勤項目管理 發(fā)布時間：2016-08-08
2016年，VR火了，浸入式，全息投影，3D等成為了商家們的宣傳熱點，到底VR是什么？VR是不是有這么大魔力？它能給人類的生活帶來了什么影響？這些問題想必是每個聽過VR的人普遍想的問題。
? ? 虛擬現實（Virtual Reality）技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)它利用計算機生成一種模擬環(huán)境是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。摘自百科
? ? 虛擬現實技術是仿真技術的一個重要方向是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術傳感技術網絡技術等多種技術的集合是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，并對用戶的輸入作出實時響應，并分別反饋到用戶的五官。傳感設備是指三維交互設備。
? ?這里不對VR的原理多作解釋，僅大致的對VR在建筑行業(yè)的前景和應用做出概述！
一、虛擬現實在建筑設計中應用
? ?首先,建筑師利用虛擬現實CAD系統(tǒng)可以很方便地建立和修改建筑方案。建筑師仿佛置身于待建場地中,能方便地從庫中提取各種物件和材料、家具、設備,像搭積木一樣搭 起一座虛擬的建筑。該虛擬建筑的尺寸可以和實際設計中的建筑一樣,色彩逼真,并且有 材料的質感,建筑師可以對其進行著色、修改,并可以在隨時改變視角和光源的條件下從 任何視點去觀察這座建筑,以便得出滿意的方案。?
? ?然后,結構設計師就可以利用已經建起的模型,選取結構方案,調整荷載和定義荷載, 由系統(tǒng)自動進行結構分析,得出如配筋量和配筋圖等結果。如果不能滿意,則可修改參數 或方案。設計中比較令人頭痛的就是建筑、結構、設備等各方的協(xié)調問題。目前采用的方法 是各方分別設計,再一起討論、協(xié)商修改,反復進行,直到滿意。如果采用虛擬現實的集成 CAD系統(tǒng),則可以實現各方同時設計,在設計過程中遇見沖突,隨時協(xié)調,直到滿意為止。
二、虛擬現實在室內裝飾中的應用 ?
? ?工程項目進入室內裝修階段時,通常是臨近預定的竣工日期,工期一般非常緊,而裝飾施工圖又比較粗糙。在不少施工圖中,對裝飾線條的尺寸比例估計不足,因而在裝飾施工中,返工屢見不鮮。由此常造成工期延長,造價增加,有時還不可避免地影響外觀效果與內在質量。運用CAD技術在施工前就可以在計算機上進行室內裝飾的模擬,從計算機的顯示屏上進行修改,以解決設計中某些與實際脫節(jié)的問題,使上述弊病得以避免。?
? ?隨著建筑業(yè)的發(fā)展,越來越多的建筑物采用外墻貼鋪磚面的裝飾。面磚的色彩豐富,規(guī)格多樣,加之建筑造型各異,因此,面磚貼鋪方案的確定大有文章可做。目前,常規(guī)的方法是在建筑施工立面圖上劃出面磚的分隔,并著色以觀察效果,確定方案。這種做法的缺點是立面越多,考慮的方案越多,要繪制的圖紙就越多,工作量很大。運用CAD技術在計算機上模擬貼面磚與面磚色彩,既可減少重復制圖,還可以在計算機屏幕上顯示,用繪圖儀繪制模擬效果,以便進行比較。CAD技術不僅可用于外墻貼面磚的模擬,還可以用于模擬室內鋪貼地磚、花崗石、大理石等。由于在施工過程,是按現場粉刷的實際尺寸進行模擬和繪制的,這樣的模擬與實際非常貼近,使得現場施工時定位放線與模擬圖十分吻合,從而避免了以往因施工放線時的尺寸與原施工圖尺寸的誤差而帶來的種種麻煩。由此可見,在裝飾工程中引入CAD技術,前景是十分誘人的。然而如果在CAD技術的基礎上,引入虛擬現實技術,那將是一個全新的世界。如果在計算機中輸入裝飾房間的模型,再接入虛擬現實設備,那么設計者就好像正處在房間中,可以直接體驗各種裝飾方案,也可以對裝飾方案進行修改,既節(jié)省時間,也使最終方案具有更強的可信性。
??在室內裝飾的其它方面,如選擇貼墻紙還是貼面磚,面磚、地磚的顏色、圖案、分隔形狀的選擇等都是繁瑣的。傳統(tǒng)的方法是做出縮小的實際模型,在實際模型上進行實驗,這樣做不僅費時、費錢,而且其效果并不理想。如果在計算機中輸入實際房間的模型,再引入虛擬現實設備,那么一切將變得簡單輕松。設計者可身處所需裝飾的房間,按照自己的構思去裝飾、修改,并且可以變換自己在房間中的位置,以觀察裝飾的效果,直到滿意為止。這樣既節(jié)約了時間,又節(jié)省了做模型的費用,且結果更可信?？梢栽O想,在未來的裝飾工程中虛擬現實技術將會代替現有的實際模型,顯示出強大的生命力。?
三、在建筑機械設計中的應用
? ?建筑機械的適用程度直接影響到建設時間和建筑質量。在很長一段時間內,人們并未 認識到這個問題,但隨著科學的不斷進步和建筑機械化程度的不斷提高,這個問題已經引 起人們的重視。目前,在機械設計上,機械CAD可以實現三維動畫演示,但它無法實現操作 者的虛擬實際操作。?
? ?建筑機械的適用性包括兩個方面:一方面是要最大限度地發(fā)揮該機械的效能;另一方 面,操作應該簡單、適用。如果能設計出一個新的機型,卻無法實現操作者的虛擬實際操作,那么該機型在實際操作中可能存在的問題就無法發(fā)現。
? ?第一個受虛擬現實技術影響的設計是1996年推出的反鏟載機。美國卡特彼勒公司建 筑機械產品部工程師貝特納在《光譜》雜志上發(fā)表文章,闡述他們在理論上有三個看上去 都是可行的反鏟載機設計,用他們開發(fā)的虛擬環(huán)境系統(tǒng)對三個設計方案進行了先期效果的 演示驗證,結果發(fā)現其中兩個設計在操縱反鏟傳動機時,會不時進入視野死角。如果不使 用虛擬環(huán)境系統(tǒng),則只有在制造出樣機后才能發(fā)現問題。結果卡特彼勒公司提前9個月選 定了設計方案,并且節(jié)約了按其它兩個設計方案試制樣機所需的巨額費用。
? 在建筑機械設計中,應用虛擬現實技術主要有以下幾個特點: ??
·建立虛擬模型將減少或者消除建立昂貴的實際模型所需要的費用。 ?
·通過綜合虛擬模型的虛擬結果,工程分析的結果將更加有效。 ?
·在進行性能和人機工程方面的研究時,將允許人直接參與操作模擬。 ?
·對裝配、制造和維修等工作進行虛擬仿真模擬,可在設計過程的最初階段發(fā)現可能?
? ?存在的缺陷和問題,減少不必要的浪費;進行模擬職業(yè)培訓,提高勞動力的適用性和技能。由此可以看出,在未來的建筑機械設計中,虛擬現實技術有著極其廣泛的應用前景。我們可以相信,在未來的建筑機械設計中,虛擬模型將會代替實際模型,并以采用虛擬技術的CAD技術取代現有的設計方式。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 部分資料引用與網絡，侵權刪！
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