摘要：近年来我国科技水平的提升，建筑行业的施工技术在不断的提高。BIM（建筑信息模型）技术是结合虚拟现实、计算机辅助设计和计算机仿真的技术。算法利用三维建模实现施工流程的动态化管理，从而优化施工方案，对保证施工经济性及科学性具有重要的意义。本文就基于BIM和虚拟现实技术的建筑工程设计优化展开探讨。
关键词：BIM；虚拟现实技术；建筑工程优化
引言
近年来，我国的经济取得了较为稳定的发展，随着我国经济的不断发展，我国的建筑行业也有了长足的进步，随着社会需求的不断增长，提升我国建筑设计的质量已经成为了亟待解决的问题。随着科学技术的不断进步，BIM技术逐渐走进了人们的视野，在建筑设计的过程中应用BIM技术，也是当下信息时代的一大主流，良好地应用BIM技术可以在极大程度上提高建筑设计的质量。
1虚拟现实技术
虚拟现实技术主要是依靠计算机建模，将虚拟环境与物体渲染出来，之后再佩戴相关设施以及计算机所生成的环境与物体来完成三维信息交互的视听手段。虚拟现实技术包含，虚拟现实引擎软件，交互传感设备以及计算机三维环境模型。现今运用较为广泛的制作软件为Unity3D，UnrealEngine4以及CryENGINE，而常规的佩戴装置为HTCvive，OculusRift，GearVR，PlaystationVR以及HoloLens。人体依靠虚拟现实装置的佩戴就能够切身体会数字化模型环境，而且可以借助交互传感器以及数字化模型完成交互。
2BIM技术概述
BIM技术革命相对于CAD技术革命而言意义更为重大，BIM技术的进步使工程设计的图纸由二维转向了三维，使设计图纸充满了立体感，给人以更强的立体感受，同时也更方便了设计人员对于图纸进行修改和完善。总的来说，BIM技术在建筑行业中可以发挥巨大的作用，通过BIM技术，工程设计人员可以将建筑设计的模型以数字参数的形式体现出来，对参数模型进行修改也是比较简单，使设计图纸的科学性更强。这就在很大程度上保证了建筑工程设计图纸的质量，可以有效的减少安全事故的发生，还能够为企业本身赚取非常可观的经济效益。
3BIM技术与虚拟现实技术在建筑工程中的结合运用
3.1建筑工程设计以及城市规划当中的实际运用
进行建筑工程设计的时候，一般先要开展建筑的周边测绘工作，城市规划的初期环节也会开展规划地测绘工作，这会耗费非常多时间。而现今就能够借助无人机航拍完成测绘工作，也就是目前运用较为广泛的倾斜摄影技术，能够迅速获得虚拟三维模型。对于不同规模的工程与地形大小能够运用不同方式完成航拍测绘工作，主要存在下列三种方法来得到虚拟三维模型的相应数据图像，之后经过一定处理再使用。（1）这一种主要是针对于单体工程，能够借助无人机的多层次环绕要求构建虚拟三维模型物体，施行连续不间断式拍照获得物体环绕图像。（2）此种方法主要用于建筑周边地形，与第一种相比来说建筑周边的地形比较大，其环境更为复杂，若是仅采取环绕拍摄非常多的视觉死角是不能获取的，这样后续构建虚拟三维模型时就会出现错面与漏面现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此能够运用单镜头5航线形式展开拍摄，先是指定出无人机进行虚拟三维建模的相关位置，之后设计五条航线进行拍摄，其中主要包含1条垂直视角航线，以及4条倾斜视角的航线，然后分别从东南西北方向朝着西北东南进行拍摄。而这样可以获得来自于五个方向的连续不间断式图像。（3）此种方法主要面向规划性工程，与前两种方法相比，这种方法必须生成更大面积的虚拟三维模型，必须拍摄更多图像。若是采取单镜头5航线形式，就将浪费很多时间。因此能够采取5镜头的单航线手段有效减少无人机的航拍时间。而这里要用到特殊性相机系统达到单航线拍摄要求，要用到1个垂直相机以及4个倾斜相机构成的拍摄系统完成同步摄影。无人机依照一条航线，便可以获得想同位置同步进行拍摄的五张照片，而一条航线上全部位置的五组照片可以获得五组连续不间断式拍摄图像。借助上述三种手段获得连续不间式图像以后，将其导入到照片建模软件当中，借助相应软件针对全部的图像序列展开计算研究，能够获得三维模型数据，之后利用相关软件处理图像序列形成与之前获得三维模型数据相契合的贴图，便可以构成所需的虚拟三维地形模型。通过计算得到的虚拟三维模型能够导入至BIM软件当中加以应用。在虚拟三维模型当中添加BIM模型来察看总体的风格，在虚拟三维模型当中完成风力流动计算，在虚拟三维地形模型当中添加规划之后的规划模型，利用VR眼镜之类设备对规划之后的总体成效进行浏览。建筑设计人员与城市规划人员便可以非常直接的观察到规划设计方案实际落成后的情景，设计人员以及城市规划人员就能够对规划设计方案进行完善。
3.2工程质量控制
BIM结合虚拟现实技术能够有效解决目前工程质量问题，从而使工程质量管理效率得到提高。BIM与虚拟现实技术本身就是数据共享平台，占据建筑生命全周期的各阶段中。其能够便于计算建筑构件信息及设备信息的工程量、工程造价预估及建筑材料采购及管理。系统实现建筑工程全省民光周期信息及文档资料的统一管理，变更及时反馈相应专业人员，解决工作职责混乱的问题。从设计到施工过程中的数据信息都会在构件变化过程中实时的更新，工程预算实现造价数据表格，方便工程的调用。
3.3BIM技术在建筑工程施工技术设计中的应用
在机电工程施工的过程中，运用BIM技术，优化其施工技术和设计工作。首先，从优化设计机电工程的暖通系统，建立虚拟模型，能够更好的了解暖通系统的通风管道的具体工作情况。在对冷冻机房和风机房的设计方面，专业的工作人员可以按照设计图纸对所有管线系统进行优化设计。按照设计图纸中的标注的具体位置和尺寸的比例来设计建筑模型。对机电工程的消防系统的设计优化，也可以使用同样的建筑模型设计来对消防系统所使用的供水设备和消防技术来进行优化。在供电系统的设计中，可以通过使用BIM技术对高压电器与低压电器的设备的运行状态进行建模，从而对其工作的状态能够更加了解，完成其优化的目的。在建筑工程的建筑结构中也可以使用BIM技术，比如建筑工程的中的结构所包括的房顶、内墙、外墙、地面等，都可以通过建立模型的方式更加透彻的了解其中的构造，从而完善其结构的设计。在机电工程的设计规划中使用BIM技术，专业的工作人员要对其设计建筑模型的各项数据必须有所了解，其中包括了工程的模型的大体结构，尺寸大小、位置、体积以及线条等各方面的数据。通过使用BIM技术在机电工程施工技术的设计上，能够更加透彻的了解施工的情况，有效的完善了施工技术的设计，保证机电工程施工的顺利进行。
结语
总体来说，BIM技术优势主要包括三维可视化，可模拟及可出图。所以，将传统建筑工程技术中的问题作为基础，分析BIM技术与虚拟现实技术在建筑工程设计优化中的使用具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]顾祖祥．基于ＢＩＭ的虚拟施工技术的应用实践分析［J］．建筑工程技术与设计，2015．
[2]姚刚．基于ＢＩＭ的框架结构三维虚拟建模实验设计［J］．高等建筑教育，2017.
论文作者:王大虎,张展
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/21
标签：模型论文; 技术论文; 虚拟现实论文; 建筑论文; 航线论文; 无人机论文; 建模论文; 《基层建设》2019年第18期论文;