摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在建筑工程中得到了广泛的应用。增强现实技术（AR）和混合现实技术（MR）能将虚拟物体与现实实体相互融合，该技术与建筑信息模型（BIM）技术结合，将BIM模型中的数字信息实时叠加在用户的现实世界中，并允许用户与BIM中的模型数据进行交互，成为BIM模型可视化的全新实现手段。以珠海横琴国际金融中心大厦项目为例，介绍了BIM+AR&MR技术在建筑施工中的研究和探索应用。
关键词：BIM；AR；MR；建筑施工；构件交互检查；设计协同
引言
BIM技术是一种新型的信息技术，可以通过辅助的设计形式，促进我国相关工作，进行更好的发展，在应用这项技术的过程中，可以改变工作的具体内容，通过创新工作形式，来进行完善和优化。将这项技术应用到，我国建筑工程的施工过程中，可以通过建立相关模型的方式，来对总体的建设过程中，进行模拟和管理，从而提高工程的管理水平，使工程建设质量得到有效的提升，并且使我国相关行业获得更好的发展。
1、BIM与AR&MR概述
1.1 BIM的概念
BIM也就是建筑信息化，利用BIM技术，将建筑物结构、材料、尺寸、施工过程等方面数据化信息化，BIM技术可以将建筑的各方面在电脑上呈三维立体图显示出来，精确计算出各方面所需要的数据，对整个施工过程都有着三维模拟进程。BIM技术是在十七年前一个美国公司提出的，BIM技术提出时就受到国内外的认同与欢迎，可以说BIM技术可以提前对施工整个过程进行更合理的预测分析，并且可以使各部分的工作人员配合起来更加方便，同时也有提高施工质量、缩短施工时间、合理控制施工成本等等好处。BIM技术定义分为三个部分，第一个是BIM是通过数字表达，把建筑物的各方面特征用数字表达，整体构成一个设施；第二个是BIM它可以通过互联网将建筑物的信息分享给其他人，并可以为施工每一环节提供合理的信息，便于工作人员更好的分析；最后一个则是BIM可以记录施工过程中所有的信息，包括修改、创新等方面的临时变动，对于施工起到辅助作用。
1.2增强现实（AR）
增强现实（AugmentedReality，AR）是在虚拟现实（VirtualReality，VR）基础上发展起来的一种新兴计算机应用和人机交互技术。与VR让用户完全沉浸在虚拟环境中不同，AR技术是将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息无缝地融合到用户所看到的真实场景中，借助显示设备对真实世界进行景象增强，提高使用者对真实世界的感知能力。AR代表设备是GoogleGlass和ProjectTango平板，具有运动跟踪、区域识别和深度知觉三大核心技术。
1.3混合现实（MR）
混合现实（MixedReakity，MR）是结合真实和虚拟世界创造了新的环境和可视化，物理实体和数字对象共存并能实时相互作用，用来模拟真实物体，混合了真实、增强现实、增强虚拟和虚拟现实技术，其中还包含有增强现实和增强虚境。MR主要代表设备是MagicLeap和Hololens眼镜，支持目光、手势、语音、键盘和手柄的人机交互输入，可实时空间建模、实时空间追踪、播放空间声音。
2、BIM技术在建筑施工中的应用
2.1 BIM技术在设计方面的应用
BIM技术具有可视化和可调节性的优点，在设计阶段通过现场采集数据了解建筑的基本信息，将数据导入软件中生成三维模型。三维模型的直观性较强，设计师可以从模型上对建筑信息进行修改，以此确定最佳数据，同时，设计师可以将设计好的模型呈现给业主或招标方，增加说服力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过BIM技术设计施工方案能及时发现问题，可有效避免不可逆问题的出现。
2.2 BIM技术的建筑施工环节管理
BIM技术会向建筑施工管理人员提供施工当中存在的安全隐患问题的相关数据，进而让管理者及时修正建筑施工安全隐患，提高建筑施工的安全水平。数据采集人员在各个环节需要将实际存在的问题进行拍照存储。之后根据实际情况和数据信息的结合修改有缺陷的数据，并提供有效的安全数据，让问题能够得到做好的优化处理，加快建筑施工的建筑进度，保证建筑施工能够在最安全的模式下进行下去。
2.3 BIM+AR技术的探索应用
（1）定位漫游。BIM模型通过AR技术加载到现实环境中，给使用者一种全新的更加真实的模型漫游体验，并区别于虚拟现实（VR）技术给人的沉浸式的体验。（2）运行展示。点击BIM模型中的构件，构件高亮显示，可查询BIM模型构件的名称和一些性能参数。点击“操作”弹出操作界面，按照操作界面的引导顺序依次点击空调机房系统模拟的开启流程，并按照正确顺序依次关闭机电设备的模拟关闭流程。机电设备会根据操作指令真实反应，模拟水流的流动方向和速度，水的色调暗示了水的不同温度，色调越冷，水温越低。（3）水泵安装。利用按钮方式，可将水泵安装的工序在AR平板中进行模拟演示，每道动画完成会显示工序关键信息及注意事项，可辅助现场施工和技术交底。
2.4 BIM技术在施工检测中的应用
在三维建模中，主要观察建筑结构模型和机电模型，建模完成后仍然需要更改完善，我们可以将三维模型导入检测软件，借软件之力对施工情况进行模拟检测，这有助于施工安全，当检测出其中存在问题，则便于及时改正。除此之外，还有助于物料的检测，建筑垃圾具有难降解、高排放的特点，一直是困扰政府的难点，未来建筑工程必然会朝着绿色节能的方向发展，因此加强对物料的使用、排放、回收是未来施工检测的重点，通过不断调试三维模型，找寻出最适宜的物料使用情况，并在BIM技术的帮助下对施工的各个环节进行检测强化，这不仅有助于提高工程的质量，还有助于促进工程建设与生态环境的和谐相处。
2.5 BIM+MR技术的深度应用
（1）MR模型配准。在开发程序中选择虚拟模型中的二维码放置点，通过Vuforia开发平台识别并调整模型与图像的相对位置实现定位，然后在现场用扫描二维码的方式将虚拟模型与现场场景重合，达到用模型来指导现场施工及检查现场安装准确度的效果。还可以通过HoloLens自身的定位功能加微调的方式进行定位，通过头部的转向确定模型方向，通过目光点控制模型的位置，对于大空间来说这种定位往往不能一次确定，需要辅助模型的微调命令实现定位功能。（2）MR动画指导。利用手势或者按钮方式，可将安装的工序在眼镜中进行模拟演示，每道动画完成显示工序关键信息及注意事项，并可通过手势/菜单选择性播放/暂停/重放动画等，辅助现场施工和技术交底。
结束语
综上，我们对BIM技术在建筑工程施工中的应用有了简单认识，BIM技术优点甚多，自研发以后被广泛使用在建筑行业中，借助其功能可以有效提高工程效率、降低施工成本，是未来建筑行业发展的必然趋势。本文采用增强现实（AR）和混合现实（MR）技术与建筑信息模型（BIM）结合，研究和探索了BIM+AR&MR技术在项目设计协同、虚拟管道检查、隐蔽工程验收、辅助后期运维等方面的应用。
参考文献
［1］初毅，邵兆通，武涛.基于MR+BIM技术的信息化建筑工程应用探讨［J］.土木建筑工程信息技术，2017，9（5）：94-97.
［2］王廷魁，胡攀辉，杨喆文.基于BIM与AR的施工质量控制研究［J］.项目管理技术，2015，13（5）：19-23.
［3］马春跃.BIM和AR技术结合在施工现场的应用［J］.工程建设，2017，49（5）：101-104.
论文作者:丁伟,胡眺,李荣桂,杨正卿,黄绍校
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：技术论文; 模型论文; 现实论文; 建筑施工论文; 建筑论文; 数据论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第20期论文;