摘要:近年来,随着建筑市场的快速发展,计算机技术在工程领域领用的范围越来越广泛,逐渐深入到工程施工的各个环节中。虚拟现实技术是当前建筑工程中一项常用的技术,将其运用到土木工程中,可以有效的提高土木工程的施工效率,增加建筑企业的经济效益和社会效益。本文就主要针对土木建筑工程中虚拟现实技术应用的相关问题进行简单的探讨。
关键词:虚拟现实技术;土木工程;建筑工程
土木工程结构是连接建筑实体与自然环境的重要结构,利用虚拟现实技术对自然环境和人类环境进行模拟,从而更好的实现与土木工程的连接。虚拟现实技术利用计算机人工智能技术、图像与处理模式识别、语言处理与音像处理技术等等,在网络技术的支持下形成系统的智能处理技术。虚拟现实技术可以根据建筑工程的施工设计和施工环境,对各种施工方案的科学性进行模拟处理,形成模拟数据,设计人员则可以根据模拟结果对工程的施工进行必要的优化,从而提高建筑工程的施工效率。
一、虚拟现实技术的涵义及特点
虚拟现实(Virtual Reality,VR)也称为灵境,是一种可以创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统,可以形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的多维信息空间”。虚拟现实技术在现代社会的应用范围十分广泛,参与者可以利用VR技术模拟相关的场景与情景,为使用者的操作提供相应的支持,从而提高操作的科学性与准确性。在虚拟现实技术的因应用过程中,可以将抽象的信息数据转变为形象的图像、音频等形式,实现计算机与人的有效衔接。同时,利用虚拟现实技术也可以将计算机空间数据转化为沟通语言,构造一个有利于人机交互的虚拟环境,在人类与计算机之间建立起沟通渠道,形成有效的沟通环境。利用虚拟现实技术形成的界面是虚拟的,当客户利用计算机进入到虚拟界面时,能够形成与真实环境相适宜的感受,所以说虚拟现实技术的运用改变了传统环境下生硬、枯燥的现状,在视觉、听觉、触觉等方面都可以获得逼真的体验感,这使得越来越多的参与者都积极利用虚拟现实技术进行环境的构造,仿佛置身于利用计算机形成的真实三维世界。虚拟现实技术的特点,主要体现在以下几个方面:
1.沉浸性
虚拟现实技术的实现主要是根究人类的视觉、听觉、触觉等特点,利用计算机技术形成一个逼真的三维处理图像,当使用者佩戴相应的感应设备,便如同身处真实的环境中,可以沉浸在真实的体验感受中。这种沉浸感受带来的真实体验,可以帮助使用者更好的感受来自虚拟环境的体验,身临其境往往可以得到更真实的感受,从而有效的提高设计效果。
2.交互性
虚拟现实技术的应用过程是利用计算机技术拉近人与自然之间的交流与互动,使用者可以利用电脑操作界面、鼠标、键盘等设备进行交互,并且可以通过特殊的手套、头盔等设备实现肢体感受,在这种环境下,使用者的身体语言就成为了虚拟现实技术的作用对象,利用他们的表现形成相应的使用数据,以便开发者和使用者对其进行不断完善操作。
3.多感知性
虚拟现实技术注重的是全面的感知体验,包括视觉、听觉、触觉等,在相应的肢体有不同的反应装置,使用者可以利用不同的感知设备体验全方位的感受,这与传统环境下单一的视觉感知相比,更加全面和立体,体验也更加真实。
二、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1.成果演示和验证
城市化进程不断加快背景下,城市建筑工程的规模越来越大,而且很多项目工程都参与到城市建设规划以及交通线路规划等项目中,土木工程是建筑工程项目的重要组成部分,其项目本身的质量,以及其施工过程中是否会出现错误都会对项目的投入使用产生严重的影响,因此对大型项目工程进行成果演示和验证十分重要。在土木工程施工中运用虚拟现实技术,可以将整个项目的实现过程利用计算机技术模拟出来,使整个方案得到优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,可以实现对工程项目的可行性研究,可行性研究可以通过调查分析和统计数据,但是对于项目设计的正确性就很难保证.虚拟现实技术给这个行业融入了新的活力。在项目设计方案确定后,可以将实际系统抽象成物理模型、数学公式或方块流程图。通过这种演示可以及时发现设计方案中存在的不合理之处,技术对方案进行调整和优化,有效的提高土木工程的质量,获得最佳的效果。
2.工程的规划和设计
虚拟现实技术可以实现与传统设计软件之间的有效结合,这样便可以将虚拟现实技术运用到工程设计制图系统中,将工程绘图与建筑结构之间的模拟效果图展示出来,为建筑设计的完善提供必要的依据。在土木工程中涉及到很多复杂的设计方案,而且每个方案之间都存在千丝万缕的关系,某个方案的修改可能会导致整个工程项目设计方案的改变,因此需要利用虚拟现实技术可以将这些设计方案进行整体的规划,确保每个设计方案都得到完善,保证整个方案结构的准确性与科学性,可以极大的提高土木工程的施工效率。
3.工程施工和技术管理
土木工程的施工过程和技术管理的过程都十分复杂,而且对工程的可靠性与合理性较高,如果使用传统的实验验证的方式,需要耗费大量的人力和物力,而且测试结果的可靠性无法保证。利用虚拟现实技术,可以建设仿真技术模型,利用计算机技术对其进行分析、观察和数据选择,信息更加灵活。同时,利用信息虚拟现实技术还可以对土木工程的安全性进行测试,对可能会发生的安全问题进行模拟和测试,找到合适的解决方案,利用有效的防范手段提高土木工程的安全管理水平。
4.可视化计算的运用
在土木工程中包含很多实验研究和数据处理,会形成大量繁杂的数据,如果仅仅依靠人工计算,耗时耗力,而且无法保证数据结果的准确性,但这些数据体系又是土木工程建设的基础和保障,因此需要将虚拟现实技术运用到土木工程中,利用可视化分析上几乎,将数据形成三维演示结果,工程师和设计人员可以根据数据实验数据结果,对整个工程项目进行全面的观察和分析,全局观察才能确保整个工程项目的专业水平,保证工程施工的顺利进行。
5.在工程项目投资决策中的应用
工程项目的实施过程是一个投资产生效益的过程,建筑公司的成本和效益是必须要考虑的问题,同时国家城市建设的过程中也需要考虑到工程项目投资产生的效益风险,因此在工程项目开始之前,需要进行详细的项目投资决策方案的制定,而这个过程是一个漫长的、繁琐的过程,在项目投资决策过程中需要大量的财力物力,是一件耗时耗力并且收效不显著的工作。如果用虚拟现实技术来实现投资决策的话,就会容易地多,而且基本不会受人的因素影响,只要建立合适的虚拟模拟系统,模型建立正确并输入正确的参救值,就可以做出正确的判断。
结束语
综上所述,随着我国建筑工程领域的快速发展,虚拟现实技术的应用也越来越广泛,将虚拟现实技术运用到土木工程中,可以从设计、管理等方面实施全方位的监测,有效解决土木工程从设计阶段、到施工阶段再到竣工结算阶段过程中遇到的问题,并且有效的提高项目管理的效率,使土木工程的施工与管理工作更加省时、省力,有利于促进建筑业持续、稳定的发展。
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论文作者:徐泽龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签:虚拟现实论文; 技术论文; 土木工程论文; 工程项目论文; 环境论文; 数据论文; 建筑工程论文; 《基层建设》2017年第36期论文;