摘要：科技的发展，使人们的生活质量也得到了显著的提高，土木建筑工程作为我国工程产业中的核心，如何通过对现代化技术手段的合理应用，以此来提高土木建筑工程的综合质量和水平日益成为了社会各界所广泛关注的话题。虚拟现实技术作为现代化电子行业中被广泛应用的高新技术，基于其交互性、构想性以及多感知性等特点，使其在各个领域内均引起了高度的关注。基于此，本文研究了虚拟现实技术在建筑工程中的相关应用。
关键词：虚拟现实技术；土木建筑工程；应用
引言
知识信息全球化到来，使世界各国之间的交流也日益频繁，虚拟现实（Virtual Reality，VR）作为一种现代化的计算机系统，其可以形成一种立体、逼真的多维信息空间，从而使参与者在此环境中进行现实模拟。目前，VR技术被广泛应用于我国的军事、设计、建筑以及娱乐等领域当中，并为各个产业的综合发展做出了积极的贡献。土木建筑工程是推动我国发展的核心产业，大量研究学者将VR技术应用于土木建筑工程当中，发现其不仅可以实现对土木建筑工程的科学化设计，同时也将给客户带来更为直观的感受，取得了较好的应用效果。
一、虚拟现实技术概述
（一）虚拟现实技术的概念及特征
虚拟现实技术是一种进行创建并体验虚拟世界的计算机仿真系统，其通过对计算机的有效利用，从而对现实环境进行了模拟，并在三维动态等技术的有效结合下，使客户可以拥有更为真实的感受。在虚拟现实技术当中，其还充分应用了仿真技术、多媒体技术以及传感技术等，VR技术通过对环境和感知等模拟设备的应用，以此来为使用者营造出更为真实的虚拟空间。通过对VR技术的研究，发现其主要具备交互性、自主性、存在性以及多感知性等几个基本特征，其中多感知性主要是指除了计算机所拥有的视觉感知外，VR技术可以为参与者提供更多人类所具有的感知功能，包括触觉、听觉以及嗅觉等。
（二）虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用价值
VR技术的发展，使其日益成为推动我国城市化进程发展的主要力量。大量研究表明，VR技术可以有效应用于土木建筑工程的建筑规划、市场推销、以及工程成本计算等环节中，比如在洞庭湖大桥在施工的过程中，就充分应用了VR技术，通过VR技术与3D全息技术的有效结合，充分展现出了洞庭湖的地理位置以及基本形态，在构建了三维模型的基础上，基于客户更为真实的虚拟体验，更好的展现出了工程的效果。由此可见，VR技术在土木建筑工程中的应用已经日益成为当前社会发展下的必然趋势，并将为推动我国土木建筑工程产业的发展做出积极的贡献。
二、虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用
虚拟现实的景物可以是真实物体的模型，如还没施工的房屋、正在设计中的工厂或产品的工程模型；可以是现实中看不到的抽象模型，如分子结构等三维模型表示。它们都利用了现实世界中存在的数据，将计算机产生的电子信号，通过多种输出设备转换成能够被人类感觉器官所感知的各种物理现象，如光波、声波、力等，使人感受到虚拟境界的存在。
（一）建筑工程安全的预防
施工问题多样原因多种，在实际施工中，防止安全事故发生异常难料。利用虚拟现实系统，可以在虚拟现实的环境中模拟各种事故发生过程及可能造成的后果比如高空落物问题，我们可以在虚拟现实中模拟其下落的情况，包括其下落过程中的风速、方向、遇到阻碍时轨道的变化等，甚至是被碰撞物的运动轨迹，以及碰撞造成的不同的危害；对于各种安全防护网的架设材料、高度、连接方式等，都可以通过在虚拟现实系统中的各种测试来完成，而不用通过真实的物体去测试，根据模拟结果，施工方可以采取相应措施预防和制止这些事故。
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（二）建筑工程安全事项的解决
施工前以及施工中，施工方想到了许多预防事故的事项，然而在现实中总有百密一疏，危险总是不可避免，这时我们可以在施工过程中借助虚拟现实系统真实再现客观环境。对于施工中坍塌事故，是很难提前做出判断的，我们通过虚拟现实技术将施工进程进行模拟，设计出各种可能发生的危险，并对其危险程度、应急处置顺序、人员安全庇护等做出反应。当工程施工中一旦出现可能发生的坍塌事故，系统首先做出警示，如根据等级出现坍塌模拟、建筑物损坏、危险警告信号等，同时启动相应的预案、各级防护措施生效，人员撤离路线指引，以及各种求生方式的成功率。
（三）工程结构分析中的应用
在土木建筑工程开展过程中，工程结构将对工程的整体质量产生影响，而由于工程结构是在多种荷载作用下所形成的反应，因此当土木建筑工程内的结构出现特殊或复杂的情况时，若未能实现对其荷载情况的有效分析，则将对工程日后的顺利开展产生巨大的影响。而通过对VR技术的有效应用，一方面可以简化工程力学性能模型试验所花费的时间和资源，另一方面还可以利用VR技术进行反复操作，通过对试验数据的记录和分析，选择出最适合工程结构的设计方案。
（四）工程测量中的应用
在土木建筑工程过程中，工程测量主要包括角度测量、距离测量以及高程测量等，基于土木建筑工程复杂性的特点，工程的测量工作也较为繁琐，包括数据的记录、分析以及图纸的绘制工作等，都花费了大量的人力和物力资源，不仅提高了土木建筑工程的成本，同时也影响了工程开展的进度。通过对VR技术的合理应用，可以为工程测量工作的开展提供更为高效的测量模式，测量工作人员可以充分利用VR技术对测量的数据进行分析，从而发现测量中存在的误差，在提高测量效率的基础上，也将为土木建筑工程节约更多的资源成本。
（五）模拟施工中的应用
不同于其他的工程，土木工程的工程量相对较大，工程的周期也较长，工程项目作为一个动态的施工过程，其所涉及的工序多且复杂，加之各个工序之间的紧密型相对较高，一个环节出错，将会对工程的整体进度产生影响。因此，各个土木建筑工程在正式启动前，都会选择工程模拟的方式来对整个工程进行评估和分析。在VR技术的应用基础上，工程管理者可以在施工前就将相关的工程数据输入到计算机系统当中，利用智能化的系统评估模式，从而计算出最优的工程方案，同时也可以对工程的施工成本进行合理的计算和分析。除此之外，VR技术也将使施工单位掌握更多的工程主动权，通过对工程方案以及工程成本的合理计算，选择性价比最高的方案上报给招标单位，将为施工单位的市场地位提升带来积极的影响。
（六）工程管理中的应用
工程管理作为一个影响土木建筑工程质量的决定性因素，只有确保工程管理的顺利开展，加强对施工人员工作行为的规范以及工程进度的合理监管等，才能有效推动工程的发展。在VR技术的应用下，工程管理人员可以利用计算机平台实现对施工现场的全方面监督，同时也可以对工程施工人员的行为进行监督，包括施工人员的考勤、施工规范以及施工安全等，不仅保证了工程的施工效率，同时也为施工人员营造了一个安全的施工环境。除此之外，工程管理人员还可以利用VR技术信息平台对工程内的相关数据进行分析，积极掌握施工进度，实现了对工程开展情况的全局掌控，维护了工程参与单位的经济利益。
结束语
总而言之，虚拟现实技术是一项新兴的技术，还有很多不完善的地方。这就需要我们为之作出艰苦的努力，进行深入的探索与研究。虚拟现实技术在土木建筑业中有着广阔的应用前景，将带给我们一片崭新的天地。
参考文献
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[3]宝音乌力吉.论述虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].城市建筑,2017(2):36-36.
论文作者:曹峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/18
标签：虚拟现实论文; 工程论文; 技术论文; 土木论文; 建筑工程论文; 测量论文; 模型论文; 《基层建设》2019年第21期论文;