摘要：BIM虚拟现实技术属于目前建筑工程当中应用非常广泛的一种技术手段，在这里对基于BIM的虚拟现实技术在建筑行业当中的实际运用展开分析。且主要分析基于BIM的虚拟现实技术如何在建筑工程设计以及建筑工程施工环节进行使用。
关键词：虚拟现实技术；BIM技术；建筑工程设计；建筑工程施工；运用分析
虚拟现实技术以及BIM信息模型在其领域当中是具备不同功能用途的。BIM模型凭借精细化模型以及其中包含的信息属性现已广泛运用到建设工程领域当中，而虚拟现实技术依靠真实化的场景呈现已经广泛运用到传媒领域。目前我们能够使用多种软件共同操作来将BIM信息模型与虚拟现实技术进行有效结合，继而构建出真实性信息与效果兼具的独特体验。此文就介绍了两种技术结合运用所收获的实际效果。
1BIM与VR技术的概念释义
BIM（BuildingInformationModeling）表示为建筑信息模型。BIM技术以三维数字为基础，将建筑工程项目各个环节的相关信息数据集合起来，贯穿工程项目的全生命周期，形成的建筑信息模型。该技术提供了一个多方协同工作的系统平台，项目信息可以实时共享与变更，提高成产效率，降低损失。
BIM并非建筑、信息、模型的简单拼接组合，它涵盖了信息模型的服务广度、几何信息、项目管理、建模过程等多方面的内蕴，是一项内涵丰富、应用价值高、应用范围广的技术，使建筑工程项目的信息化管理成为可能，为建筑工程的科学有效开展夯实了基础。VR（VirtualReality）表示为虚拟现实。
VR技术是利用计算机模拟创建一个三维空间的虚拟仿真系统，一般包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备几个方面。交互式的模拟环境使得用户具有视觉、听觉、触觉、力觉、运动等感知，用户可以进入模型内部进行观察、操控；并且系统会对使用者的动作及时做出反应。VR技术给建筑行业提供了一个全新的视角，在建筑领域具有很高的应用价值。虚拟现实技术可以与其它建筑软件平台互相兼容，发挥其可视化与交互性的最大优势。虚拟的、无障碍的交流共享空间能够简化建筑设计流程，提高建筑施工精度，而且兼顾用户的临场体验，在建筑工程方面有着巨大的发展潜力。
2BIM与VR技术的关系
BIM模型虽然具有建筑全生命周期的信息数据，但是其在可视化方面距离真实场景还存在较大差距；模型的建立也只停留在展示建筑工程的三维效果以及动画层面，用户并不能真实的感知建筑环境、空间、材质等；施工过程虽然能够在BIM模型中完成实时监管和更新，但是施工效果未知，施工质量未必能够精准。VR技术能够发挥其可视化和交互性的优势，解决BIM技术不足。在BIM模型环境基础之上，通过VR沉浸式感知特性，创建一个虚拟“真实”场景。在场景中可以感知建筑空间、材质、参数等，进行设计方案的编辑、调整，模拟施工过程，提前体验建筑工程的真实建成效果。目前VR的大部分工作都停留在建筑视觉表现和行为感知体验，建筑空间尺度、结构、设备等数据信息被忽视，导致场景失真、设计不合理。BIM正是一个包含建筑全生命周期数据信息的模型，正好弥补了VR技术在建筑行业的应用不足。基于BIM的场景信息，不再是“花架子”，而是具有精确数据支撑，能够解决工程实际问题的工具。工程人员能在VR场景中就把管理、沟通问题简单快捷的解决。
3“BIM+VR”模式在建筑行业中的创新应用
3.1工程质量的控制
“工程质量”一直是建筑行业关心的核心问题之一。影响工程质量的不确定因素众多，隐蔽性强；同时，工程质量管理时间周期长，是一个动态的过程。“BIM+VR”技术的产生及应用可以对现存的工程质量问题进行针对性解决，进而提高工程质量管理的效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆“BIM+VR”本身是一个数据共享平台，覆盖建筑全生命周期的各个阶段。“BIM+VR”系统中建筑构件信息、设备信息可以方便工程量的计算，工程造价的预估，建筑材料的采购与管理。系统对建筑工程全生命周期的信息、文档资料统一管理，变更及时反馈到相关专业人员，解决工作职责混乱问题。从设计到施工阶段的数据信息都会随着构件变更实时更新，工程预算直接生成造价数据表格方便工程调用。
3.2项目方案的决策制定
虚拟现实技术在BIM的三维模型基础上，加强了可视性和具象性；两者的结合将大大提高设计水平，有力推动建筑信息化发展。欧美知名建筑设计公司目前已经开始了VR技术在建筑设计领域的模型测试，并认为未来五年内VR技术将有望在建筑设计中推广。英国IVRNATION公司根据TyHedfan公司在南威尔士设计的住宅搭建了VR模型，建筑设计师可以利用该模型即时改变墙壁、地板和家具等组件的材质和设计，设计师表示VR模型真实度达到90%。在方案设计前期，“BIM+VR”平台根据输入的相关数据，对项目的地理环境、气候条件、交通流量、土方平衡量等客观条件进行分析与模拟，制定前期设计的依据。在方案设计阶段，“BIM+VR”技术建成一个具有沉浸感的虚拟现实场景，设计师可以在场景中感受建筑的空间尺寸、材质特点等，直接在场景中对方案进行调整更新，这种三维空间的设计模式更加利于思维的表达。传统3DMAX、SKETCHUP、LIMION等技术表达的三维效果图和动态视频，虽然弥补了业主对于二维图纸的识别能力缺乏造成的缺陷，但是效果图和真实场景存在较大差距；而通过“BIM+VR”平台设计师可以真实直观的感受方案效果，提高设计质量与效率。
3.3解决建筑施工难题
在建筑工程的施工阶段中，二维图纸到项目施工过程中往往存在信息壁垒，导致施工进度、质量、安全等得不到保证，并且存在造价不可控，资料浪费等情况。但随着“BIM+VR”技术在建筑施工中的应用，施工难题也就迎刃而解。通过“BIM+VR”技术可以对施工进度、工程量、建筑信息模型进行链接，生成“真实”的施工模拟动画，计划进度与实际进度参照对比，有效控制工期，降低损失。以BIM模型为信息载体，添加施工设备、环境、材料等构建虚拟场景，在场景中对工程项目进行虚拟施工。
基于建筑信息模型利用VR技术建立精确的施工场景信息，包括材料堆放、机械设备布置、施工组织安排等。在虚拟的施工现场中，自由的选择施工的时间、角度、位置，控制施工的进度，进行施工交底。同时，对现场施工及管理人员进行VR技术培训，针对复杂的、危险性高的操作进行重复演练，提前规避隐患，确保安全施工，节省时间和建设投资，提高施工企业的竞标能力。
4结语
BIM技术已经应用于建筑行业的各个领域，在建筑设计上革新了设计手段，在建造方式上改变了传统的施工方法，在后期运维上更加信息化、智能化。同时，虚拟现实技术的成熟发展打造了一种全新的感知交互体验，两种前沿技术的深度结合势必会增强相互领域间的技术层次。目前，BIM与VR技术的融合无论是在硬件上还是在内容上与交互功能体验上都尚需完善。未来BIM与VR的深度融合将是一场虚实交换的、全方位的感知盛宴，也即将带来建筑技术的革新。利用“BIM+VR”系统整合建筑信息资源，提高生产效率与质量，辅助智慧城市的建设，推动城市的形成与改变，促进建筑信息化与工业化发展。
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论文作者:汤文伟,夏宇
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第22期
论文发表时间:2020/4/3
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