虛擬仿真技術在大型實驗室鋼結構施工中的應用研究

任振 余霞 樊怡辰 陳立華 王成程

(中國工程物理研究院激光聚變研究中心，四川 綿陽 621900)

0 引言

虛擬模型技術(virtual prototyping)是一種在虛擬環境中建模、模擬、分析產品設計與生產過程的數字化、可視化技術，其在制造業中得到了較好的應用［1］。隨著信息化技術在建筑業的應用，虛擬模型技術已經在建筑施工領域開始應用［2-3］。以虛擬模型技術和交互式仿真技術為核心的虛擬仿真技術，能夠對工程施工方案的組織和實施進行虛擬的驗證和優化，降低了實際施工過程中的返工現象和重大安全事故的發生，節約了管理和安全成本。其研究與應用價值，逐漸引起了國內外學者的重視。

國外對于虛擬仿真研究開展的比較早，目前其研究內容主要包含基本理論研究、施工領域的可視化仿真以及虛擬現實技術在建筑行業的應用等方面［4］。國內相關研究主要包括虛擬現實視覺建模方法、多用戶協同虛擬現實系統構建等問題，這些研究主要集中在設計階段。在施工階段的虛擬仿真和軟件系統開發方面首次應用是2000年上海正大廣場鋼結構吊裝施工方案虛擬仿真系統［5-6］。Heng Li［7］等 人 研 究 了 集 成 虛 擬 現 實(VR)系統——VCL 在建設項目計劃管理中的應用;Hadikusumo［8］等人基于VR 技術設計一個名為DFSP (design-for-safety-process)的工具，用來識別施工過程中可能出現的，而實際上是設計產生的安全問題;上海海灣國家森林公園內茶餐廳鋼結構設計及安裝均是虛擬仿真技術在鋼結構施工上的一個嘗試［9］;深圳大學的李景茹使用C+ +語言結合地理信息系統(GIS)開發混凝土壩三維動態可視化仿真軟件［10］。……