虛擬仿真技術在建筑工程施工中的應用現狀和展望

蘭雅丹

摘 ?要：文章主要介紹了虛擬仿真這項高科技技術在建筑施工中重要意義，在此基礎上，又介紹了建筑施工中對虛擬仿真技術進行運用的現狀，最后對虛擬仿真技術的發展進行展望。

關鍵詞：虛擬仿真技術;建筑工程;現狀;展望

隨著經濟的發展，計算機技術被人們廣泛應用到建筑工程之中，在一定程度上不僅提高了建筑工程的實際施工技術以及管理水平，同時還促進了工程施工發展。目前建筑施工之中經常被應用的系統有辦公自動化和智能管理以及CAD輔助等，而在建筑施工中應用計算技術以后就改變了原來的施工理論和方法，隨之人們開始應用一些虛擬技術進行建筑施工，這樣人們能夠通過建筑施工獲得到更高的經濟效益。

1 應用虛擬技術進行建筑施工的具體意義

1.1 使施工方案變得更加優化

建筑施工中，通常都是根據施工經驗來對施工方法進行優化，針對這一點而言，局限性非常強。目前很多建筑都要求具有獨特的特點，因此，施工方法也要有所不同，而應用虛擬技術就可以直觀地將施工方法和組織展現在人們的面前，并定量完成施工方案，這樣就會使施工方案得到很好的優化，進而使最優施工得以實現。

1.2 革新了施工技術

在施工中應用虛擬技術，可以使技術人員對新工藝進行試驗，且試驗成本較低，進而充分地發揮出技術人員的創造性。與此同時，還會將新技術應用成果真切的展示出來，使引進以及推廣新技術的時間大大縮短，還使新技術的應用風險大大降低[1]。

1.3 方便對施工進行管理

應用虛擬技術可以在施工之前對施工整體過程進行模擬，提前發現存在于施工管理中的安全隱患以及質量隱患，這樣就能夠制定合理的預防方案，使施工管理的效果達到最佳。

1.4 使培訓和生產變得更加的安全

通過虛擬技術我們可以直接觀察到施工過程中的實際情況，這樣操作人員便能夠通過此項技術全面了解施工的整體操作過程，進而高質量的將工程任務完成。

1.5 設計大型工程

利用虛擬技術能夠考察設計與要求是否相符，進而作出相應的修改，使設計更加合理。與此同時，還能夠使設計單位和業主間順利進行設計交底工作。

1.6 其余方面

隨著虛擬技術的開發，虛擬現實技術會被更加廣泛的應用到眾多領域當中，假如在建筑行業當中應用，就會使城市的規劃變得更加合理[2]。

2 虛擬技術的研究以及現狀

虛擬技術這門學科是最近幾年新興起的，而虛擬建筑這一問題也一直未得到明確，目前國外主要從下述幾個方面進行了虛擬建筑的理論研究：其一，有效對建造理論進行深入研究，能夠給虛擬建造打下良好的理論基礎。其二，對可視化仿真以及精益建造進行研究，能夠促進虛擬建造體系的建設成功。其三，想要在建筑行業中有效應用虛擬現實技術，就需要對軟件的開發以及系統加大研究力度。

例如，2012年同濟大學組織學生開展了應用計算機進行建筑設計的大會，在會議之上討論了應用CAD技術來虛擬建筑工程的專題，其中主要介紹了如何應用VR技術對建筑進行設計以及仿真和模擬。此會議主要研究了設計方面，而我國卻在實際施工中有效應用了虛擬仿真這項技術，譬如：正大廣場的建設，針對此次施工構建的具體虛擬系統分為以下幾部分：其一，虛擬建筑的外觀以及城市的場景，也就是當建筑物還沒有建成時，利用虛擬系統就可以將建筑物完成之后的情況展示出來[3]。其二，對鋼結構的實際施工方案進行優化處理。其三，分析和討論鋼構件的內力以及桅桿起重機。其中后兩部分為虛擬系統的主要部分。2013我國針對這個項目開展了技術評審會，會議中一些專家對這個項目的評價非常高，這為應用虛擬技術進行建筑施工提供了依據。

3 虛擬技術的研究以及前景展望

計算機技術的具體發展情況關系著是否可以應用仿真技術進行施工建筑，現在所研制的仿真系統中有以下問題存在：

第一，想要開發和應用仿真系統，必須有著較高的硬件平臺作為支撐，且還需要在專門的工作站中進行。企業如果想自己開發仿真系統，就需要專門建設一個實驗室，購進一些先進的軟件以及設備，這需要大量的人力以及資金的支持。除此之外，系統移動非常的不方便，且演示也會受到一些設備所限制。

第二，在開發單項工程時，應該引進國外的VR軟件平臺。因為施工過程中存在著眾多的影響因素，所以，想要開發一個單項工程，也需要大量的資金費用支持。這就應該先針對整個施工過程開發一個完善的軟件系統，然后再開放單項工程。現在我國華中科技大學以及建筑三局已經開始進行此項目的研發工作。

第三，現在我國有很多建筑企業已經有了專門的研究院，這樣就可以為企業培養出一批技術型人才。

我國現在一些科研機構以及一部分高等院校已經針對工程施工開放了一些計算機軟件，除此之外，還在工程實踐中探索了控制施工工藝的技術，并獲得了非常好的研究成果，這充分表明我們可以在施工過程中應用計算機技術[4]。

隨著仿真技術的不斷應用，仿真軟件的發展速度逐漸加快，一些仿真平臺、計算方法以及編程技術不斷涌現，促使仿真技術有了更多的更能，可以被應用到很多領域之上。除此之外，人們對仿真系統所具有的微機化也進行了研究，并取得了很好的成果，進而把在微機上進行虛擬現實變成了可能。

想要實現現代化施工，進行校企聯合是一個很好的方法。建筑企業和專門科研院建立聯系以及良好交流，并建立起長期的合作關系，對高校所具有的人才以及科研能力進行利用，積極對虛擬仿真系統進行開發和利用。

4 結束語

根據作者在上文的敘述可知，現在一些高新技術發展的速度越來越快，在此背景下，建筑行業一定要積極的引進大量的新技術，并對這些新技術進行相應的改造，以推動施工技術的快速發展，這已經成為建筑施工實現現代化施工這一宏偉目標，以及增加自身市場競爭能力的有效途徑。

參考文獻

[1]劉仲波，李瑞濤.虛擬仿真技術在城市軌道交通工程實訓中的應用[J].價值工程，2012（12）：169.

[2]陳麗霞，范士勇，劉鑫，等.虛擬仿真技術在現代通信網實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理，2015，32（4）：133-135.

[3]楊光生.虛擬仿真技術在技工院校數控加工專業實訓教學中的應用[J].科教文匯，2012（19）：62+147.

[4]劉鎮.虛擬仿真技術在高職土建類專業教學中的應用[J].職教論壇，2012（17）：34-35.