BIMVR技術在公共圖書館綜合管線碰撞檢查中的應用

張 顥 張 原

(1.中鐵大橋局集團第二工程有限公司，江蘇 南京 210000； 2.華南理工大學土木與交通學院，廣東 廣州 510000)

1 BIMVR的價值和意義

目前，BIM數據庫中存儲的物理信息為三維信息，傳統的平面展示手段無法完整真實地呈現這些信息。本中心配置一個基于虛擬現實(Virtual Reality, VR)技術的交互式工程管理實驗臺。虛擬現實技術綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，體驗人員佩戴Oculus頭盔同步VR瀏覽(見圖1)。

2 MEP碰撞檢查分析

2.1 初始建模

某公共圖書館綜合建筑模型建模成型(見圖2)。

2.2 碰撞檢查優化

碰撞檢查流程：碰撞檢查在BIM技術深化設計過程中應用較為廣泛。BIM技術建立起的模型可以直觀反映碰撞的位置(見圖3)。由于三維可視化的模型，因此，在碰撞發生處可以實時變換角度進行全方位、多角度的觀察，便于討論修改。

2.3 碰撞檢查結果分析

2.3.1碰撞檢測報告

在生成碰撞檢測報告時，選擇“只包含過濾結果(Include Only Filtered Results)”標記框，以便只包含報告生成時在當前過濾碰撞結果列表中顯示的碰撞。根據碰撞檢測分析結果，直接在BIM建模軟件(Autodesk Revit)中對結構、水暖電管網及設備等專業設計進行調整、細化和完善。與此同時，利用Autodesk Navisworks中的各項功能，對專業間產生干涉和碰撞的位置進行標記和標注，具體Autodesk Navisworks碰撞檢測流程[2]見圖4。

專業間的碰撞檢查以Autodesk Navisworks Manage軟件工具為主，使用Autodesk Navisworks Manage可以在查看碰撞時設置碰撞項目的高光顏色，并可通過碰撞狀態來查看碰撞(見圖5)。

2.3.2碰撞檢查結果分析

1)利用Navisworks運行綜合管線碰撞檢查。

首先，在Navisworks中對各專業模型進行整合，如圖6所示。然后，運行碰撞檢查，先對建筑與結構進行檢查，再將暖通模型、電氣模型和給排水模型分別與建筑和結構模型進行碰撞檢查，如圖7所示，根據具體的檢查對象設置碰撞類型，這里MEP模型與建筑結構的碰撞類型基本采用的硬碰撞。接著，對MEP模型進行碰撞檢查，在Navisworks中創建集合分別對暖通模型、電氣模型和給排水模型的一些管道進行硬碰撞和間隙碰撞的分析。最后得到碰撞點結果，并根據碰撞圖元所處的樓層對碰撞點進行了分組，將任務分配給相應的人員負責。負責人員在Navisworks中對碰撞點進行了分析，修改了其中一些特別容易處理的碰撞點的狀態。還有一些碰撞點暫時難以解決的，進一步采用DVS3D平臺來進行檢查。

2)利用DVS3D平臺幫助綜合管線碰撞檢查工作。

按照上文BIM+VR操作流程所述，使用Revit軟件插件加載“Export To Lumion”功能，將綜合管線.rvt文件轉換成.dae文件，并導入到DVS3D協同設計平臺中進行虛擬現實(VR)展示，并在DVS3D中補齊數據轉換時丟失的材質(見圖8)。

3 虛擬現實

3.1 DVS3D模型

Revit初創建筑模型通過“Export to Lumion”加載插件導出生成，再以dae.格式文件導入到DVS3D虛擬現實設計軟件平臺中，載入DAE場景，以拖拽方式功能導入界面生成模型(見圖9)。

3.2 LED顯示屏VR場景展示

已建成的某公共圖書館模型導入到DVS3D協同設計平臺中，在LED屏中展示虛擬現實場景(見圖10)。

4 結語

本文通過合理的方式將建筑信息模型(BIM)和虛擬現實(VR)技術有機的結合起來，通過對工程項目進行工程實證分析得到普遍的結果，從而驗證了兩種技術的結合將有效的幫助工程實現計算機信息化管理。通過DVS3D實現了三維模型的1∶1多通道立體顯示。工程師借助DVS3D及虛擬沉浸式環境，以親身體驗的方式與虛擬環境中的數字模型進行交互，產生“沉浸”于真實環境的感受和體驗，為自身的設計方案提供全過程的三維顯示參考和評估。