基于BIM与VR技术装配式建筑与虚拟仿真技术的设计 …

《基于BIM与VR技术装配式建筑与虚拟仿真技术的设计 …》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于BIM与VR技术装配式建筑与虚拟仿真技术的设计与实现王守平陆海燕宁宝宽（沈阳工业大学建筑与土木工程学院邮编110870）【摘要】为构建现代化装配式建筑三维模型和可视化软件系统，本研究利用三维视图设计方法获得装配式建筑及设施的模型参数，根据参数生成BIM模型；利用VR虚拟现实技术，实现包括装配式构件模型、施工模拟、构件查询等场景的现代化建筑工程虚拟现实施工，从而可在互联网平台上再现施工环境与设施装备场景，并为施工生产管理和监测预警物联网系统的设计与实现提供技术支持。【关键词】装配式建筑；Unity3D；BIM；虚拟现实技术近年来，我国装配式建筑越来越普及，产业越来

2、越集中，装配式建筑技术不断提高，对现代化技术的依靠越来越明显。现代化装配式建筑施工普遍提高施工技术和管理水平。其中，物联网技术的应用，可实现对施工现场的的环境监控，使项目实施过程变得更直观；各部门之间能够协调统一，既提高工程效率，又能避免重复劳动，控制成本风险；提高预制装配工程施工品质、推进预制装配工程发展，降低工程成本[1]；减少施工带来的污染问题；物联网的应用为装配式建筑发展带来新的飞跃。物联网建筑施工系统包含施工环境监测、施工过程监控、智能化设施装备和产品质量安全溯源等多个功能平台。本文基于BIM和VR虚拟现实技术，针对装配式建筑的设计、施工及物联网设备，进行

3、虚拟仿真设计与实现的研究探讨。1、BIM和VR虚拟现实发展现况BIM（BuildingInformationModeling）技术是近十年来在传统的CAD技术基础上发展起来的一种建筑信息模型集成技术，涵盖了几何学、空间关系、地理信息系统、各种建筑组件的性质及数量（例如供应商的详细信息）。建筑信息模型可以用来展示整个建筑生命周期，包括了兴建过程及营运过程。可以方便的提取建筑内材料的信息。建筑内各个部分、各个系统都可以呈现出来。项目建设的各相关参与方能够在三维的建筑模型环境中，在建筑全生命周期中协同操作建筑模型信息，从而提高工作效率和质量，减少错误和风险。20世纪90年

4、代我国在虚拟现实技术研究才刚刚起步，该技术在建筑领域上的应用研究比工业、军事、造船、飞机制造等更为滞后。随着社会经济的不断发展，虚拟现实（VirtualReality，VR）技术逐渐地渗透进入人们的生活中，它可有效模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。该技术是人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、网络技术以及高度并行的实时计算技术等系列技术的综合集成。这种模拟改变了传统生硬、枯燥和被动的人机交互模式，增强人的感性和理性认识，具有三种基本特征：临境感、交互性和想象性[2]。2、系统概括建立现代化装配式建筑三维建模与视景仿真系统，对装配式建筑

5、现代化生产进行设计与虚拟展示。系统基于三维可视化、视景仿真、数字动画生成，综合BIM建模、Unity3D处理和虚拟现实技术实现，利用三维视图设计方法获得装配式建筑的模型参数，根据参数生成三维模型，利用虚拟现实技术，实现对装配式建筑施工过程进行虚拟漫游，对施工人员和工程进行管理与监控；创立构件的查询系统和施工流程的展示，实现现代化施工虚拟现实可视化系统，并将这套系统导入云端，供客户购买使用。3、系统关键技术我们由BIM建模软件提供三维模型的创建，通过云端上传到系统。但是光凭借上述的技术还远远无法实现我们的预期，所以在这里将引进Unity3D平台。4Unity3D是由U

6、nityTechnologies开发的三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。Unity类似于DirectorBlendergameengine或TorqueGameBuilder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件其编辑器运行在Windows和MacOSX下，可发布游戏至Windows、Mac、IPhone和Android平台也可以利用Unitywebplayer插件发布网页游戏，支持Mac和Windows的网页浏览。它的网页播放器也被Macwidgets所支持。Unity3D支持所有主

7、要文件格式，并能和大部分相关应用程序协同工作，自动瞬时导入，Unity支持大部分3D模型，骨骼和动画直接导入，贴图材质自动转换为U3D格式；着色器系统整合了易用性、灵活性和高性能，低端硬件亦可流畅运行广阔茂盛的植被景观可视化编程界面完成各种开发工作；支持JavaScript、C#、Boo脚本语言，高效脚本编辑，方便开发；简单实用的物理引擎，高质量粒子系统，轻松上手，效果逼真；Unity性能卓越，开发效率出类拔萃，极具性价比优势；支持从单机应用到大型多人联网游戏开发；只需一键即可完成作品的多平台开发和部署。将BIM模型导入Unity平台，通过利用物理引擎、贴图、粒