王原

摘 要：各領(lǐng)域的發(fā)展速度較快，計算機技術(shù)的應(yīng)用已在不少行業(yè)中領(lǐng)先使用，其中土木建筑行業(yè)也可以利用虛擬技術(shù)和現(xiàn)實技術(shù)的合理應(yīng)用提高發(fā)展的腳步。虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用智能化、人工化，技能化，促進了建筑工程施工中操作技術(shù)和各項管理水平的提高，現(xiàn)實技術(shù)在虛擬技術(shù)的幫助下，提升了工程進展速度，對建設(shè)行業(yè)來說是一件利與益共贏的事情。對于虛擬技術(shù)和現(xiàn)實技術(shù)的特點與應(yīng)用本文做了詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù)；現(xiàn)實技術(shù)；土木建筑；施工應(yīng)用

現(xiàn)實技術(shù)是自古以來建設(shè)行業(yè)中的普遍應(yīng)用現(xiàn)象，可隨著時代與時俱進，計算機技術(shù)也已經(jīng)走進生活中，在土木建筑工程中也逐漸應(yīng)用著虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)和現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)系是緊密相連的，在兩者相結(jié)合下，對工程的進展有了很大的幫助。虛擬技術(shù)是通過CAD輔助系統(tǒng)、智能管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等功能的應(yīng)用提高了傳統(tǒng)的工程施工方式和理論。在虛擬技術(shù)和現(xiàn)實技術(shù)搭配應(yīng)用的狀態(tài)下，使土木建筑工程得到了有利的發(fā)展。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的簡介及重要性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，又稱為靈境技術(shù)，它是一種高級的人機互動的計算機界面。它是計算機多項技術(shù)的綜合運用，其包含了計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、多傳感器技術(shù)等等科學(xué)技術(shù)。它可以通過動畫技術(shù)對工程初建至竣工的整個過程實施（包括：建筑造型、合理結(jié)構(gòu)以及施工方案等）進行情景化模擬預(yù)演，在虛擬施工預(yù)演的情況下，可進行施工時各階段的預(yù)算，并應(yīng)用計算機軟件及時調(diào)整施工時可出現(xiàn)的變化與不良狀況，并且精準(zhǔn)記錄實際施工時所需的詳細(xì)過程和結(jié)果，從而減少或避免在實際工程施工中有重復(fù)施工的現(xiàn)象發(fā)生。在虛擬技術(shù)領(lǐng)域中，人類可以通過鼠標(biāo)和鍵盤對電腦空間設(shè)計進行更新調(diào)整，不斷利用創(chuàng)新思維，讓人類在虛擬的技術(shù)中擴大想象空間，大膽的構(gòu)思在虛擬技術(shù)中實現(xiàn)，在經(jīng)過科學(xué)的研究，利用可行性原則落實在現(xiàn)實中，這樣能夠使建設(shè)行業(yè)中創(chuàng)新的空間不斷地加大。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于許多行業(yè)的發(fā)展都起到了推波助瀾的作用，與土木建筑工程的配合更是相得益彰。將建筑工程的各項信息、設(shè)計理念等基本數(shù)據(jù)整合起來，輸入到電腦中轉(zhuǎn)化為電子信息，在建筑物開始修造以前就能模擬出其大致的模樣。既方便了設(shè)計師檢查和修改，又能直觀地將建筑物以三維立體的方式呈現(xiàn)在人們眼前?，F(xiàn)代許多城市在規(guī)劃建筑布局及近期、中期、遠(yuǎn)景計劃時都會用到此項技術(shù)，借此勾勒出未來城市的藝術(shù)風(fēng)格和合理布局。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

1、沉浸性

古語有云“百聞不如一見?！碧摂M現(xiàn)實技術(shù)其功能運作的原理是依據(jù)人類的各項感官，通過計算機技術(shù)模擬出人眼能看到的逼真三維立體圖像，給人一種身臨其境的感覺。使用者需佩戴與之相關(guān)的頭盔作為圖像信息的輸出顯示器，還要穿戴相關(guān)的數(shù)據(jù)手套、衣服及其他身體部位的相關(guān)配具，并采取在虛擬技術(shù)中與實際施工現(xiàn)場環(huán)境的條件相同的現(xiàn)場進行模擬預(yù)演，讓環(huán)境和人物事物相結(jié)合，器具與身體充分接觸，利用計算機系統(tǒng)的功能方便使用者增加觸覺感官，進行人機交互信息的工具，以此達(dá)到與虛擬環(huán)境和現(xiàn)實環(huán)境相融合的效果。

2、交互性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)最大的特點在于人與電腦之間架起的互相溝通的橋梁，這就意味著不再是人單方面的對電腦信息進行輸入或電腦反饋信息的工作原理。在計算機系統(tǒng)中，我們操作可以更加自然，直接對模擬好的各種參數(shù)及時的修改，而系統(tǒng)也會對信息做出自然地反饋。一般情況下，我們會使用電腦的鼠標(biāo)、鍵盤等設(shè)備與電腦進行交互，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以借助其他有關(guān)的工具如頭盔、手套、衣服等傳感設(shè)備進行交互，而人在這樣一種情況下，其感官所感受的感覺與現(xiàn)實時候沒有太大的區(qū)別，也可以將現(xiàn)實中的語言、動作對虛擬環(huán)境進行操作。

3、構(gòu)想性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)不但提升了對建筑工程設(shè)計理念的策劃，而且放大了對模擬場景創(chuàng)新與改造的空間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅只有對已知場景具有模擬的能力，它還可以對某些現(xiàn)代科技無法達(dá)到場景進行模擬。只要在電腦中輸入你設(shè)計好的構(gòu)想，將所需的資料準(zhǔn)備齊全，就可以還原你想要的場景。如想模擬一億多年前的侏羅紀(jì)世紀(jì)，現(xiàn)代科技暫時無法建造出那個時代的地質(zhì)及生物，但是如果想要體驗?zāi)欠N場景則可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來完成?？梢哉f，虛擬現(xiàn)實技術(shù)正應(yīng)了那句話：“只有想不到，沒有變不了”。合理的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對土木建筑工程有很大的開創(chuàng)力，提高了建筑行業(yè)的創(chuàng)新。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木建筑工程的應(yīng)用

1、建筑布局與規(guī)劃

在傳統(tǒng)的土木建筑工程開始施工以前，都需要對建筑物的各項參數(shù)及數(shù)據(jù)如規(guī)劃設(shè)計、景觀設(shè)計、建筑設(shè)計的信息進行整合，再以某種載體的形式呈現(xiàn)出來，其中最常用的就是描繪圖紙，在計算機行業(yè)還未興起時，它幾乎是最好用的記錄方式。而現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)能在建筑工程的前期設(shè)計時就能對未來的建筑物有三維立體建模一般比較直觀的呈現(xiàn)。其能通過建筑的各項信息，做出仿真模型，還能在系統(tǒng)中對其建筑物的布局與規(guī)劃進行合理的編排，使建筑的布局結(jié)構(gòu)一目了然的表現(xiàn)出來?，F(xiàn)在許多大型的公共建筑項目如城市住房規(guī)劃、城市交通布局、大型建筑物的朝向及占地等，都可以通過虛擬技術(shù)進行前期的演示、驗證。如有不滿意的地方則可以及時修改。

2、抗災(zāi)防災(zāi)演練

虛擬技術(shù)不僅能在土木建筑工程前期進行建筑模擬演示，它也能對出現(xiàn)在施工過程中的種種問題分析和模擬，及時地對施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行排除和安全防范。土木建筑工程的安全是基礎(chǔ)，其中包括對建筑物本身的結(jié)構(gòu)和建材的安全，也包括了施工人員的安全。在以往對安全性能的檢測上，大多采取以小見大的建筑模型來模擬其工程結(jié)構(gòu)的荷載能力，但隨著建筑項目的擴大化和復(fù)雜化，模型很難精準(zhǔn)的反映出結(jié)構(gòu)的實際情況。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)卻能排除客觀物質(zhì)所帶來的不便，對其進行精確地模擬實踐。其技術(shù)包括抗災(zāi)與防災(zāi)的模擬仿真系統(tǒng)、工程結(jié)構(gòu)分析的系統(tǒng)、施工過程的模擬仿真系統(tǒng)等，能充分的應(yīng)對生活中出現(xiàn)的各種情況。

3、室內(nèi)設(shè)計的應(yīng)用

土木建筑工程進入后期就開始進行室內(nèi)的裝飾設(shè)計，現(xiàn)實技術(shù)對室內(nèi)的設(shè)計以圖紙形式設(shè)計出室內(nèi)結(jié)構(gòu)的大概輪廓，一般比較簡單，旦實際上對室內(nèi)進行施工時就會出現(xiàn)很多問題，比如圖中結(jié)構(gòu)的高矮長寬和實際施工的比例有誤差等，這樣就會容易出現(xiàn)返工現(xiàn)象，要么更改圖紙，要么拆毀重新施工，這樣不但浪費人力物力，還會延誤工程的進展時間。而通過虛擬技術(shù)對室內(nèi)結(jié)構(gòu)以及裝飾進行詳細(xì)的設(shè)計，包括：墻體設(shè)計的風(fēng)格樣式、室內(nèi)格局的布置和面積、裝飾的顏色等都會做出精準(zhǔn)的設(shè)計結(jié)果。再經(jīng)過現(xiàn)實技術(shù)的操作施工，能夠在最短的時間內(nèi)完成竣工。

結(jié)語：傳統(tǒng)的土木建筑工程中會出現(xiàn)各種不同的麻煩和錯誤，導(dǎo)致工程時間延誤或者無法繼續(xù)施工。而通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，不但為工程施工時節(jié)省時間和人力物力，而且也提高對建筑質(zhì)量的保障。我國的建設(shè)行業(yè)發(fā)展速度越來越快的重要因素之一就是對虛擬技術(shù)和現(xiàn)實技術(shù)的合理應(yīng)用。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)放大了當(dāng)今在建筑行業(yè)所需要的創(chuàng)新空間，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推動下土木建筑會取得更大發(fā)展。

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