BIM＋VR虛擬現實技術在施工中的應用

譚喆，張成元，陳湘俊，劉國鋒，易威

TAN Zhe,ZHANG Cheng-yuan,CHEN Xiang-jun,LIU Guo-feng,YI Wei

（湖南省第三工程有限公司）

(Hunan third engineering Co., Ltd. )

1 BIM＋VR簡介

BIM即建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關信息作為模型的基礎，進行模型的建立，它不僅是數據更是鏈接建筑全生命周期不同階段的數據、過程和資源的載體[1]，具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點[2]。VR虛擬現實是一種模擬虛擬世界的交互式仿真系統，利用終端設備融合各類信息，通過三維動態視景去感知實體行為下的虛擬世界[3]。

虛擬現實具有提高建筑設計和施工的可視化的潛力，但在建筑施工行業實施尚未達到成熟[4]，缺乏豐富的內容資源使得VR難以表現虛擬現實的真正價值。而BIM技術兼具模型與數據信息，能為VR提供極好的內容與落地應用的真實場景。BIM+VR除了能解決建筑行業最大的痛點“所見非所得”和“工程控制難”，統籌規劃、構建具象化外，系統化的BIM＋VR平臺還能將建筑施工過程信息化、三維化，同時加強建筑施工過程的項目管理能力。將BIM與VR結合起來，能加速推進建筑行業信息化進程，讓建筑觸手可及。

2 常用軟件介紹

目前主流的BIM＋VR軟件包括fuzor、lumion、twinmotion等軟件。

2.1 fuzor

Fuzor是一款將BIM＋VR技術與4D施工模擬技術結合的綜合性軟件，Fuzor在VR虛擬空間中內置了VR菜單界面，它將所有功能都整合在一個界面內。在VR菜單中，可以訪問所有的VR工具，包括VR設計工具、3D標記、渲染選項、導航地圖、4D控件，還可以通過菜單查看構件屬性。

Fuzor支持各種VR外接設備，包括HTC vive、Oculus Rift、谷歌3D眼鏡等。

2.2 lumion

Lumion可以通過生成360度全景圖片來實現VR功能，每個全景圖都可以使用手機配合GearVR和Oculus Rift查看。但使用lumion導出的文件只是圖片格式，不能實現交互式體驗。

2.3 twinmotion

Twinmotion是一款致力于建筑、城市規劃和景觀可視化的專業 3D 實時渲染軟件。與傳統的漫長渲染過程相比，Twinmotion極快的渲染速度可在幾秒鐘內導出高質量圖像、視頻和 360度全景文件。從項目構造到項目審核，Twinmotion可隨時隨刻在VR （虛擬現實）環境中探索3D模型。Twinmotion支 持 HTC vive、Oculus Rift和 GEARVR等各類外接設備。

3 BIM＋VR應用實例

三建·江灣廣場項目位于湘潭縣天易示范區，占地面積近20hm2（300）畝，總建筑面積約21萬m2。作為湖南省第三工程有限公司投資建設的高檔地產項目，涵蓋大型商業綜合體，高端住宅小區，城市公園，影視城等設施，項目從規劃、設計、施工到運維全階段應用BIM技術，全過程集成BIM信息傳遞，最終運用于物業營運。項目基于BIM模型信息，較好地將VR虛擬現實技術結合起來，應用于如下幾個方面。

3.1 VR虛擬樣板間交底

為貫徹落實項目樣板先行的交底制度，BIM工作站針對質量樣板區和標準層樣板戶型進行了提前建模，在施工前對工程進行全方位展現，對施工難點和重點進行可視化的交底和方案論證，并利用VR技術對現場施工員進行交底，發現施工中存在或可能出現的問題，通過此項舉措最終確立了樣板展示方案，減少實際作業返工（見圖1）。

圖1 虛擬樣板間BIM模型

3.2 項目觀摩體驗

本項目在開工之初便制定了工程質量目標為：省級安全質量標準化示范工程；湖南省住宅工程質量常見問題專項治理示范工程。為迎接各類觀摩，項目BIM工作站精心籌劃布置了BIM＋VR應用展示區，獲得各界好評，達到了良好的觀摩效果。

3.3 項目對外展示

在土木行業中，受限于行業特點與技術限制，長期以來人們不得不采用抽象的概念表示非常豐富的信息，用比較抽象的圖形和精煉的語言來描述復雜的場景。但是這種傳遞方式與信息處理受到信息接收者所從事職業、知識結構以及理解能力的影響，交流起來較為困難。如何更好的展現工程信息成為目前急需解決的問題，而VR技術的出現為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。

為更好的宣傳企業文化，增強企業知名度和競爭力，公司BIM中心與湘潭廣電合作，于湘潭廣電大樓演播廳入口處布置了湖南三建BIM＋VR展臺。并以三建·江灣廣場項目為范例，建立項目BIM＋VR模型（見圖2），吸引了各界人士體驗參觀，達到了提升企業形象，展現企業實力的目的。

4 結束語

綜上所述，基于BIM模型的VR虛擬現實技術的應用，實現了項目的精細化管理，促進了建設項目信息化進程。同時，BIM+VR技術的使用改變了人們長期以來對建設項目的固有印象，提升了項目品位，達到了良好的經濟效益與社會效益。

圖2 建立項目VR模型

[1]張建平,李丁,林佳瑞,顏鋼文.BIM在工程施工中的應用[J].施工技術,2012,41(16):10-17.

[2]王東,毛亮.BIM在非線性建筑設計中的應用[J].數字技術與應用,2013(12):173.

[3]Steuer J. Defining Virtual Reality:Dimensions Determining Telepresence[J].Journal of Communication, 1992,42(4):73–93.

[4]J Whyte,N Bouchlaghem,A Thorpe,R McCaffer. From CAD to virtual reality:modelling approaches, data exchange and interactive 3D building design tools[J].Automation in Construction,2000,10(1).