數字化虛擬仿真技術應用在特色建筑中的前景發展分析

何飛 李玉萍

摘要：隨著我國社會經濟的快速發展，建筑行業發展也在不斷進步，建筑過程也需要大量的施工技術支持。隨著時間的累計和前輩的經驗遺留，再加上我國當前的科學技術水平不斷的提高，對于我們有著先人指路的捷徑和方法，一定會對于我們研究數字化虛擬仿真技術應用在特色建筑中的這一項目有著很大的幫助。對于數字化虛擬仿真技術而言，在建筑行業處于剛起步剛探索的階段，我相信項目會由于我們努力探究而得到廣泛的應用，盡最大程度發揮出自身的作用和價值。在實際應用過程中，要不斷對項目方案進行優化，對前景進行調查和探索，并盡量克服所能面臨的問題并解決它，然后還得對技術嚴格把關落實，所以，對其的分析和研究中需要團隊能有足夠的重視程度，從而保證項目的正常運轉以及合理應用。因此，本文主要針對數字化虛擬仿真技術應用在特色建筑中的前景發展分析，并提出科學合理的預想和方案。本文介紹了虛擬仿真技術的原理及特點，論述了數字化虛擬仿真技術應用在特色建筑中的前景，并對當前應用在特色建筑中的數字化虛擬仿真技術面臨的實際問題及前景做了分析。

關鍵詞：數字化虛擬仿真技術;應用狀況;發展分析

一、項目的基本情況及創新內容

1、產品的介紹

我們把此項目的宗旨貫徹落實科學發展觀，加快建筑裝飾、設計行業發展方式轉變，推動設計與理念的創新，促進環境設計專業學科建設和產學研建設的發展，營造“學創一體”的實踐教學環境。

歷史文化建筑是城市的寶貴資源，是塑造城市形象的重要組成部分。大連歷史文化悠久、近代歷史建筑文化更具特色，將建筑進行數字化虛擬仿真設計并做外延產品進行應用和推廣，不僅可以宣傳大連城市形象，帶動旅游品牌的發展，還可以傳承歷史文化，展現大連獨特的城市風貌。創造的這一空間環境既具有使用價值，能滿足相應的功能要求，同時也能反映建筑風格、環境氣氛等精神因素。

2、產品技術水平

理論技術水平，以環境設計專業優秀學生和指導教師組成的團隊，在項目設計中將所學的室內空間設計、景觀設計、展覽展示設計、設計管理、旅游管理與策劃等理論知識和技術手段，運用到實際項目設計中，根據項目設計的特點進行針對性的設計和應用。

實踐技術水平，學生能夠熟練應用AutoCAD、3DMAX和AI等軟件設計制作效果圖，懂得室內設計裝飾材料的性能和選擇、施工流程和工程預算，以及展位搭建流程等實踐技術。

3.產品的新穎性、先進性和獨特性

（1）新穎性

運用三維建模和建筑信息模型（BIM）技術，建立用于進行虛擬施工和施工過程控制、成本控制的施工模型。該模型能將工藝參數與影響施工的屬性聯系起來，以反應施工模型與設計模型之間的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必須建立施工產品主模型描述框架，隨著產品開發和施工過程的推進，模型描述日漸詳細。通過BIM技術，保持模型的一致性及模型信息的可繼承性，實現虛擬施工過程各階段和各方面的有效集成。

（2）先進性

計算機仿真是應用計算機對復雜的現實系統經過抽象和簡化形成系統模型，然后在分析的基礎上運行此模型，從而得到系統一系列的統計性能。基本步驟為;研究系統→收集數據→建立系統模型→確定仿真算法→建立仿真模型→運行仿真模型→輸出結果，包括數值仿真、可視化仿真和虛擬現實VR仿真。

（3）獨特性

虛擬建造是在虛擬環境下實現的，虛擬現實技術是虛擬建造系統的核心技術。虛擬現實技術是一門融合了人工智能、計算機圖形學、人機接口技術、多媒體工業建筑技術、網絡技術、電子技術、機械技術等高新技術的綜合信息技術。目的是利用計算機硬件、軟件以及各種傳感器創造出一個融合視覺、聽覺、觸覺甚至嗅覺，讓人身臨其境的虛擬環境。操作者沉浸其中并與之交互作用，通過多種媒體對感官的刺激，獲得對所需解決問題的清晰和直觀的認識。

4.應用狀況

我國當前科學技術發展水平在不斷提高，逐漸出現了數字化虛擬仿真技術，并且能在特色建筑中的應用得到廣泛推廣和應用，還能對城市發展進行科學合理的規劃和設計，從而滿足時代發展的需求和標準。充分發揮自身的價值和作用，從而為項目的穩定開展奠定一個堅實的基礎。

二、行業及市場前景的發展分析

1.行業歷史與前景

建筑設計既是一項藝術性很強的創作，同時也是一項技術性很強的工程設計。隨著經濟和建筑業的發展，建筑設計已將變成一項信息量很大、系統性和綜合性很強的工作，涉及到建筑物的使用功能、技術路線、經濟指標、藝術形式等一系列數據龐大的自然科學和社會科學問題，需要采用一種能容納大量信息的系統性方法和技術去運作。數字技術有很強的能力去解決上述問題。在建筑設計信息的采集、分類、存貯、檢索、分析、傳輸等方面，建筑數字技術也可以充分發揮其優勢。

2.市場規模及增長趨勢

數字化施工是對建造過程中的各個環節進行統一建模，形成一個可運行的虛擬建造環境，以軟件技術為支撐，借助于高性能的硬件，在計算機網絡上，生成數字化產品，實現規劃設計、性能分析、施工方案決策和質量檢驗、管理。它是數字化形式的廣義建造系統，是對實際施工過程的動態模擬。基本上不消耗資源和能源，也不生產實際產品，而是產品的設計、開發與實現過程在計算機上的本質體現，強調的是建造系統運行過程的計算機化。

3.行業競爭對手

現在建筑裝飾行業眾多，競爭也是相當激烈的，但大連特色建筑數字化虛擬仿真設計與應用要少一些，業務量也不大，周邊暫時還沒有相關技術應用入駐。

4.未來市場銷售預測

可以通過此次研究設計運用產生文創產品，特點的建筑標識系統。強化大連城市文化形象，重視自身形象建設，應用于服裝logo、辦公用品、文化宣傳材料、禮品等。

三、產品制造

1.生產方式

先做項目的前期調研工作，再利用AI制作設計圖，3D MAX制作效果圖，經過共同協同工作，最終完成項目的整體工作。

2.生產材料

在電腦上利用AI和3D MAX軟件設計制作效果圖，經過后期PS處理，完成效果圖的設計與制作，利用打印機打印出彩色圖紙。需要用到的材料包括：電腦、電腦桌、噴繪打印機、高分辨率打印紙。

3.勞動力需求

初步定為5人協同工作，每人負責不同的工作，每個人都需要負責參與尋找素材完成前期設計，其中兩人負責撰寫論文，也會按照需求增加人員的配備，擴大規模。

4.設備需求

30平方米的工作室空間、電腦、噴繪打印機、電腦桌椅、裝飾材料樣板等。

5.質量保證

根據項目內容進行分工設計與制作，由校內專業教師指導實踐工作，由企業專家進行項目的技術支持，保障了項目的順利實施和質量保障。在項目設計中，通過對項目的前期調研，中期的項目設計與施工，后期的項目維護等工作，依托專業化地設計能力、豐富的室內設計經驗，通過高質量的項目設計，提升了整體市場認知度和客戶認同度。

6.項目的生產成本預計

電腦、耗材等基礎硬件設備，5000元;

廣告、宣傳、文創產品制作，2000元。

四、項目投資預算及融資計劃

資金需求：

資金需求量 0.7萬元的前期投資

用途：用于基礎設計、購置設備和材料、廣告展覽

使用計劃：電腦、耗材等基礎硬件設備，5000元;廣告、宣傳、文創產品制作，2000元

融資途徑：融資由創始人按相應股份出資

五、項目運營模式

（一）團隊成員的知識背景

團隊成員包含環境設計和旅游管理專業的學生，知識結構合理，形成了以環境設計為主導的知識結構優化的項目梯隊，團隊成員配合默契，團結協作，責任感強，完全能夠滿足創業工作的需求。團隊成員分工明確，環境設計專業的學生設計能力較強，主要負責項目的設計策劃，旅游管理專業的學生主要負責項目的廣告宣傳和營銷方面的工作，共同協作完成項目工作。本團隊校內指導教師具有豐富的教學經驗，專業能力強，均具備“雙師型”教師資格，同時，團隊還配備工作經驗豐富的企業導師，深入指導創業項目，提供創業思路和可行性建議，使本創業團隊更加專業化更具市場競爭力。

1.合作計劃

根據參加本項目創業人員的各自優勢從而進行具體、明確的分工、定崗、定責。項目的總負責人需根據創業項目的實際情況、形勢變化制定詳細的工作計劃和做出最低風險的決策。

2.實施方案

進度計劃：此項方案實施計劃分布在一年時間內完成

第1個月：進行素材查找并梳理圖片進行應用設計，為項目開展做前期準備;

第2個月：對工作人員進行相關技能指導，在專業老師的指導下進行，總結經驗，制定詳細工作流程;

第3-9個月：大規模經營實踐，在保證學業的前提下提高設計的各項技術能力水平，提高作品質量，為文創產品積累穩定資源;

第10-12個月：總結前期設計和工作經驗，完善作品的不足，為日后創業打下堅實基礎。

3.人員的分工及負責管理

2019級環境設計專業學生，修讀室內空間設計、設計管理和設計概論課程，具有良好的設計思維和溝通能力，負責項目的總體組織與規劃。

2019級環境設計專業學生，修讀室內空間設計、展覽展示設計和商業展示空間設計課程，具有良好的室內環境設計能力，負責本項目的設計工作。

2019級視覺傳達設計專業學生，修讀品牌形象設計、版式設計、Photoshop，具有良好的設計基礎，負責本項目的平面設計和樣本設計等工作。

2019級旅游管理專業學生，修讀旅游法規、國際貿易、高等數學、導游實務旅游財務管理、國際貿易實務以及程序設計，具有良好的計算機基礎，負責本次項目的文案寫作與廣告宣傳工作。

4.銷售策略

通過承接校內外和校企合作項目開展營銷;通過發放廣告的宣傳，積累客源，以顧客的口碑以及宣傳廣告作為主要宣傳手段;以過硬的專業技術、高質高效的工作效率、誠懇的服務態度作為經營根本;以針對顧客的不同需求做出不同對策為特色.

六、項目風險預測及應對措施

1.風險預測：

（1）資金預算不足;（2）技術不能達到預期水平;（3）業務量不多;（4）市場信息獲得渠道不夠通暢;（5）管理制度不完善。

2.應對措施：

前期做好市場調研與分析，隨著社會的發展和科學技術的進步，建筑所包含的內容、所要解決的問題越來越復雜，涉及的相關學科越來越多，材料上、技術上的變化越來越迅速，單純依靠師徒相傳、經驗積累的方式，已不能適應這種客觀現實;加上建筑物往往要在很短時期內竣工使用，難以由匠師一身二任，客觀上需要更為細致的社會分工，這就促使建筑設計逐漸形成專業保證信息渠道通暢。在起步階段盡可能多途徑尋找素材資料，通過校內校園文化建設項目和校企合作單位聯合項目，保證業務量。面對行業競爭，我們將從線上、線下同時宣傳，通過廣告宣傳提高知名度，營建良好的形象，占領更多的市場。

七、財務預測

1.未來三年或五年的銷售收入：力爭在三年內實現銷售收入翻倍，年均收入達到6000元。

2.利潤、資產回報率： 力爭在三年內實現利潤提升50%，年均達到6000元，資產回報率逐年增長。

結論：

綜合上文所述，隨著計算機技術的發展，仿真技術逐步自成體系，計算機技術和信息技術的快速融合，推動了數字化媒體仿真技術在特色建筑中的應用和發展。

參考文獻：

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本文為遼寧對外經貿學院2021年度大學生創新創業訓練計劃校級立項項目系列成果之一。

項目名稱：“印象·大連”特色建筑數字化虛擬仿真設計工作室

項目編號：2021XJDCB046

作者簡介：

李玉萍：遼寧對外經貿學院藝術學院教師，該項目指導教師

何飛：遼寧對外經貿學院藝術學院學生，該項目組成員