關于VR技術在BIM橋梁設計中的應用

朱雪源 楊威 謝銳翔

摘要：隨著我國建筑工程領域科學技術的不斷創新和應用，有效的促進了我國建筑工程領域企業的發展。橋梁工程建設是我國交通體系的重要組成部分，有利于促進我國社會經濟的發展，同時也為人們的出現提供更多的便利。橋梁工程建設規模的不斷增大，橋梁設計的要求也逐漸的提高，在橋梁設計過程中充分利用VR技術和BIM技術等信息化手段，提高橋梁設計的科學合理性。

關鍵詞：VR技術;BIM;橋梁設計;應用

信息化技術不斷的發展和應用，有效的提高了建筑工程領域的發展，在橋梁設計過程中通過VR技術和BIM技術的應用，能夠有效的提高橋梁設計的合理性和科學性，保證橋梁設計的質量，提高了橋梁施工的安全性。VR技術與BIM技術的結合，能夠構建虛擬化的橋梁施工場地，通過動態化的展示橋梁各個方面的結構特點，對橋梁設計的參數進行調整，進而優化橋梁設計方案，保證橋梁結構設計的協調性和安全性。

1.VR 技術與BIM技術概念

VR 技術和BIM技術的有效結合應用，有效的提高了橋梁結構設計的科學性和合理性，避免了橋梁施工過程中發生一些列問題，降低了施工成本的投入，有效的提高了橋梁施工企業的經濟效益。

1.1.VR 技術

VR 技術屬于一項新型的科學技術，成為虛擬現實技術，技術中蘊含了多種現代化的技術種類和學科知識，其中包括計算機技術和多媒體技術以及圖形學等，能夠通過傳感設備和多種元素的集成創建一個虛擬化的三維空間。通過VR技術的使用，能夠真實的感受和體會以及看到和聽到虛擬空間中所呈現出現的場景。VR技術具有存在性和交互性以及感知性等特點，對于現實環境的模擬具有非常重要的作用。橋梁設計工作中充分利用VR技術可以實現橋梁工程的虛擬化施工，與橋梁建設結構模型實現互動，提高了橋梁施工設計的精準性和科學性，同時也是的橋梁施工與設計的配合性更高，總體上提高了橋梁設計的水平。

1.2 BIM技術

BIM技術是建筑信息模型的簡稱，BIM 技術在建筑工程領域中的應用較為成熟，促進了我國建筑工程領域的發展。BIM技術是可以通過數字表達方式體現出建筑工程的物理特性和功能性。BIM技術的應用有效的提高了建筑工程的設計和施工水平，并且為工程項目設計和施工提供科學的參考和決策依據，BIM技術在建筑領域中的應用能夠實現工程施工的三維立體可視化模擬，利用BIM模型能夠在橋梁工程施工前對施工中可能存在的問題進行分析，進而優化和調整工程設計方案，所以，在橋梁設計中充分利用BIM技術有效的保證了橋梁工程設計的科學性和精準性。

2.VR技術在BIM橋梁設計中的應用

2.1 利用 BIM 模型 VR 環境設計流程

BIM橋梁設計前，要對橋梁的建設位置和施工場地等進行勘查，并記錄勘查數據和資料，并將這些信息和參數等輸入到BIM模型當中，這樣可以讓橋梁設計從平面化轉化立體化和空間數字化，提高了橋梁設計的科學性和時效性。完成橋梁結構屬性的賦予后，需要將橋梁的BIM模型轉載到虛擬的VR環境當中，利用VR技術建立虛擬化的橋梁結構場景，將橋梁的各部位細節進行詳細的展示。最后可以在虛擬化的VR場景中對BIM技術呈現出的橋梁設計模型的合理性進行檢驗，對橋梁設計過程中存在的問題進行分析，并結合虛擬現實展現出的橋梁細節對設計方案進行優化和調整，最大限度的提升了橋梁設計方案的科學性和精準性。

2.2 VR 技術在BIM橋梁設計的具體實施流程

首先，要利用BIM技術完成橋梁模型設計。由于橋梁建設的規模較大，建設的質量要求較高，在設計和施工過程中都應重點關注橋梁的質量和使用安全性。橋梁模型設計過程中需要充分利用Revit軟件，來完成模型族庫的建設，包括橋梁上下部分結構族和橋梁輔助設施等。完成模型族庫的建設后，還要對橋梁工程的相關信息和現場勘察數據進行分析，并且需要將這些數據信息和參數進行緊密的結合和聯系，這樣才能為可視化模型構建提供準確的數據，保證模型構建的精準性。橋梁結構相關參數確定后，開始橋梁的結構設計和模型搭建工作，并通過不斷的模型設計優化來實現橋梁設計的最佳方案。

其次，利用 VR 技術搭設虛擬化環境。通過VR技術的應用能夠實現橋梁結構虛擬環境的搭建，并且呈現出仿真性和可視化的特點，展示橋梁所處的環境和橋梁的結構等，展示出BIM橋梁的整體結構和模型設計情況。BIM橋梁模型設計是VR技術使用的關鍵性技術，也是VR技術使用的基礎。構建出的三維立體平臺具有協同性質，并且能夠通過綠色化的方式對橋梁的設計和施工等進行分析。VR技術在BIM橋梁設計中的應用，需要構建一個實驗室，實驗室中設備包括顯示系統和孤立立體投影系統以及立體發射器和立體眼鏡等必要的設備。完善的設備是保證VR虛擬環境合理構建的重要基礎設施，此外，軟件系統也是必不可少的，如 Fuzor 軟件的使用是不可缺少的，軟件和硬件是保證模型構建的基礎，也是提升VR技術在BIM橋梁設計中的科學性的重要保證。

2.3構建橋梁的VR模型

利用VR技術創設的橋梁設計虛擬環境中還要利用其他軟件的輔助， 需要利用Fuzor 軟件調取 Revit 軟件中橋梁構建的模型，同時還要調取橋梁的具體參數信息，并完成最終的VR橋梁虛擬模型構建。VR模型構建后，技術人員需要佩戴專業的VR頭盔和VR眼鏡等設備，對BIM橋梁模型設計進行分析和處理，并在VR虛擬環境中以動態化的方式對橋梁的模型設計效果進行展示。通過對橋梁設計結構各方位和各結構的展示，橋梁設計人員對橋梁設計與實際施工的情況進行討論，并對橋梁設計的方案不斷的進行調整和優化，對橋梁結構參數進行校對和改動，提出最優化的設計方案，提高了橋梁設計的科學性和準確性，為橋梁的施工提供了可靠的參考，更重要的是VR技術在BIM橋梁中的應用有效的保證了橋梁工程設計和施工的質量，提高了橋梁工程建設的效率。

結束語：

VR技術在BIM橋梁設計中的應用，有效的提高了橋梁結構設計的科學性和準確性，能夠針對橋梁工程建設的全過程進行科學化的管理，提高了橋梁工程建設的質量，提高了橋梁工程施工的效率。利用VR技術構建出可視化和虛擬化的環境，使橋梁結構和所處的環境立體化和動態化的展示，還能夠對構建虛擬化的橋梁施工現場，并通過調整橋梁設計參數使橋梁設計更加精準化和科學化，提高橋梁建設的整體質量。

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