多源信息融合交互式三維動(dòng)態(tài)視景VR技術(shù)的應(yīng)用

姜壽暉

摘 要 虛擬現(xiàn)實(shí)也被稱為VR技術(shù)，其可以應(yīng)用在城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì)、電影電視、游戲等領(lǐng)域中，被人們熟知也僅僅是其應(yīng)用在電影電視的觀看，還有虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中。本文簡(jiǎn)要介紹了VR技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，其同建筑信息模型技術(shù)（BIM）相融合，使得建筑信息模型有更加明顯的展示效果，表明兩種技術(shù)的結(jié)合是未來(lái)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】VR技術(shù) BIM技術(shù) 建筑設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)模式下的建筑設(shè)計(jì)使用二維平面圖做為設(shè)計(jì)表現(xiàn)的基本方式，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸開(kāi)始使用三維立體圖展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)，專業(yè)設(shè)計(jì)人員在觀看這兩種方式的建筑展示圖時(shí)，以已有的知識(shí)能夠了解建筑設(shè)計(jì)的整體方向和模式，但是對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，觀看這種展示時(shí)，只能是一頭霧水。但是，近些年計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬技術(shù)、模型技術(shù)的發(fā)展，發(fā)展升級(jí)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR技術(shù)）和建筑信息模型（BIM技術(shù)），這兩種技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用在了建筑設(shè)計(jì)效果的展示中，增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)展示效果，可以有效避免上述問(wèn)題，為此研究多源信息融合交互式三維動(dòng)態(tài)視景VR技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中有著非常重要的意義。

1 VR技術(shù)和BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 VR技術(shù)優(yōu)勢(shì)

VR技術(shù)中文稱為虛擬現(xiàn)實(shí)，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)以模擬的形式，生成一種三維虛擬世界，能夠讓?xiě)?yīng)用者快速和不受限制地對(duì)虛擬空間世界中事物進(jìn)行感知，有一種身臨其境的效果。這一技術(shù)可以應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，當(dāng)前VR所在階段為“行業(yè)加VR”，越來(lái)成熟的技術(shù)，使其更加廣泛地應(yīng)用在數(shù)字教育、商業(yè)體空間、娛樂(lè)游戲、建筑體等領(lǐng)域中，成為新的消費(fèi)方向，也逐漸形成一種新的商業(yè)形態(tài)。其創(chuàng)造出的虛擬世界，有一種逼真的效果，逐漸會(huì)成為人們生活中的一部分，將在最大程度內(nèi)實(shí)現(xiàn)虛擬化生活。

1.2 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)

這一技術(shù)中文稱其為建筑信息模型，主要就是利用建筑工程中各類數(shù)據(jù)信息，建立出建筑的模型，運(yùn)用數(shù)字仿真模式，模擬建筑物的真實(shí)信息。其具有可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在建筑工程的造價(jià)預(yù)算、施工、營(yíng)銷展示等環(huán)節(jié)中，比傳統(tǒng)CAD技術(shù)有更多的優(yōu)勢(shì)。

2 多源信息融合交互式三維動(dòng)態(tài)視景VR技術(shù)具體應(yīng)用

多源信息融合交互式三維動(dòng)態(tài)視景VR技術(shù)的應(yīng)用成果中，江蘇大劇院的設(shè)計(jì)展示效果最佳，在BIM技術(shù)基礎(chǔ)上融合VR技術(shù)，構(gòu)建出江蘇大劇院的導(dǎo)視系統(tǒng)，可以從720度全方位了解江蘇大劇院。

2.1 以BIM基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

該劇院一共分成了四個(gè)主體部分，分別是音樂(lè)廳、歌劇廳、戲劇廳、綜合體，這些主體結(jié)構(gòu)的嵌固端均為地下室頂板，各個(gè)單體結(jié)構(gòu)為框架晶結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)為剪刀墻結(jié)構(gòu)形式，外圍的維護(hù)結(jié)構(gòu)以及屋蓋均使用了大空間的鋼結(jié)構(gòu)。整理全部的建筑信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建基礎(chǔ)的BIM模型，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)BIM模型進(jìn)行再設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出中心線模型，可以提供出準(zhǔn)確定位給結(jié)構(gòu)計(jì)算部分。設(shè)計(jì)出頂蓋模型，再設(shè)計(jì)出主體結(jié)構(gòu)的中心線定位模型，最后將這兩個(gè)模型整合在一起，完成真?zhèn)€鋼結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)。并運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將模型輸入專業(yè)的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件中，執(zhí)行各個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算，對(duì)各個(gè)計(jì)算結(jié)果做綜合考慮，確定出最終的設(shè)計(jì)方案，完成BIM鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2 導(dǎo)視系統(tǒng)中應(yīng)用VR技術(shù)

在BIM模型基礎(chǔ)之上，應(yīng)用VR技術(shù)設(shè)計(jì)出大劇院導(dǎo)視系統(tǒng)。從不同視角區(qū)分，VR視頻可以分成三個(gè)種類，分別是影院效果視頻、全景視頻、特殊VR視屏。在展示大劇院建筑效果中，以全景視頻為主要視頻方式，整個(gè)成果是對(duì)VR技術(shù)的一個(gè)突破，打破視角問(wèn)題，使得VR視頻超大視角能夠?qū)崿F(xiàn)，該設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了720度的深度交互的虛擬展示。

受眾使用互聯(lián)網(wǎng)就能實(shí)現(xiàn)觀看的愿望，第一種方式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)下載APP；第二種，在線點(diǎn)擊作品，在線觀看。該導(dǎo)視系統(tǒng)又分成了固定端和移動(dòng)配合端，固定端就是在線道德展示，移動(dòng)端需要使用虛擬現(xiàn)實(shí)的眼鏡，實(shí)現(xiàn)陀螺儀漫游式觀看。適合在不同的終端平臺(tái)上使用，包括手機(jī)、平板、PC等。

3 多源信息融合交互式三維動(dòng)態(tài)視景VR技術(shù)應(yīng)用效果

BIM融合VR之后，使得BIM效果增強(qiáng)，真正達(dá)到了所見(jiàn)即所得，非常利于設(shè)計(jì)師同施工方的溝通，不僅僅能讓建筑設(shè)計(jì)師直觀地理解建筑意圖，也能讓施工方直接對(duì)設(shè)計(jì)意圖與設(shè)計(jì)效果有所了解，進(jìn)而有利于施工方的具體施工。還非常利于建筑設(shè)計(jì)公司同客戶的溝通，促使更多建筑設(shè)計(jì)中使用了BIM技術(shù)，可以讓客戶有一種沉浸式的體驗(yàn)，讓客戶對(duì)建筑設(shè)計(jì)的案例有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而可以知道建筑設(shè)計(jì)方案是不是自己想要的。這兩種技術(shù)的融合，使得建筑設(shè)計(jì)模型的可視性和具象性加強(qiáng)，在虛擬展示的作用下，讓使用者有一種交互性設(shè)計(jì)與可視化設(shè)計(jì)的感覺(jué)，大大增強(qiáng)營(yíng)銷效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，多源信息融合交互式三維動(dòng)態(tài)視景VR技術(shù)的應(yīng)用，說(shuō)的就是在建筑設(shè)計(jì)中將BIM技術(shù)融合VR技術(shù)，形成一個(gè)BIM+VR一體化的系統(tǒng)，滲透在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，讓建筑設(shè)計(jì)行業(yè)擁有更高運(yùn)算能力，促使建筑行業(yè)中使用的軟件和硬件有效結(jié)合在一起，推動(dòng)著建筑設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，是未來(lái)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的方向之一。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉家懌.VR技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)[J].中國(guó)新通信，2016，18（10）：81.

作者單位

遼寧省沈陽(yáng)市東北大學(xué)國(guó)防教育學(xué)院 遼寧省沈陽(yáng)市 110819