基于虛擬現(xiàn)實和增加現(xiàn)實下的建筑施工研究

王斕 倪慧敏

摘要：本文以建筑下的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實為研究對象，通過分析虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實對建筑過程的影響及建筑行業(yè)潛在的影響，尋求虛擬現(xiàn)實和增強技術(shù)對建筑業(yè)的實用意義，引導(dǎo)虛擬現(xiàn)實和增強技術(shù)在建筑企業(yè)中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實;建筑施工

虛擬現(xiàn)實（VR）創(chuàng)造了一種包羅萬象的體驗，通過創(chuàng)造環(huán)境中的景點、聲音甚至觸覺體驗來理解現(xiàn)實世界。另一方面，增強現(xiàn)實（AR）提供在現(xiàn)實世界元素上布置的數(shù)字信息，基本上以類似于工作顯示的方式提供信息。VR可用于構(gòu)建培訓(xùn)，安全，結(jié)構(gòu)演練，計劃審查等方面，而AR提供有關(guān)實際進度的虛擬反饋，并減少現(xiàn)場工作的失誤。

一、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實對建筑過程的影響

1.虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

對于建筑師而言，VR、AR與設(shè)計圖紙和數(shù)字模型相結(jié)合使用，可以幫助設(shè)計師實現(xiàn)設(shè)計理念。有助于更早地將每個團隊成員集成到設(shè)計過程中，在設(shè)計工作室中可以直接改善整體設(shè)計和空間關(guān)系，允許更多利益相關(guān)者全面驗證設(shè)計概念來加速設(shè)計決策，實現(xiàn)實時反饋。

對于建筑專業(yè)人士而言，增強現(xiàn)實（AR）是VR的補充應(yīng)用，它將虛擬世界疊加在現(xiàn)實世界中。想象一下，配備AR配備的施工頭盔，在工作現(xiàn)場走路，并能夠“看到”穿過墻壁。AR頭盔將揭示隱藏的建筑服務(wù)項目，如電線管，熱管和投射在您面前的墻壁上的水管。

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)使建筑師和客戶都能夠體驗身臨其境的可視化，并以前所未有的方式探索，理解和感受設(shè)計的外觀。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以幫助新建筑和家庭裝修。在較小的規(guī)模上，承包商可以使用3D建模和虛擬現(xiàn)實眼鏡來實現(xiàn)家庭添加或浴室改造，因此客戶可以看到擬議的計劃如何為他們的家增加價值。當用于開發(fā)前，規(guī)劃階段的開發(fā)時，小規(guī)模虛擬現(xiàn)實建模方法可以幫助客戶和承包商在同一頁面上進行，以確保項目朝著正確的方向前進。

2.虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實在建筑施工中的應(yīng)用

增強現(xiàn)實將虛擬模型帶到施工現(xiàn)場，使施工人員能夠在沉浸式3D環(huán)境中全面體驗它。它甚至鼓勵建筑領(lǐng)域研究建筑組件和系統(tǒng)的空間關(guān)系。

各項目人員可以進入并真正體驗工作現(xiàn)場，并能夠遠程協(xié)作和解決項目問題。AR和VR在建筑領(lǐng)域的未來發(fā)展AR和VR建筑技術(shù)作為向全行業(yè)數(shù)字化的更大推動的一部分，可以幫助建筑公司獲得日常運營所需的靈活性，也為他們提供了未來保持成功所需的工具。通過在規(guī)劃會議，項目現(xiàn)場和施工現(xiàn)場使用AR和VR進行施工，整個行業(yè)受益并可以利用該技術(shù)帶來的好處。

3.虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實在建筑竣工驗收的影響

使用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實可以在竣工時實施實際場景與虛擬場景比對，從而查找不足，尋找需要改善和改時的地方。隨著虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，未來通過實地圖片資料，分析其構(gòu)成數(shù)據(jù)，比對虛擬數(shù)據(jù)，可以方便快捷的實現(xiàn)竣工驗收和問題查找。

二、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實對建筑行業(yè)的潛在影響

1.改善施工安全和施工培訓(xùn)

AR和VR構(gòu)建技術(shù)可以為現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境提供實時視圖，通過遠程檢查，以確保安全措施到位，確保更好的工作安全性，也可引入遠程專家查看問題區(qū)域，AR和VR逐步實現(xiàn)科??幻小說中可能出現(xiàn)的科技。

相對而言，建筑可能是一個危險的職業(yè)。建筑工作相關(guān)死亡和致殘傷害事例較多。通過定期安全培訓(xùn)雖然足以承擔責任，但未必足夠。AR和VR技術(shù)可以通過協(xié)助場景和安全培訓(xùn)來幫助提高工作場所的安全性。部分建筑工人知識水平有限，勇于事故重要性認識不足，通過培訓(xùn)課堂上不足以防范緊急事故。然而，通過VR建設(shè)計劃可以實現(xiàn)工人在現(xiàn)實環(huán)境中處理安全問題，包括作出即時判斷。

2.加強協(xié)作和溝通

在當今的技術(shù)世界中，AR和VR技術(shù)應(yīng)用更廣，甚至為建筑項目選擇合適的建筑師等決策也可應(yīng)用。建筑公司和業(yè)主越來越多地要求VR設(shè)計演練，以確保在破土動工之前項目計劃完美無缺。通過使用AR和VR可以實現(xiàn)設(shè)計可視化，允許利益相關(guān)者如分包商、建筑師和其他利益相關(guān)者理解設(shè)計內(nèi)容。

同時，AR和VR也提供了一個很好的機會來識別任何問題，甚至在項目完成之前。建筑項目實施中，有大量令人討厭的變更訂單，這是因為項目團隊水平不足或者沒有花足夠時間去研究可能存在的問題，VR演練允許所有項目團隊成員在施工開始之前一起有效地審查計劃。

3.提高業(yè)主滿意度

虛擬現(xiàn)實技術(shù)將新項目帶入建筑實施，淡化建筑圖紙或3D模型的作用。通過允許業(yè)主在三維空間中查看和體驗布局可以更快地制定項目決策，同時節(jié)省時間。一旦項目團隊在虛擬現(xiàn)實中展示客戶項目，不僅項目能更快得到批準，而且項目報告的滿意度更高，可以在整個項目建設(shè)過程中享受到更積極的互動。

4.減少錯誤和范圍蠕變

建筑行業(yè)的專業(yè)人士知道，一個錯誤會使整個項目停止運轉(zhuǎn)，嚴重降低項目進程，導(dǎo)致勞動力嚴重損失，影響施工進度。AR和VR創(chuàng)建了3D建模，允許承包商展望未來并在制造之前發(fā)現(xiàn)錯誤。只需通過虛擬現(xiàn)實，專業(yè)人員就可以在施工之前發(fā)現(xiàn)錯誤并調(diào)整設(shè)計內(nèi)容。由于項目復(fù)雜且需要專業(yè)工作人員之間的互動，在項目建設(shè)之前使用3D建模來識別和排除錯誤是一個重大的創(chuàng)新實施，減少了項目所需的工人數(shù)量，減少了延誤和材料浪費，節(jié)省了項目資金。

虛擬現(xiàn)實建模在客戶經(jīng)常改變主意的情況下也很有用。承包商可以允許業(yè)主在VR中研究項目，根據(jù)反饋即時調(diào)整，而不是對項目范圍隨意改變蔓延想法。業(yè)主可以體驗?zāi)承╉椖繉嵤﹥?nèi)容，而不是通過查看圖紙，這對業(yè)主來說要容易得多。

結(jié)論

虛擬現(xiàn)實和增強技術(shù)簡化了設(shè)計流程，增加了承包商和業(yè)主之間的協(xié)作，提高了各方滿意度。隨著越來越多的公司意識到將VR與其建筑公司整合的好處，會有更多新的和激動人心應(yīng)用發(fā)展。

參考文獻：

[1]陳沛俊.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與建筑設(shè)計的關(guān)系分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（32）.

[2]李文濤.建筑設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用研究[J].四川水泥，2017（04）.

[3]匡巖.虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在城市規(guī)劃中的應(yīng)用[J].門窗，2013（04）.