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虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用研究
物 ■曹顺廷
[摘重】本文主要分析了出拟现实技术在土本建筑工程中的应用研究，阴速了拟现实技术的基本内通，针对患损现实技术在土本工程，建筑工工程中的实例应用间题进行了课入的研究，结合本次研究，最终提出了成果演示验证、科学研究、计算机辅助设计等策略。在可视化工程的计算应用领域展开了相应的探究，同时获得了一些技术成质果
[关建调】变报现实技术主本工程建筑应用
虚拟现实技术是一种可以创建和体验皮报世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的仿真系统，使用户沉漫在该环境中，通过虚报现实技术的应用，不但会使人们对虚拟物体或录效产生真实现感，同时也能对人们的动作或操作进行实时的回馈反应。
虚拟现实技术是近些年来在各领域都得到广泛应用的科学信息技术，例如在军事训练中，可以运用虚报现实技本对士兵展开高度模拟战争环境的军事技术和技能训练，也可以对临床医学上的手术过程进行模拟实验，为医疗领域的进步做出了卓越的贡献。同时虚拟现实技术在土本工程、建筑工程中的各个环节中也具有广泛的应用价值，本文主要探究了虚拟现实技术对于士本建筑工程的实际应用现状及应用前景
虚拟现实技术简介
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是伤真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有排战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VE)丰要包括模拟环境、感知、自然技能和售感设各等方面，模报环境是由计算机生或的、实时动态的三维立体通真图像，感知是指理想的VR应该具有一切人所其有的感知。降计算机图形技术所生或的视竞感知外，还有听觉、触觉、力竞、运动等感知，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，传感设备是指三维交互设备
二、土本、建筑工程中虚拟现实技术的应用
在土术、建筑工程的设计中可以使用或拟现实技术，对现实生活中的实际物体进行模型构建，如将要进行建造的商业楼盘、亦或是桥案建造工程：也能够实现对于人类内眼无法直接现累到的分子微观结构，可以使用虚拟现实技术进行立体三维的模型构建，这些模型的构建都不约而同地使用了虚拟现实技术，即通过对于现存的实际数据资料，使用计算机进行处理，从面通过不同的音频、视频等数据输出设备，使其转化成能够被人们普造接受的方式，如声音、画面等形式。
俗话说“耳所为虚，眼见为实，虚拟现实技术能够展示给我们的不再是单一的形式和内容，能够使人身临其境，产生切身的感受，使人们能够最大
程度的对所要了解的对象产生直观的印象，
如在进行建筑施工前，可以使用虚拟现实技术对于将要进行建设的房屋，用计算机的相关设计软件，建造出房屋的模数版本，不论是房屋设计者同施工单位进行房星具体细节的设计讨论，还是房地产开发商在进行房屋的销售过程中，对于消费者的购买需求进行说明，部可以让消费者对于虚报现实技术设计出的虚报房屋进行实际的体验和感受，真实地了解房星的具体情况，感受房屋的设计规划。室内采光以及质围环境等情况，施工单位也可以在虚拟房屋中发现设计间题以及相应的施工难点，向建筑设计方提出针对性的改正意见或建议，从而降低施工过程中的闫题的发生率，缔短施工工期，最终节省了时间或本及资金投入，同时也为消费者提供一种更有效的选择方案，能够帮助消费者选取到满意的房屋，很明显，虚拟现实技术的应用能够为消费者带来更直观、更便捷的体验。
这充分展示出了虚激现实技术最明显的优势：即清晰直观的代入、便捷高效的交流互动方式、思维层面的深度构建。
当前环境下，虚激现实技术已经广泛应用于士本工程、建筑工程的方方面面，主要有以下几个方面：建筑设计以及相关科研成果的展示和验证(Production Denonstrat ion& Validation) (Sci-entificResearch)，通过计算机进行相关设计计算的辅助工作（CAD）、通过计算机计算为相关教学活动提供辅助帮助（CAI)、通过计算机的计算能够为用户提供真实可见的虚数现实模报（Visualization Conputing).
研究与应用实例
三、
成果演示和验证 1.
以大型桥案的景观设计为例（图1)，采用3D 信息技术，通过对该地区的实际地理地形、位置景观及交通流动状况进行的综合分析，制定了立体的三维模型，实现了虚激现实的初步建立，对于虚报场录的建设，只需轻轻移动鼠标，就仿佛置身其中，身临其境股地驾驶一辆虚拟的汽车通过大桥，在这过程中，通过对大桥桥身及周国环境的运动变化设计，能够为桥梁设计的成果展示提供直观的视觉感官体验，从而促进桥案的设计和完善工作。
图1大型标渠录观设计——大提景职（左图）与桥上量现
对于城市中的大型公共建筑建设或是重要的地标性建筑面言，其体的建筑设计方案、公共交通体系的规划方案，部必须要有前期的领示、验证过程。虚拟现实技术能够从根本上解决前期的方案演示、可行性及安全论证的间题，通过对建筑方案进行虚构模报的方式，能够全方位的从各个细节环节去进
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行对于实际方案的演练，从面能够极大地提高方案的可靠性，降低建筑工程可能存在的重大风险，能够减少成本投入，降低施工浪费。
2.科学研究
自2000年以来，在土本工程及建筑工程中开始了对于虚报现实技术的应用探究。
如交错析架构造的虚报立体模型，对于桁架构造使用了虚报现实技术进行立体模型的建构，从而使其能够真实、便建地表现出来，我们对于桁架构造在高层钢材结构中的相关技术探索，构建出了套完整的立体模型，进行构造设计成果的演示，实际价置的评估与技术可行性的验证，在相关的设计数据支持下，对虚拟施工过程进行了探讨。
钢材构造的交错桁架体东相对面言较为新额，其构造结构复杂，需要整体的空间想象力，因此对于施工人员而言章握起来具有一定的困乘性。在这种情况下，我们采用VRIL技术构建了一个交错析架的虚报现实模型，随工人员可以通过利用此虚报模型进行交错析累的构建学习，通过立体、直观的模型形式，能够从不同的角度对交错桁架进行观察和研究，能够实现便捷、高效的应用学习。
计算机设计软件能够直观显示出钢材结构交错析架的构造特点，详见图2。
图2交错析架的施工制作演示
对于一些超大跨度的建筑或者跨海桥梁的设计而言，由于其巨大的设计体型，对于工程的设计过程和随工过程都必须反复进行结构重力分析，通过虚报现实技术的运用，能够使设计人员在前期的设计过程中进行是够充分的科季安全评估。通过模拟施工的过程中实时分析现场的实际数据情况，通过图像的形式进行直观的评估，在此方面，我们也做出了一些探究。在对某大桥进行工程扩建（见图3、图4）中，桥策的主体构造使用钢管混凝土拱的照工措施，通过虚报现实技术将两侧如设桥墩，维复损费的桥面。通过直现的图像展示，使施工方能够准确了解设计者的意图
图3某大析扩建工程桥举编工过程模拟图4某大析扩建工程结构组或
3.计算机辅助设计
目前，在建筑最观及交通规划等工程设计方面，虚报现实技术已经实现了广泛的应用，虚激现实技术能够使人产生置身其中的感觉。通过真实性的模
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