虚拟仿真施工技术精选(九篇)

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第1篇：虚拟仿真施工技术范文

关键字：虚拟仿真技术；建筑施工；应用

中途分类号：TU7 文献标识码：A

系统仿真是以多种学科理论为基础，以计算机及其软件为工具进行试验研究的理论和方法论体系。仿真技术顾名思义，是把自然界中的物理现象通过一定的物理和数学模型在计算机上模拟来得到实际场变量的分析，有助于预知关心的物理现象。简单的说，仿真技术是对系统模型的一种试验技术(是对系统动态模型的一种实验手段)，在安全性和经济性方面有较大的优越性。

一、虚拟仿真技术的应用现状

目前，虚拟现实技术在国际上是一个热门研究课题，其应用已取得引人注目的成效，在国内也引起了广泛的重视。当人们需要构造当前不存在的环境、人类不可能到达的环境或构造虚拟环境以代替耗资巨大的现实环境时，虚拟现实技术是必不可少的。随着计算机硬件、软件技术的发展以及人们越来越认识到它的重要作用，虚拟仿真技术在各行各业都得到了不同程度的发展，并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟现实的广泛应用前景使之成为目前最具影响力的技术之一。军事领域、航天技术、建筑设计、工业设计、教育培训、医学领域、石油化工等等，虚拟战场、虚拟城市、甚至“数字地球”，无一不是虚拟技术的应用。虚拟仿真技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。虚拟仿真技术在建筑方面的应用主要有：大型建筑先期演示和论证；建筑设计领域；结构工程领域(工程结构分析、岩土工程分析)；房地产展示领域(全方位的数字化沙盘、数字化投标领域、房地产展示、施工流程的数字化模拟)。本文主要阐述虚拟仿真技术在建筑施工中的应用。

二、虚拟仿真技术在建筑施工中的应用方式

（一）用当前流行的三维动画软件3DS MAX、虚拟现实软件3DVRI、多媒体编排软件NeoBook、编程工具C#来实现模拟施工和虚拟建筑场景漫游。

3DVRI制作出来的虚拟仿真系统主要功能有：全方位互动漫游功能；即时输出功能；数据实时查询及修改功能；语音定位功能；导航图功能。

事先用3DSMAX软件做好建筑场景及主体的3D模型以及各施工模块的3D模型，然后用3DVRI虚拟现实软件对动画场景进行处理转换为3DVRI实时三维系统，最后用NeoBook软件在3DVRI实时三维系统中按照需求写入不同的指令，为实时三维系统添加交互功能，可以利用专业编程工具如C#等软件对实时三维系统中的模型及动画进行精确控制，并可编写更复杂的交互功能程序，最终为可独立运行的3DVRI施工模拟虚拟现实系统。此方案对于多种施工方案的展示、施工工序的编排比较有用，但无法对于施工方案进行预见性的模拟。

（二）用专业的建筑虚拟现实软件(如奔特力Bentley、Multigen、Veger等)，结合部分编程技术，实现具有较强人机交互能力、模拟建筑施工过程，以选择合理的设计方案以及合理的施工方案。

本方案更为专业和智能，能预见性地发现施工方案中的不足，便于指导施工，可以有效地提高施工水平、消除施工隐患、防止施工事故、减少施工成本与时间。此方案的软件购置费用比较高。

比较著名的是英国Bentley建筑工程系列软件公司提供的系列建筑仿真软件，目前已经在中国建筑、工程以及建造领域得到一些应用，主要在各建筑设计院使用，在施工中企业的应用还属于起步阶段。Bentley工程软件系统公司首席执行官Greg Bentley宣布了两项新的中国计划，以支持中国的大规模基建投资。首先，Bentley亚洲总部将进驻北京，为中国的基建领域提供全面配套的软件产品；其次，即将启动的Bentley Power计划，使中国用户可在初期免费注册专业的计算机辅助制图／设计(CADD)软件服务。

三、建筑施工中应用虚拟仿真系统的意义

（一）建筑工程施工方案的选择和优化。

建筑工程施工的施工方法及施工组织的选择和优化主要是建立在施工经验的基础上，存在一定局限性。同时，现代建筑基本都具有鲜明的个性，建筑工程施工成为不可完全重复的过程。使用施工虚拟仿真技术将可以直观、科学地展示不同施工方法和施工组织措施的效果，可以定量地完成方案的对比，有助于施工方案的选择和优化，真正实现最优施工。

（二）施工技术革新和新技术引入。

施工虚拟仿真技术一方面能使广大施工技术人员低成本地试验施工新工艺和革新思路，有助于创造性的充分发挥，同时能真切展示新技术的成效，缩短建筑业新技术的引入期和推广期，降低新技术、新工艺的实验风险。

（三）施工管理

施工虚拟仿真技术能事先模拟施工全过程，能提前发现施工管理中质量、安全等方面存在的隐患，因而可以采取有效的预防和强化措施，提高工程施工质量和施工现场管理效果。

（四）安全、生产培训

施工虚拟仿真技术能实时、直观地显示施工过程的实际情况，有助于操作人员全面了解操作流程，优质安全地完成施工任务。

（五）大型工程设计

施工虚拟仿真技术可以考察建筑设计是否合理，可以方便地对拟改进部位进行修改，从而得到满意的设计结果。设计的仿真也有利于设计单位与业主、施工单位进行设计交底。

（六）建筑市场管理

施工虚拟技术在招投标过程中能直观对比各方的施工方法和成效，增加评标的透明度和公正性，有利于建筑市场的规范管理。

（七）其它方面

开发施工虚拟仿真技术必然带动虚拟现实技术广泛地应用于建筑业其它方面，带动以下几方面的进步：城市和市政规划的优化；投资者的投资意图及市场推销；建筑机械设计；仿真和虚拟现实技术。

四、总结：

总而言之，随着信息技术的高速发展，各种新型技术都已经开始投入实践。建筑业也必须敢于创新，勇于尝试，这是建筑行业发展自身、壮大自身并适应时展的唯一途径。

参考文献：

第2篇：虚拟仿真施工技术范文

关键词：虚拟仿真技术；服装工艺；教学与学习；应用与实践

尖端计算机技术的高度发展为虚拟仿真技术的发展提供了重要的科学基础和形成依据。这使得服装工艺教学产生了新的思路和成果。虚拟仿真技术作为一种媒体交互技术，通过发挥它自身独有的特点（如交互性强、模拟真实、选择多样、使用灵活等），让服装工艺教学能够在虚拟环境中将服装设计中各个环节的实践环境和实践过程以直观的方式传达给学生。由此，学生能够清晰而深刻地发现实物处理中会出现的种种问题和需要注意的各种细节。让学生达到对专业技能应用性更深刻的理解，便于学生充分掌握教学知识，对所使用的专业技术理解更加完善，以此来高效而深层次地达到服装工艺教学的目的。本文将从虚拟仿真技术在服装工艺教学中的特征和其在服装工艺教学中的应用这两个方面来展开探索和讨论。

1虚拟仿真技术在服装教学中的应用特点

虚拟仿真技术在应用于服装教学过程中，通过配置虚拟的实践环境，调配虚拟的实践器材，有着降低教学资金投入、简化教师描述现象、便于学生直观理解生产流程及掌握专业知识等特点。具体应由如下三个方面来进行考虑和讨论：第一，服装工艺教学最终要为服装市场服务，因此不能单独思考，要同时结合与服装生产企业，以此来确保服装工艺教学时，为达到其教学目的所需要的实用性和实践性。第二，服装工艺的教学不仅要让学生在实践过程中明确和掌握对服装生产过程中出现的问题及其解决方法，更要培养学生的创新意识，所以需要做到将服装工艺教学与服装企业产品的模拟生产有机结合。第三，通过仿真虚拟技术来建立完善且合理的教学体系，让服装工艺教学的过程被扩充和丰富，同时注重学生的思维和独立性，达到因材施教。接下来笔者将具体描述虚拟仿真技术在服装教学中的三个应用特点。

（1）仿真的教学情景。应用虚拟仿真技术，对服装企业的生产场景进行一个虚拟化的演示，并同时建立出仿真的服装生产场景，是学生能够亲眼体验到实践情景的保证。在这种虚拟的实践场景中，学生能感受真实生产中的氛围和环境，并考虑操作步骤和会产生的问题。这种模拟能够激发学生的动手动脑能力，这便是虚拟仿真技术的第一个特点――教学情景仿真性。

（2）形象的教学方式。虚拟仿真技术的第二个特色是具有教学方式形象性。在应用虚拟仿真技术时，会有一个直观而立体的影像展示在学生面前，这个虚拟的影像包含了服装企业的生产技术与生产流程。这种通过眼镜直接接受的信息，比起传统的书面或课件传授，会让服装工艺的教学更利于学生接受，加强学生对服装工艺专业知识技能的理解与掌握。

（3）实用的教学内容。服装工艺学科作为一门技术性和实践性都非常强的学科，对学生应用现代技术的能力要求很高。通过虚拟仿真技术构建的仿真实践平台，能够让学生在虚拟实践中对其过程和处理有实感的体验。这无疑在很大程度上降低了学生和教学者展示实践，进行实践和理解实践的硬件难度。因此，虚拟仿真技术在服装工艺教学中第三个特点便是教学内容使用性。这种特性充分地体现了虚拟仿真技术在服装工艺教学中的重要意义，它不仅提高了服装工艺教学的教学质量与效率，更为社会培养了许多现代化的、高质量的生产技术型人才。

2服装工艺教学中虚拟仿真技术的应用

为了将虚拟仿真技术在服装工艺教学中的上述三个特点发挥出来，需要创设合理的虚拟仿真平台来与之配合。其中，又需要划分成仿真软件平台和仿真硬件平台这两个子平台。

（1）虚拟仿真技术在服装工艺教学软件平台上的应用。仿真软件平台的创建有助于实现服装工艺虚拟仿真教学。它在虚拟仿真教学的直观表现、网络传输、信息交互和数字化表现等方面都起着主导地位。仿真软件平台在协作性上的教学形式和教学情景的虚拟表达以及教学内容的仿真传递都至关重要，没有仿真软件平台的搭建很难讲虚拟仿真技术应用于服装工艺的教学中。而将服装企业现代化生产技术作为主要内容，通过建立仿真模型，并创造一个虚拟的仿真环境来表现给服装工艺教学就是仿真软件平台的本质。它在外部配合仿真操作界面搭建了一个虚拟的仿真实践环境，而在内部则是对生产技术实践模式进行了一段仿真演示。要构建仿真软件平台，首先要对服装工艺虚拟仿真教学系统软件有一个明确的理解，在此之上进行设计与开发。当服装工艺虚拟仿真教学系统软件完成后，还需要根据课程和教学目的来进行一个服装工艺虚拟仿真课件的设计与制作。服装工艺虚拟仿真课件的制作需要将学生的专业实践作为参考依据，最终通过虚拟仿真技术，实现一个虚拟的服装企业生产流程，让学生能够获取一个逼真的生产场景，并且实现生产操作的仿真。使学生能够在服装工艺教学中处于一个虚拟的教学场所中，身历其境地以一位企业服装工作者的身份感受虚拟仿真操作。在虚拟化的工作中完成服装企业的现代化生产，这时学生可以更加清晰地了解实际生产过程，充分掌握生产知识。

（2）虚拟仿真技术在服装工艺教学硬件平台上的应用。当学生对专业技能进行学习研究和实践时，则需要搭建仿真硬件平台来为学生构筑一个工作场所，并且配备相应的工具。换言之，仿真硬件平台是虚拟仿真技术在服装工艺教学中硬件设施的基础。而服装工艺教学应用到虚拟仿真技术时，仿真硬件平台所提供的场所和工具的完善程度，将承载着服装工艺教学的质量与效率。仿真硬件平台的特点有如下两个：第一，对企业的生产环境进行仿真。第二，对企业的实际生产过程进行虚拟表现。构建一个完善的服装工艺虚拟仿真硬件平台，其实践的设置和实训室的布置为重点关注的对象。服装企业现代化生产过程需要的特点，应在设施实践中充分体现出来。无论是器械还是设备的配比，都可根据服装企业生产车间的标准来进行相应的配比和模拟。当然，如果条件允许，在仿真硬件平台中配置一些并没有被现代服装企业所广泛使用的高端先进生产设备也是可以的，这些基础设施能够帮助培养学生在服装工艺上的创新意识。仿真硬件平台的配置应当尽可能与现代服装企业相似，为学生创造仿真度高的生产格局，达到一个虚拟实践需求的实践氛围和环境，并通过这种方式来匹配学生在实际的服装工艺实践时基本的硬件需求。

第3篇：虚拟仿真施工技术范文

【Abstract】The teaching statute and problems in materials preparation technology for metallurgical engineering are analyzed. The key measures in the reform of teaching contents and methods are introduced. Based on the virtual simulation， the modes in teaching and practice are innovated to meet the development of new engineering course.

【Key words】Metallic metallurgical engineering； Teaching reform； Virtual simulation； Innovation

全面深化教育改革向素质教育推进、发展，逐渐形成了以就业为导向、以学生为中心、以创新能力为本位的教学理念[1]。而教学理念和教学模式的新颖程度是目前众多具有服务地方区域经济发展特色的高等工科院校在专业课教学过程中需要加以重视的核心问题，亟待探索解决传统、单一教学模式和方法的新举措。因此，针对金属冶金工程方向材料制备技术的性质、特点与重要地位，分析课程教学的现状及存在的问题，结合我校新建立的虚拟仿真平台，提出能够切实改革教学内容、教学方法和手段的关键措施。

1 教学与实习现状及存在的问题

材料制备技术是金属冶金工程方向的一门专业基础课，是使学生掌握基础理论与专业技能，培养专门技术人才和创新型人才。该课程集理论、操作和应用于一体，涉及材料制备原理、设备及工艺等方面[2]。目前主要是单一课堂讲授为主的静态教学，学生处于被动接受状态，创新思维和能力得不到训练、提高。

材料制备技术所涉及的加工工艺流程繁杂，充斥着诸如难闻气味的污染物、高危化学品等因素[3]。在工厂实习环节中为了学生安全考虑，原有的知识应用与实践纯粹变成了走马观花式的观摩过程，学生只能看到整个工艺的简单流程，无法近距离接触到一些实际现象，也无法体会涉及的科学问题，制约了学生实践能力和创新思维的提高。目前的教学方法与实习模式已不适应新形势下的要求，改革与创新势在必行。

2 教学改革的关键措施

2.1 改革课程内容的侧重点

材料制备技术既涉及了物理和化学的知识，又涵盖了冶金、铸造、塑性变形、热处理等材料科学知识，对授课教师的有效教学和学生的高效消化、吸收非常不利[2]。对于我校这类具有服务地方区域经济发展特色的高等工科院校而言，应该结合广西有色金属资源冶炼、加工和产业化的区域优势，课程改革要侧重于有色金属材料制备理论、方法和技术方面，突出铝合金、镁合金以及铝基复合材料的冶炼、铸造和深加工内容。课程内容核心要紧密围绕在区内具有行业特色的南南铝等大型企业的产业化应用周围，应切实结合厂实际应用的工艺技术，讲授一些新知识，解决一些新问题，达到促进行业长远发展的目的。

2.2 改革教学方法

材料制备技术应适当去理论化，突出实践性，追求主动性，开拓独立思考的空间，形成以提高学生创新能力为本位的教学理念与方法。将3D动画等多媒体技术融入传统的授课方法中，交叉运用案例式、互动式、讨论式等教学模式，着重解决教学重点、难点[3-4]。充分利用先进的计算机仿真技术，实现“互联网+材料制备技术”。针对相对复杂的铸造、塑性加工和热处理，通过建模仿真模拟金属构件的微观组织演变规律，实现对组织、宏观尺寸、工艺参数的优化，让学生对课程知识加以深入理解、运用。

2.3 加强交流合作

为了突出学生的应用与实践能力和创新思维，要形成以加强科研、学术交流改革教学的新思路。带领学生参与有色金属材料冶炼、铸造、变形加工或热处理等方面的科研项目，与授课教师或研究生交流合作，对涉及的知识运用加以深化。在实践中对项目的知识内容进行提炼，申报“大学生创新创业训练计划项目”，对团队合作、科学问题提炼、项目撰写和答辩过程具有更深刻认识，激发对材料制备技术的学术热情[2]。

3 虚拟仿真型创新实习模式

虚拟仿真型实习模式是指充分利用信息化的技术优势，以三维立体造型和数值编程建模模拟实际加工工序，结合现有实验室条件达到数值模拟+实验验证的实习目的。该模式应该贯穿在材料制备技术中，指导学生主动使用Python编程语言、MatLab编程软件、ProE三维造型软件，在Procast、Deform等虚拟仿真平台上进行二次开发，完成课程中涉及的加工工艺，善于发掘、分析和解决问题。

在虚拟仿真后的实验验证环节，以我校金属冶金材料加工专业为例，集成了铝、镁等有色金属冶炼、铸造、轧制、退火处理等实习环节所需的各类设备。在课程实习过程，让6名学生为一组，对设备、工艺路线和工艺参数确定等完全交给学生自主完成。确立了大致的实习实验方案：以5系Al-Mg铝合金为例，经730℃冶炼后，在620℃浇铸板坯，待冷至室温后截取铸坯试样、均匀化和轧制试样，铸态板坯厚为10.3mm，425℃均匀化，保温1h，425℃热轧，热轧7道次试样厚为6.5mm，冷轧一道次厚为6mm，轧制速度为17r/min，然后截取样品，分别在350℃和180℃进行退火处理，保温1h。

通过学生虚拟仿真+自主型实习，对退火后的样品进行再结晶和回复的探究，体现了学生对专业知识的运用。结合铸坯、均匀化及退火微观组织结果，逆向探究设备选型和工艺参数的设?是否合理。

第4篇：虚拟仿真施工技术范文

【关键词】虚拟仿真技术；建筑施工；信息化综合化

1 虚拟仿真技术简要论述

1.1 系统仿真技术的新发展

随着计算机技术的普及和发展,在建筑工程施工中采用智能方法极大地促进了施工技术和管理水平的提高,从而推动着施工学科的不断进步和发展。目前施工领域应用较成熟的软件系统有:CAD 辅助设计技术、专家系统、智能管理系统、办公自动化系统等,这些计算机技术的应用改造了传统的施工方法和理论,带来了新的理念。通过在建筑工程施工中引入虚拟技术的工程实践证明,建筑工程施工应用虚拟技术已成为可能,用虚拟技术研究建筑工程施工,将创造极大的经济性和促进技术的进步。虚拟现实技术综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势,为人机交互对话提供了更直接和真实的三维界面,并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户身临其境。虚拟现实技术不但具有仿真技术的优点还能提供真实的环境效果,在许多应用领域取得飞速发展。国内外的土木工程界在“大坝安全在线监控系统”和建筑消防研究方面也有一些尝试。仿真技术是对系统动态模型的一种实验手段,在安全性和经济性方面有较大的优越性,使其广泛地被航空、航天、军事、电力、交通等行业采用,在化工、煤炭、冶金等方面也有较好应用。

1.2 虚拟现实技术的前沿性问题

虚拟仿真技术能否在建筑工程施工领域得以推广和应用取决于计算机硬件和仿真软件本身的发展方面。目前应用虚拟仿真施工系统存在以下问题:第一，虚拟仿真系统开发和应用要求的硬件平台较高,需要在较高的专用工作站或实验室上进行,企业自行开发系统时,要建造专用虚拟实验室,购买国外进口设备和软件,这需投入一定的资金和人力。另外系统的演示受设备的限制,移动不方便。第二，在对单项工程进行开发时,需从国外进口VR 软件平台。由于虚拟仿真系统在工程施工中集成型软件几乎没有,再加上工程施工中影响因素较多,客观上造成开发一个项目所需成本较高,努力开发出一套面向建筑工程施工的专用集成型软件系统,为单项工程的开发提供一个方便的开发平台(模块) 是重要的前提。开发骨干,会增加施工企业的开支。

1.3 系统仿真技术与虚拟现实技术的结合

目前,我国一些大型建筑企业集团建立了自己的设计研究院,这为施工企业的技术人才培养和蓄纳创造了条件。我国施工企业的工程技术人员已具有一定的软件研发能力和应用水平,省、市级建筑施工集团已成为开发和应用施工定额软件、施工管理软件的主力。高等院校和科研机构也积极开发各种工程施工中所需的计算机辅助设计软件,另外在工程实践方面对计算机的工艺集成控制技术也有不少探索和应用,并取得了丰硕的成果。整个施工学科领域应用计算机辅助软件正逐步形成,完成完整的、适用的人工智能方法研究和实际推广已具备可能性。仿真技术的应用使仿真软件取得了飞速发展,新的并行计算方法、新的仿真平台和编程技术使其具有更好的可扩展性,因而能被更多的领域所使用。

2 虚拟仿真技术在建筑施工中的应用

2.1 虚拟建造技术的现实意义

使用虚拟现实技术对施工过程进行模拟,在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系,实验多种施工方法,计算相应工况应力,对方案进行优化,这对以下几方面将产生重大意义。建筑工程施工方案的选择和优化建筑工程施工的施工方法及施工组织的选择和优化主要是建立在施工经验的基础上,存在一定局限性。同时,现代建筑基本都具有鲜明的个性,建筑工程施工成为不可完全重复的过程。使用施工虚拟仿真技术将可以直观、科学地展示不同施工方法和施工组织措施的效果,可以定量地完成方案的对比,有助于施工方案的选择和优化,真正实现最优施工。施工技术革新和新技术引入施工虚拟仿真技术一方面能使广大施工技术人员低成本地试验施工新工艺和革新思路,有助于创造性的充分发挥,同时能真切展示新技术的成效,缩短建筑业新技术的引入期和推广期,降低新技术、新工艺的实验风险。施工管理施工虚拟仿真技术能事先模拟施工全过程,能提前发现施工管理中质量、安全等方面存在的隐患,因而可以采取有效的预防和强化措施,提高工程施工质量和施工现场管理效果。

2.2 三维动画技术在建筑施工领域的应用

建筑施工全程虚拟是在现实建筑工程施工之前技术对施工全过程的各环节进行模拟真实展示和体验施工各阶段预期结果并应用系统软件适时调整施工变更或偏差#实现施工方案决策优化施工全程，虚拟技术的首要功能是虚拟预演即从待施工的建筑造型设计结构施工方案施工场地及施工组织设计施工关键技术，设计建筑施工各阶段控制过程中有关信息的集成管理，直至建筑工程竣工验收全过程进行虚拟预演将虚拟施工过程真实呈现于施工方及管理人员，虚拟施工环境下的全方位仿真可准确预演实际施工过程及其结果，它与传统实际建造施工过程相比，可提前发现施工方案设计中的缺陷和施工过程中可能发生的质量和安全问题，缩短施工工期更便于施工方案的监控与调整技术的另一突出功能是反演决策即在虚拟施工环境中，通过时间反演改变参数设置使施工过程与结果可根据业主要求及施工组织设计需要进行适时调整由于参数选择的不同可建立多样化施工比较方案根据实际情况选择最优方案。

3 建筑施工领域引人虚拟技术的发展趋势

建立在计算机应用基础上的虚拟现实技术可以模拟现有的事实或即将实施的工程。在三维世界中，计算机用户依靠虚拟技术去认知虚拟的工程，诸如开灯或关灯、驾驶汽车、搬运物体等，为达到这样的目的，视频、音频、三维模型等组成部分经过整合才能产生真实感。虚拟技术起源于美国的飞机模拟器，1989 年,美国VPL Research 公司的奠基人Jaron Lanier提出了Virtual Reality一词,用以统一表述当前纷纷涌现的各种借助计算机技术及最新研制的传感装置所创建的一种崭新的模拟环境的概念,目前大家都称它为虚拟现实。虚拟现实是利用计算机技术生成一个逼真的, 具有视、听、触、嗅、味等多种感知的虚拟环境,置身于该环境中的人可以通过各种传感交互设备与这一虚构的现实进行相互作用, 达到彼此交替更迭、融为一体的程度。虚拟现实系统由五个关键部分构成：虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备和输出设备。虚拟现实技术是八十年代末出现，并迅速成为科学界和工程界关注的热点，它汇集了计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、传感技术、多媒体技术、人工智能技术和人的行为研究等多项技术，虚拟现实技术是这些技术高层次的集成和渗透,它给用户以逼真的体验,为人们探索宏观世界和微观世界中由于种种原因不便直接观察的事物运动变化规律,提供了极大的便利。

4 结论

使用虚拟现实技术对施工过程进行模拟,在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系,实验多种施工方法,计算相应工况应力,对方案进行优化这对建筑施工技术性的发展将产生重大意义。

参考文献:

[1]张希黔,张利. 虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望[J] . 施工技术,2001 ,30 (8) .

第5篇：虚拟仿真施工技术范文

关键词：高层建筑、施工技术、创新、重要性

中图分类号：TU97 文献标识码： A

随着建筑结构不断变化，对于高层建筑施工技术也随之发生很多变化。在我国高层建筑甚至超高层建筑已经是一种非常常见建筑结构形式，高层建筑与低层建筑施工技术难度是不一样，高层建筑施工难点更大，技术要求难度更大。但是科学技术不断进步，针对高层建筑施工难点，技术关键也有很大创新技术出现，给高层建筑乃至超高层建筑提供了施工便利。

一、高层建筑施工的主要特点

1、大体积混凝土施工

在高层建筑施工中常碰到大体积砼，为帮助施工技术人员学习了解大体积砼温度控制和防裂方面问题，加强施工技术方面交流，混凝土量大，结构厚实，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过 25℃），容易使结构在温度变化下产生变形。大体积混凝土除最小断面和内外温度有一定规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸太大，约束产生的温度力就越大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受拉力极限值时，易产生裂纹。

2、深基坑支护

深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境安全，对深基坑侧壁及周边环境采用支档、加固与保护措施。根据目前形势，深基坑工程施工事故频发，而且事故一旦发生，极易造成群死群伤，后果相当严重。究其原因，主要是施工方案及施工过程中各种安全预控措施不到位。根据国家有关规定要求，深基坑工程施工必须编制监理细则，明确深基坑工程技术要求和施工现场检查要点。

3、垂直运输

建筑高度不断提高，因此，必然会给混凝土垂直运输带来很大困难，同时针对不同混凝土组成，运输高度也有一定限制，总体经验是混凝土颗粒越是细小垂直运输高度就越高。

二、 高层建筑施工技术创新

在地下水位高、软土层厚、基坑周边建筑密集、邻近城市道路、车流人流量大，且市政管网复杂的条件下，保证基坑开挖时边坡稳定、正常生活和工作秩序、周边环境安全不受影响，是工程施工重大技术难题。在保证基坑安全和周边环境安全前提下，从费用、工期等因素综合考虑优选基坑支护方案，是基坑工程施工难点。

1、整体吊装法

这种方法就是将结构体在地面总体拼成整体后，用起重设备将其整体吊装至设计位置施工方法。这种施工方法不需高大拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但需要起重量大起重设备，实施技术较复杂。

2、高空滑移法

高空滑移法就是将某平面单元或分为条段结构单元，在事先设置滑轨上移动到设计位置，拼接成整体安装方法。等第一个拼装单元拼装完毕，即将下滑至轨道上，用牵引设备向前滑

动一定距离。再在拼装平台上拼装第二个单元，拼好后连同第一个拼装单元一同向前滑动，如此逐段拼装，直至整个结构拼装完毕滑至设计位置。

3、高空散装法。

把网架所有桁杆和节点分次提升至高空，然后再组装​​完成，这是最直接的方法，它不需要大型起重设备，但需要大量的支架，这对于结构跨度大的建筑是相当费力的。作为改进，可以将网架在地面上预先制作成锥体或平面桁架形式小拼单元，将小拼单元吊到高空拼装，以减少高空作业量。另外小拼单元吊装后成为个几何不变稳定体系，可以承受自重和施工荷载，而不用设置或少设置支架，将小单元按照一定的顺序逐渐延伸，最终能够组装成一个整体。

4、整体顶升法

千斤顶起重设备设置在的网架支座的正下方，起重设备一般用大吨位千斤顶，并充分利用网架作为支撑顶柱的支持结构。按结构类型和施工条件，支撑柱可以选用四肢钢柱或劲性钢筋混凝土柱。这种施工方法适用于四点或六点支持网架，使起重大负荷的过程中每个根柱子在顶升过程中都集中了很大负荷，千斤顶也同时承受很大的负荷。为了安全起见，施工时应将额定负荷能力乘以折减系数，它的优点是可以把屋檩条、面板、电气设备、吊顶以及通风等在网架顶升前全部安装好，然后连同网格升至设计标高的顶部，从而节省了建设费用。

5、虚拟现实模拟

虚拟现实技术是在人机接口技术、计算机图形学、计算机仿真技术、多媒体技术以及传感器技术基础上发展起来的一门交互技术。它采用计算机产生具有高度真实感三维交互环境，并通过多种传感设备使用户投入到该环境中去，实现以用户为中心的自然、直接的交互。它是自主性、多感知、交互性、沉浸性等功能。建筑施工方案虚拟仿真系统是将仿真和虚拟技术应用于建筑施工领域。利用虚拟现实技术建立虚拟模型来模拟施工方案、对比、验证和优化，然后用数字化手段来开发和修改施工方案，并逐步取代传统施工方案的编制方法。通过使用虚拟现实技术直观地表达建筑设计形式，并为工程施工方案制定提供直观手段，奠定方案基础。

6、整体提升法

网架或桁架在地上组装好后，使用整体提升的方法，即将起重设备安装在网架或桁架上，然后通过钢绞线与网架或桁架支座相连，逐渐增加至设计标高，利用建筑柱，以提高网架或桁架临时支撑结构，一般采用千斤顶起重设备，起重设在最好在网架或桁架的附近点，其优点是可以充分利用现有的结构作为施工支撑。

7、卫星定位技术

卫星定位技术在土木工程勘察、设计和施工等方面应用已开始起步，特别是在土木工程施工领域应用已越来越广泛。随着卫星定位技术基础理论及其设备进一步的改进，其广泛应用于土木工程建筑行业已指日可待。卫星定位技术在高层建筑施工中应用有很多特点，如，数据测定和分析均使用计算机处理，避免人为误差；对施工楼层控制网基点选择约束较少；能准确测定建筑物日照变形和振动变形；

现代化机械设备，科学合理结构设计，快速发展施工技术等都是为建筑高度起到一定推波助澜作用。在现代科学技术支持下，施工技术创新也在不断更新着历史，同时与时俱进，不断涌现出更新、更好的施工新技术与方法。

参考文献：

第6篇：虚拟仿真施工技术范文

关键词：仿真技术；土木工程；施工实训；教学改革

土木工程专业是一个实践性较强的理论型与实践型相结合的专业，土木工程施工实习实训教学环节的质量将直接关系到本专业的人才培养质量。目前，我国拥有土木工程专业的高校在实验实训教学上与发达国家的教育理念和方法还存在较大差异，因此，施工实验实训教学的改革是一项任重而道远的工作。将仿真技术引入到土木工程施工实验实训教学中，应从教学内容、教学方法、教学环境等方面改革，对激发学生的工程兴趣、培养学生的动手技能、提高学生的综合专业技能和创新能力具有重要意义。

一、仿真技术在施工实习实训教学中的基本思想

仿真技术在航天航空、军事领域的应用中具有悠久的历史，是设计的基本方法。随着现代科学技术的进步，尤其是计算机虚拟技术的发展，使用仿真技术的应用领域和范围得到了迅速扩大，涵盖了社会的各个方面。随着现代化教育技术的发展，仿真技术被引入到了实验（实训）教学中，称为仿真实验[1]。《土木工程施工》课程是土木工程专业课程体系中最重要的组成部分，其实践性和综合性都很强的施工课程有别于其他类别的课程。然而，由于施工现场环境差、不安全因素多，一旦发生意外安全事故会造成法律责任纠纷，影响实训单位声誉，因此，多数施工单位不愿接受高校学生在工地实习实训，这是目前我国《土木工程施工》课程教学普遍存在的问题。

根据土木工程专业培养方案的需要，《土木工程施工》课程主要讲述建筑施工技术和组织中的施工工艺原理和操作要点，剖析影响工程质量和安全的因素及对策。这些分部工程中的基坑支护与降水、土方开挖、高大模板、起重吊装工程等属于危险性较大的工程，安全隐患多，而施工实习实训又是施工课的重要组成部分，必须进行实践。从目前就业情况看，土木工程专业绝大部分学生是到施工单位、监理单位以及与此课程密切相关的单位。因此，如何使学生尽快适应建设工作岗位，学以致用，培养学生的动手能力，提高学生的综合专业技能和创新能力是《土木工程施工》课程的目标[2]。

若要利用计算机创造虚拟环境来模拟各种真实环境，并根据真实环境和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行，把仿真技术与《土木工程施工》教学完美地结合起来，需要将土木工程施工中各个研究对象共性的规律提炼出来，归纳为各个单元操作，并将这些单元操作按施工工艺过程整合。例如，钢筋工程实训中，把钢筋施工工艺分为钢筋调直、下料、弯曲、接长（焊接）、绑扎安装、验收一条主线，开发出基于施工企业的虚拟仿真场景的实践教学软件或技能操作平台。不仅可以节省-🔥js1996注册登录购买钢筋调直机、钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机及钢材等材料设备资金的投入，而且学生实训安全也得到保证，并能快速而高效率地提高学生技能实践的质量和安全。还可以实现施工技能实训中与仿真设备的交互，能够像玩电子游戏一样无限制地使用和复制，减少人为损坏设备的可能性，学生实训的安全也得到保障；也可通过修改实训模型有效增加新设备的功能，优化资源库；充分利用网络实现施工技术应用技能合作性训练、协同性训练以及远程训练等，达到资源共享目的。从学生的角度，让学生根据所学的内容在相应仿真环境中进行施工实训操作，可以自由改变各个施工工艺的参数，自由控制各个节点实训内容，观察其施工工艺过程，从而进行施工生产实践中质量与安全的控制，掌握施工工艺操作技术，建造出符合《建筑工程质量验收标准》的合格建筑产品[3]。

二、工程施工实习实训教学的现状

工程施工实习实训主要包括施工技术的模板工程、钢筋工程、混凝土工程、砌体工程的操作性实训和现场管理的单位工程施工组织设计两大部分，它是土木工程专业培养方案中的专业关键必修课，是实践性、综合性都很强的课程，有别于其他选修类别的课程。然而，目前我国土木工程施工类课程教学普遍存在着较大的困难和问题，主要表现为如下几方面。

1.教学内容滞后于现行规范、工程实践。土木工程施工教材内容陈旧，技术落后，没有与时俱进，紧跟现行法律和规范，贴近工程实践，没有形成较好的课内课外相结合的有层次的互动式的施工类课程教学体系。例如，2009年国家出台了《建筑施工组织设计规范》（GB/T50502-2009），尽管是推荐性规范，但是在《土木工程施工》教材中讲述的仍然是50年代施工组织设计内容。

2.在课堂教学方法和教学手段方面。由于土木工程施工课程的实践性、综合性和理论跨度大等特点。施工课基本是采用课堂教学方式，以教师讲授为主，这样传统的教学模式非常陈旧，没有调动起学生的学习积极性，教学效果一般较差。尽管有的教师运用多媒体教学手段，收集大量的图片、动画资料，然而，由于时间与空间的限制，学生也很难观察到施工的全过程。

3.施工生产管理实训方法和手段方面。土木工程专业是一个实践性很强的工科类专业，实践教学环节效果的好坏对毕业后学生适应社会工作及动手操作能力尤为重要。现在全国高校土木类院校的培养方案实习分为施工生产实习3周，毕业实习3周，条件好的-🔥js1996注册登录有3周的实训，以老师根据教学安排事先联系好实习单位，在规定时间内集中组织学生到工地去参观、见习，由现场技术人员和老师对工程概况及施工技术进行讲解，然后由学生自己去寻找实习单位，这种放羊式的教学方法，使得实践环节流于形式，效果极差。

4.在实习实训教学环境方面。实习实训教学资源的不足是长期困绕《土木工程施工》实践教学质量提高的难题。时代的发展和科技的进步对实验教学提出越来越高的要求，对学生创新思维和实践能力的培养需要一种趋于个性化的教学，需要占用更多的实验、实习实训教学资源。而这种矛盾可通过仿真技术的应用得以缓解，运用计算机仿真技术软件，可模拟环境情境，学生通过仿真实习实训后，对实训的整体到局部建立起直观感性认识，学生可不受实际实训条件和时间限制进行实验、实习实训方案设计。虚拟仿真技术和实际情境实验结合的模式可合理有效配置教学资源，解决实践课时少的问题，改善教学条件，形成多元化的教学环境[4]。

三、土木工程施工实习实训教学内容和方法

第7篇：虚拟仿真施工技术范文

1施工难点

1．1深基坑支护

深基坑支护的目的是要确保地下结构的施工安全，并为基坑的周边环境提供安全保障，从而在深基坑的侧壁和周围环境中，通过支档和加固等手段，对其进行保护。目前，我国的高层建筑在深基坑支护施工中，发生事故的频率比较高。由于此施工中需要较多的施工人员参与，所以一旦发生事故，就会导致施工群体伤亡，造成严重的后果。而出现这种情况的根本原因，在于施工单位没有对施工过程进行严格的控制，且没有采取相应的防控措施消除安全隐患。

1．2大体积混凝土施工

大体积砼是高层建筑施工中比较常见的，其在温度控制方面的难度较大，且防裂问题一直是困扰技术人员的难题。大体积砼对施工技术的要求比较高，需要用到大量的混凝土，不仅结构厚实，且水泥水化热也比较大，在结构物体受到温差变化的影响时，其很容易出现变形。由于大体积砼需要在地下对钢筋混凝土结构实施现浇工艺，所以其施工条件相对比较复杂。此外，大体积的混凝土对平面尺寸的要求比较高，如果平面尺寸没有控制好，使得尺寸过大，温度力在约束作用下也会变大。如果不能对温度进行有效的控制，当温度引力超出混凝土能承受的拉力范围时，就会出现裂缝。

1．3垂直运输

随着建筑高度的增加，在对混凝土进行垂直运输时，其难度必然会加大。而高层建筑所使用的混凝土类型是多种多样的，不同的混凝土对运输高度的要求也不一样。如果混凝土的颗粒比较小，其所需的垂直运输高度就比较高;如果混凝土的颗粒比较大，则其对运输高度的要求就更低。

2技术创新

2．1生态技术

随着建筑工程规模的扩大、数量的增加，其消耗的能量、排放的污染物质也越来越多。因此，在未来的建筑施工中，应该融入绿色环保节能的理念，采用生态化的施工技术，提升建筑的节能环保性。同时，在对高层建筑进行设计规划时，要尽量降低其对环境的影响，在对环境加以利用的同时，对其进行保护。所以，在高层建筑的设计中，要多采用生态技术，并对其进行创新，以实现高层建筑室内室外的有效衔接。当室外的环境发生变化时，能够将变化情况反馈到室内环境中，室内环境则做出相应的调整，以确保室内的各项环境指标都符合标准，通过对太阳能、风能等的利用，有效降低高层建筑施工中的能源消耗。

2．2仿真技术

仿真技术是利用计算机，建立起高层建筑的实际模型和虚拟模型，对高层建筑内的实际运动过程进行模拟。通过仿真模型的全面分析，能够有效缩短决策的时间，并提高决策的正确性，从而提高资金的利用率，缩短施工周期，降低施工中的人力和物力成本。对高层建筑的施工过程进行仿真模拟，需要根据离散事件建立相应的模型，并对模型中的建筑施工、结构施工、装饰施工等进行全面的分析。在基础工程施工中，仿真系统能够对其中的土方、初支、大体积施工等进行分析;在结构工程施工中，仿真系统的主要功能是，对施工方案和管理等进行模拟。同时，通过计算机技术的作用，在对高层建筑结构进行仿真模拟时，还能为实际的施工提供理论和力学依据，从而帮助施工单位制订更加科学合理的施工方案。

2．3卫星定位技术

目前，卫星定位技术已经开始在相关领域使用，比如，在对土木工程进行勘察设计时，就可利用卫星定位技术来进行，且在其施工过程中，也可借助卫星定位技术的作用，此项技术在土木工程施工中的应用频率是最高的。随着技术的不断发展，卫生定位技术不仅在理论上日趋完善，且其需要的设备技术含量也越来越高，因此，将此技术应用于高层建筑施工中，应该是顺理成章的。将卫星定位技术应用于高层建筑施工中，不仅能减少施工测量的次数，提高测量的准确性，还能将测量结果进行精准的传输。同时，对测量数据的处理和分析，是利用计算机来完成的，这就能有效避免人工计算中的错误。此外，在高层建筑中设置观测的基准点，目的是要确定具体的起算点和方向。采用卫星定位技术，在对施工楼层的控制网基准点进行选择时，不会受到其他因素的干扰。而对于高层建筑可能出现的日照变形或者振动变形等，卫星定位技术也能进行准确的测定。

3结语

综上所述，为满足社会发展的各种需要，高层建筑工程不断涌现，而高层建筑的施工难度，比普通建筑的施工难度大很多倍，其在施工中出现问题的可能性也越大。因此，在对高层建筑进行施工时，需要通过生态技术、仿真技术、卫星定位技术等，降低高层建筑施工对环境造成的污染程度，并提高其施工的安全性，改善施工质量。

作者:谭毅杰 单位:华东建筑设计研究总院大连分公司

参考文献:

［1］杨娜，袁磊．高层建筑施工技术创新的分析与研究［J］．建筑工程技术与设计，2016(14):29～36．

第8篇：虚拟仿真施工技术范文

施工企业信息管理是指施工企业采用先进的管理概念，运用信息技术，特别是计算机技术、网络技术、通信技术、技术、系统集成技术和信息安全技术等，提高企业的管理、决策和服务水平，以便对外界需求做出迅速反应，从而加强企业的生存、适用能力和核心竞争能力，推动企业的快速发展。

2、施工企业信息管理的内容

2.1建立信息代码系统

用文字来描述信息已不能满足现代化管理的要求，必须赋予信息一组能反映其主要特征的代码，用以表征信息的实体或属性，以便于利用计算机进行管理。

2.2明确施工企业管理中的信息流程

为了保证施工企业管理工作的顺利进行,必须使信息在施工管理的上下级之间、有关单位之间和外部环境之间流动，这称为“信息流”，通常有以下几个方面：

（1）管理系统的纵向信息流。包括由上层下达到基层，或由基层反映到上层的各种信息，既可以是命令、指示、通知等，也可以是报表、原始记录数据、统计资料和情况报告等。

（2）管理系统的横向信息流。包括同一层次、各工作部门之间的信息关系。有了横向信息流，各部门之间就能做到分工协作，共同完成目标。

（3）外部系统的信息流。包括其他有关单位及外部花茎之间的信息关系。

2.3制定施工企业管理中的信息收集制度

包括信息来源、要收集的信息内容、标准、时间要求、传递途径、反馈的范围、责任人员的工作职责、工作程序等有关内容。

2.4施工企业管理中的信息处理

一般包括信息的收集\加工\传输\存储\检索和输出六项内容。

3信息管理在施工企业的具体应用

3.1企业网络信息系统的建立

中国建筑第三工程局目前已建立了比较完善的企业网络信息系统。整个网络体系是一个树形网络体系结构，一共有四级：一级网络为局总部信息网络，称为中心网络；二级网络为公司级网络；三级网络为分公司级网络；四级网络为项目网络。各层次网络在行政上是上下级关系，从网络架构的信息组织上属父子关系，所有共享信息保存在企业信息网的各级服务器中，各单位的服务器上保存有本单位的共享信息。如果父子网络在一个LAN（局域网）内，则直接进行网络连接；如果两者不在一个LAN内，则通过电话拨号网络进行信息互访。在这个信息网络架构中，不存在父子关系的网络之间也可进行授权信息访问。整个信息的交流渠道更加灵活。远程拨号网络通过授权访问的方式，与各级信息网络服务器建立远程连接，进行信息的存取。这种方式简便灵活、管理方便、便于推广。

3.2信息技术的应用

近几年，我国许多建筑施工企业利用信息技术改造传统施工方式及施工技术，提高了施工技术的整体水平。具体表现在：

（1）混凝土搅拌站计算机计量控制技术。建筑施工企业可以利用先进的工业计算机计量控制技术对混凝土搅拌站进行技术改造，实现配料、搅拌及检测等生产过程的自动控制和管理，保证混凝土的质量。

（2）超高层及高耸构筑物施工中的垂直度偏、扭监测。在超高层及高耸构筑物施工中的垂直度偏、扭监测中，可以采用计算机控制的激光定位高新技术，不仅可以把观测结果准确、直观的显示在屏幕上，而且可以实施连续观测的动态管理，以及预测垂直度偏、扭的发展趋势。

（3）大体积混凝土施工计算机自动测温技术。在大体积混凝土工程中应用微机自动测温新技术，利用计算机和传感对混凝土叫到、浇捣和养护过程中的温度及应力变化进行动态跟踪监控，对混凝土不同层面和深度的温度、温差进行分析，通过迅速、快捷、准确的信息反馈，及时指导混凝土施工和采取有效的养护措施。

（4）建筑施工虚拟现实技术。应用尖端的计算机虚拟现实技术可以模拟仿真施工全过程，事先发现和解决施工中可能会出现的各种问题，达到优化施工组织和施工方案的目的。中建三局与华中里工大学合作，在上海正大广场项目进行了建筑施工虚拟的研究，取得了成功。有关专家认为它是中国建筑施工技术发展的里程碑，达到国际先进水平。

（5）结构仿真技术。结构仿真就是在建筑施工，特别是钢结构施工中，应用目前国际上先进的空间分析软件（ANSYS、SAP等），对施工方案每一工况下的结构内力及变形进行模拟验算，达到优化施工方案和确保施工质量与安全的目的。中建三局在广州体育馆大跨度空间桁架组合钢屋盖施工中，应用了此项技术，工程完工后，经过应力、应变及变形测量，各项数据均与结构仿真结果相符。

4施工项目信息管理所体现的效益

施工企业信息管理所体现的效益，很难从公司的总体效益分离出来，它是通过企业竞争力和市场占有率的提高、生产成本的降低以及公司无形资产的升值中加以体现的。也就是说，信息管理的功效要从间接效益、综合效益等方面来考量，如企业员工素质的提高、施工技术的改进、管理的规范、工程质量的提高、工期缩短、成本降低等。

第9篇：虚拟仿真施工技术范文

关键词：计算机技术；图形图像处理；应用

Abstract: The application of computer technology is more and more widely, the whole society into the information age, modern computer technology in the application of image processing on the break mode method of traditional image processing, so that it has good reappearance function, more flexible application, applicable scope is wide. Especially the BIM technology for the application of graphics and image building, is brought about a revolutionary upgrade. At the same time and the virtual simulation technology in the latest architectural aspects of the application, the computer image processing technology is becoming more and more important in building construction.

Key words: computer technology; image processing; application

中国分类号：TU71 文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02

随着社会现代化的大发展，在很多的生产施工中，为了保证工作的高效、安全、准确，都趋向于生产的自动化。建筑业是国内经济的几大经济支柱之一，将计算机技术与工程建筑业结合在一起的趋势是有目共睹的。在追求低能耗、低污染、可持续发展的大背景下，工程建设信息化已成为时展的必然方向[1]。利用计算机技术对图形图像的处理就是通过计算机对图片进行修饰，分割，除噪等一系列的步骤，从而实现对图形图像的优化设计。计算机技术在建筑业方面的发展经历了两次重要的变革。早期出现的计算机辅助CAD技术使工程建筑业由传统的手工画图阶段转变为二维的计算机绘图阶段，给建筑业带来来了第一次的技术革命。随着建筑业与计算机技术的进一步的结合应用，又出现了专业应用于建筑业的3DStudio,FormZ,VIZ等技术。本文从工程建筑方面的角度出发，探讨几种计算机技术在施工图象处理的科学策略和应用，比如，虚拟仿真技术，BIM技术等。

BIM技术的应用研究

BIM（建筑信息模型）技术是在社会对工程建筑领域的管理技术的需求增长的条件下应运而生的，是建筑业图形图像处理的。在建筑制造行业，大概有三分之一的工程是需要再次返工的，这样就导致超过半数的劳动力以及资源流失，十分之一的材料损耗。不难察觉有数以亿万元的经济损失，而BIM技术就是针对该问题的突破性研究。对建筑业来说，BIM技术在建筑过程的应用可以设计出精确的三维模拟和能耗模型，高效的实现高效率、高质量、低风险的、低损耗的理念，轻松的完成建筑项目，从而带来更大的经济效益。BIM技术的应用是贯穿于建筑的整个过程。现今已有一些成功的应用案例，例如美国webcor公司，旧金山某基督教堂的虚拟施工模型。并且计算出后期施工的一系列数据（如图二）。只是应用简单的CAD是无法满足设计要求的。施工模型图如图一所示：

图一

图二

在施工阶段的应用主要体现在以下几个方面：

第一、可以创建三维逼真的设计方案图，给人以真实、直观的视觉感受，可以根据施工顺序的选择，形象的展示各个环节的施工方案，还可以进行四维的模拟，对比选择不同的施工方案建立好的BIM模型，大大提高了三维渲染精度与效率，最终给客户更为直观的图形图象展示。比如在地铁盖挖逆坐施工中起到了很大的作用。

第二、有效虚拟施工过程，协同作用强。三维直观的可视化功能加上时间维数，就可以虚拟施工过程，将施工计划与实际的工程进展做对比，这样有效的四维协同，可以让工程师对项目的各个过程都了解得很清楚，以便对施工过程中可能出现的问题进行提前的防备，BIM技术和施工方案、施工模拟有效的结合可以大大减少人力物力的损耗，减少返工和修整，提高建筑质量，节约资源成本，缩短工程建筑周期。

第三、优化设计方案，精确计划，提高质量。BIM技术最大的特点和优点就是三维立体逼真的可视化，它可以使图形图像形象地展示在人们的眼前。利用这个技术可以在施工前检测在施工过程中可能出现的碰撞和错误损失，进而进一步优化设计方案，尽量减少返工，提高施工的质量。

虚拟仿真技术在建筑施工中的应用研究

虚拟仿真技术包括虚拟和仿真两个方面，虚拟技术和仿真技术有效结合，并成功应用于设计施工中，打破了传统的设计和施工模式，它具有高度仿真性，无破坏性，可无数次反复试验，可控性高等优点，还具有高效、施工质量高、成本低等特点。其本身的软件平台是Revit软件，是基于上述的BIM信息模型而配套的技术。对于建筑设计中的结构和水暖加以概念性建模。它是迄今为止最经济有效的综合集成方法,是推动技术进步的战略技术。主要的虚拟仿真过程如图三所示;

图三

首先是利用现有的计算机水平建立三维模型，接着就是虚拟施工环境。某集团的新建住宅小区就是这一技术应用的实际案例，其平面是一个矩形图，建筑面积为24.3万m2。该建筑的设计造型需要使用很多的钢型结构，导致整个吊装工程巨大。只有通过虚拟仿真技术才能实际需求，得到一个可视化的虚拟模型，在施工前有一个准确的预估。建筑施工中图形图像的处理就是将设计出来的图形转化为更为直观的、形象的三维图像的过程，施工过程就是把图像转化为建筑实物的过程。在传统的建筑模式中，保证施工质量的条件是经验丰富的工程师，但这有很大的缺陷，光凭借经验往往使得在施工过程中出现缺乏全面性、客观性，具有主观性、盲目性等缺陷，也会出现很多难以控制的问题。虚拟技术在建筑领域的应用大大弥补了这一不足，虚拟技术下建立的图形具有高仿真性，交互性，沉浸性。工程师可以根据需要进行施工虚拟实验，从而在不断的实验中找到最佳的方案，实现设计图形的最优化，达到节约资源成本，缩短工程周期，提高质量等目的。

利用计算机技术对图形进行处理可以极大地提高形成图片的效率及提高图片的质量，也会给工作带来极大的方便，提高工作效率。图形的处理技术包括图形的屏幕显示，图形的字符处理以及成图。首先是利用CDI和位映像图来展现初步的绘图的效果，然后就是对图形的尺寸、特性用参数表示，所以在图片上进行尺寸的单位的标注也是图片处理的技术之一。

虚拟仿真技术为建筑的整个过程构造了一个整体、综合的环境，虚拟场景中的任何一个物体，都可以有高度仿真的声音、动作画面模拟，使画面的真实感强，它的三维动画的应用。如图四就是通过计算机仿真技术制作的该小区的外观效果图：

图四

虚拟仿真技术可以实现对施工全程的分析，施工过程中的细节都以高清晰的画面的形式展现出来，人们可以根据自己的需要在画面上做修改，并且这项技术在预防施工过程可能出现的安全隐患具有很好的预测性。未来的图象处理技术的发展，主要是朝着高度清晰、三维成像及多位成像、自动化、智能化的方向发展的，在技术的研究中，主要是将理论和实际操作结合起来，计算机技术在图象处理中的应用也将得到进一步的发展。

三、总论

图象处理技术的应用越来越广泛普遍，CAD、CAM技术对于建筑工程设计的基础构图中也有充分应用。在建筑施工中对图形图像的处理给我们的社会带来很大的经济效益，可以不费成本的无数次的反复试验施工过程，然后对施工过程进行细致的分析，尽量减少各种浪费，减少人力资源的耗损。BIM技术对图形图像的处理实质上也是对施工过程的一个模拟的过程，在计算机上近乎逼真的动态模拟，让我们如身临其境，达到一定实质性的效果。随着时代的进步，该技术所提供的数据会越来越详细和全面，对于建筑施工行业会带来巨大的革命。同时，5D技术也会在计算机图像处理中越来越多的应用。建筑设计等等中的问题依靠计算机技术的进一步发展来带动其变革。综上所述，计算机技术在建筑领域的应用有待于进一步的推广和深入的发展。

参考文献：

[1]刘刚，李鑫，王兴龙，等．建筑施工企业BIM应用浅析与建议[J]．施工技术，2012，41(3)：39-40,44．

[2]潘佳怡，赵源煜．中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析[J].工程管理学报，201226(1):6-11