VR技术怎样结合BIM技术？

几年，BIM的推广实施速度非常快，上到施工单位、设计院下到业主对它都可以说出一二。它就像十年前互联网大潮那样子，引领着技术变革，管理变革，造就新的商业模式，新的工作岗位。现今很多单位，一边培养自有的BIM人才同时通过各方面吸纳优秀BIM人才，可以看出BIM所拥有着巨大价值。




随着BIM技术日渐成熟，大量的BIM模型涌现。以苏州为例，苏州不同行业不同单位都制作了很多建筑、路网、管线、交通等模型，而且制作的三维场景都很逼真，试想，如果把这些已建模型整合一下，组成一个城市的数据模型库，不就是我们所谓的智慧城市概念了吗，市政设施的养护和建设都可以从智慧城市数据库中提取数据，避免了很多城市内设施的建模重复工作，又能给城市建设提供准确直观的数据。


这次我想谈谈对虚拟现实（vr）的看法。VR虚拟现实(Virtual Reality，简称VR):虚拟现实VR是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。AR增强现实（Augmented Reality，简称AR）：增强现实AR，它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。




虚拟现实（VR），看到的场景和人物全是假的，是把你的意识代入一个虚拟的世界。






增强现实（AR），看到的场景和人物一部分是真一部分是假，是把虚拟的信息带入到现实世界中。因为VR是纯虚拟场景，所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互，更多的使用是：位置跟踪器、数据手套（5DT之类的）、动捕系统、数据头盔等等。





由于AR是现实场景和虚拟场景的结合，所以基本都需要摄像头，在摄像头拍摄的画面基础上，结合虚拟画面进行展示和互动，比如GOOGLE GLASS这些（其实严格的来说，IPAD，手机这些带摄像头的只能产品，都可以用于AR，只要安装AR的软件就可以。




我们所做的BIM模型和所制作的场景，其实就是在一个虚拟世界中的场景，因此BIM和VR技术是同脉相连，相同点很多。谈谈BIM和VR的联系吧。




（1）设计

BIM正在推动建筑供给端同时也是最前端（设计环节）走向行业变革的，而VR提升BIM应用效果并加速其推广应用。BIM是以建筑工程项目各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等特点。VR的沉浸式体验，加强了具象性及交互功能，大大提升BIM应用效果，从而推动其在建筑设计加速推广使用。

VR正逐步走进建筑设计领域，目前国外在视频拍摄、电子游戏等领域已经有了完善的VR产品，在工业设计中谷歌、微软、索尼等产品逐渐进入工业设计中。欧美知名建筑设计公司目前已经开始了VR技术在建筑设计领域的模型测试，并认为未来五年内VR技术将有望在建筑设计中推广。英国IVRNATION公司根据Ty Hedfan公司在南威尔士设计的住宅搭建了VR模型，建筑设计师可以利用该模型即时改变墙壁、地板和家具等组件的材质和设计，设计师表示VR模型真实度达到90%。同时，VR模型构建者认为，随着显示设备的发展，建筑设计师将在未来四到五年内进一步提高VR模型的真实程度，该技术将更有力地推动建筑行业发展。

【上图为实景，下图为虚拟】

建筑设计行业目前最大的痛点在于“所见非所得”和“工程控制难”，难点在于统筹规划、资源整合、具象化联系和平台构建。BIM+VR模式有望提供行业痛点的解决路径。系统化BIM平台将建筑设计过程信息化、三维化，同时加强项目管理能力。VR在BIM的三维模型基础上，加强了可视性和具象性。通过构建虚拟展示，为使用者提供交互性设计和可视化印象。设计平台+VR组合：未来将成为设计企业核心竞争力之一。
【左图为实景，右图为虚拟】
（2）施工

在实际工程施工中，复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的问题，前者难点关键就在于施工现场的结构构件及机械设备间的空间关系的表达；后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。 在虚拟的环境中，建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型（虚拟模型），形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统，让系统中的模型具有动态性能，并对系统中的模型进行虚拟装配，根据虚拟装配的结果，在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。同时，利用虚拟现实技术可以对不同的方案，在短时间内做大量的分析，从而保证施工方案最优化。
借助虚拟仿真系统，把不能预演的施工过程和方法表现出来，不仅节省了时间和建设投资，大大增加施工企业的投标竞争能力.
（3）地产营销



BIM+VR在房地产营销领域是目前的主要应用方面，主要在用于样板间的展示例如万科、厦门指挥家科技公司的样板间、美房圈、美屋等公司。借助VR技术这是一种全新的销售模式，客户能够在短时间看不同的样板间，甚至可以直接测量距离，还可以变换装修风格，还可以体验在未来住宅的小区的整体场景、景观等。BIM模型能够将建筑原始数据真实还原。BIM+VR这样的地产营销模式正在逐渐走入大家的视线，并日趋成熟。



BIM+VR引领建筑新革命：BIM的建模渲染的真实度提升、VR插件动作捕捉精度和显示分辨率提升、BIM+VR在建筑营销领域得到推广、BIM+VR在施工应用领域得到推广，最终形成BIM+VR一体化系统，全面渗透建筑设计行业。其中前两步的推进有赖于计算机及互联网技术进步，为建筑行业提供更强的运算能力和有效的软硬件联系；而BIM+VR系统在施工中和营销中的应用有赖于行业对于系统的投资提高和居民消费质量的提高。


（4）市政基础设施



市政设施例如高架、隧道、立交、管廊、管线等实体构造物，都可以做出BIM模型，我们可以通过视角转化，在虚拟实景中体验高架、立交匝道之间的净高、坡度和长度，隧道的灯光、附属设施、管廊内管线、设备和建筑的空间关系等，都可以为设计人员、业主和施工人员已经运营工作人员提供直观的体验和数据的支持。


（5）虚拟软件


我使用最多的是LUMION和fuzor，把已经做好的BIM模型导入这些软件，在这些软件中布置景观，可以把场景做的和现实一样逼真，鸟语花香、行车流水...当然还有其他一些软件（例如quest3D,InfraWorks...）也可以做场景，个人认为最成熟的还是LUMION。






将VR技术引入市政BIM中，让我们的BIM模型不在枯燥、不在与现实差距那么远，一直是我们未来的努力方向，幻想以后我们再自己所建立的模型中，成为模型中的一份子，在其中漫步、体验和现实一样的生活场景，多么美好。