周艦航

(黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

VR技術在公路施工中的應用前景

周艦航

(黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

VR技術如今影響日趨擴大，其應用范圍也不斷拓寬，這這樣的背景下，使VR技術與傳統(tǒng)施工結合就變得很有必要起來。借助VR對施工環(huán)節(jié)改進與增強也不再是空口白話。在國家對BIM的推廣期間，更可運用VR+BIM的形式使施工人員有預想的排布工期，對停留在大腦、圖紙上的公路與橋梁具象化，從容進行技術交底。

VR；全景攝影；技術交底；現(xiàn)場踏勘

就如同3D技術給電影業(yè)帶來巨大革命一樣，VR在現(xiàn)今同樣也在影響著人類的視覺革命。

2014年Facebook收購了Oculus，緊接著世界各大頂級科技公司也紛紛跟隨其腳步涌出了自己的VR產品，其中就有谷歌的Cardboard(廉價易用)和三星的GearVR(需搭配Galaxy Note4)等，截至2014年末，全球VR廠商就超過了200家。到了2016年，VR技術迅速躥紅，索尼與HTC分別推出了PSVR與HTCVvie，兩者與Facebook旗下的OculusRift共同鑄成了VR元年三足鼎立的格局。

在我國大力推進BIM應用的大背景下，通過BIM建模漫游的效果輔之以VR技術，能讓業(yè)主、設計院、施工方溝通更為迅捷，計劃工作更為具象化。

1 VR市場現(xiàn)狀

1.1 VR是什么

VR即Virtual Reality，直譯即為虛擬現(xiàn)實，是利用軟件模擬一個三維空間的空間，為參與者提供視、聽、觸等感官的模擬，讓參與者身臨其境，可以任意地觀察三維空間。其代表性的產品是OculusRift。目前，與VR同時并列的技術目前還有：AR(增強現(xiàn)實)與MR(混合現(xiàn)實)。

1.2 VR的優(yōu)勢

VR相較于AR、MR來說更實現(xiàn)成本較低，只要帶上VR眼鏡就可以徜徉在虛幻的世界中，受到虛擬現(xiàn)實的沖擊。同樣相對于AR、MR，其上下游產業(yè)鏈也相對成熟，在游戲與娛樂產業(yè)上已產生不俗的影響。

VR的沉浸感通過頭盔式三維立體顯示器+高性能計算機等特殊設備感受，其具有豐富的視覺、聽覺信息，使參與者得到一個全新的互動空間。

當前VR已廣泛應用于地產樣板間展示上，銷售由線下環(huán)節(jié)同步至線上環(huán)節(jié)，搶占同業(yè)宣傳渠道。

2 影像記錄

2.1 VR與踏勘

在以往對現(xiàn)場的的踏勘過程中，需要多人次測量地表的地形。但采用VR全景攝像后，可全方位、角度的拍攝，更可為后期的施工組織設計的編制提供詳盡視頻影像信息。

2.2 VR與現(xiàn)場監(jiān)控

VR的出現(xiàn)對以往對施工項目的監(jiān)督環(huán)節(jié)中需要大量人力的情況有了較大改觀，即使用VR攝影車進行施工現(xiàn)場攝制，督查人員在后方即可通過無線傳輸實時觀察現(xiàn)場狀況。

2.3 VR與無人機

近幾年無人機技術在國內得到突飛猛進的發(fā)展，在西藏地區(qū)林芝至拉薩的公路，拉薩段、林芝段及阿沛新村附近，海拔近4 000 m的區(qū)域，通過無人機進行查勘作業(yè)。及時準確的掌握公路項目的施工情況，為工程保險的風控監(jiān)理提供有力的信息服務和數(shù)據(jù)支撐。

無人機航拍得到的影像，配合相機的POS參數(shù)，通過專業(yè)無人機數(shù)據(jù)處理軟件，自動創(chuàng)建航帶，自動轉點、解算，可快速生產出含有坐標信息的正射影像圖。通過對近百張照片的拼接合成，我們可得到整條路段的影像，放大至局部，既可查看自然狀態(tài)，又可展現(xiàn)施工進度。

在無人機的支持下，借助VR攝影技術，我們可做到“坐地日行八萬里”，以上帝視角俯瞰全局，更直觀觀察工程細節(jié)。

3 VR在公路施工中前景的展望

3.1 BIM對公路施工行業(yè)的影響

一直以來，公路施工行業(yè)存在兩個痛點：第一是公路施工效果未知——“所見非所得”；第二則是工程質量控制難，在統(tǒng)籌規(guī)劃階段難與資源整合進行具象化的聯(lián)系。

BIM的出現(xiàn)成功使得圖紙由2D轉為3D——“所見即所得”，BIM平臺將建筑設計過程信息化、三維化，同時加強了項目管理能力。BIM作為建筑工程管理信息化發(fā)展繼CAD之后的又一巨大革新，各大公司在其平臺上開發(fā)了各種豐富的的建筑模型設計軟件、工程計量軟件、碰撞檢測軟件、預算造價軟件，基于其中的軟件平臺，各大工程應用項目也隨之而起。

3.2 VR與BIM結合

通過采集實地信息，利用BIM建模軟件對公路地形進行高精準建模，建立周圍場景、附屬設施，然后生成全景漫游動畫，最后通過VR技術與之交互。

當轉入VR視界后，參與者可如身臨其境一般，整個工程即栩栩如生地展示在眼前，似觸手可及：參與者更可在虛擬的工程中隨意“出入”，任意地切換場景，查看細節(jié)構件，可讓人真切的地感受晝夜交替下的工程風光，能清晰明了地查看工程結構的每一個部件、得到其詳細的參數(shù)。

VR的出現(xiàn)，加強了模型可視性和具象性。通過構建虛擬展示，為參與者提供交互性設計和可視化印象，從而大大提升BIM的實際應用效果。

3.3 小結

在工程的施工階段，用VR的沉浸式溝通方式將工程設計方案準確傳達給施工人員是一個妥當?shù)倪x擇，對VR來說，虛擬的三維空間極其廣闊，對技術交底、安全交底等有了非常直觀的展示效果。

4 結束語

未來，VR與BIM的結合具有美好應用前景，在工程領域存在很多的問題，如：施工效率低下，體力勞動依賴大，成本居高不下，質量參差不齊，信息傳遞效率低等。但通過BIM結合VR，我們可以得到公路信息的視覺效果，更可得到建成后的直觀形象，可為領導層的決策提供直接信息，最后也可為竣工后資料維護提供原始查詢。就此我們相信，VR在公路工程施工中一定擁有美好的前景。

[1] 廖樹忠.基于VR的高速公路三維可視化進度管理系統(tǒng)[C].公路，2010,(1)：114-116.

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