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摘要：现如今，土木建筑工程的规模不断扩大，建筑结构也变得越来越复杂，建设难度不断提高。而随着科学技术的进步，大量的先进智能技术被运用到土木建筑工程中，其中就包括计算机虚拟现实技术。通过虚拟现实技术，使得土木建筑工程的建设水平得到提高，很好地满足了建设和使用的需要，发挥出越来越大的作用。

关键词：计算机虚拟现实技术;土木建筑工程;应用

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-357

虚拟现实技术是一种刚刚出现的新兴技术，属于一种虚拟三维空间，是建构在传感技术、三维动态技术和计算机仿真技术基础上的。将虚拟现实技术运用于土木建筑工程是该技术的一种崭新的运用形式，其通过模拟真实的建筑施工环境，给施工方和设计方带来了极为真实的体验，验证了施工方式和技术。

1.计算机虚拟现实技术的内涵

随着计算机仿真技术的发展，虚拟现实技术应运而生，其集成了仿真技术和计算机领域的诸多尖端技术，以及多媒体技术、网络技术等，是众多交叉学科共同作用的前沿技术。主要由传感设备、自然技能、感知和模拟环境等方面组成。具体来说，传感设备指三维交互设备;感知指虚拟现实技术所应具有的包括计算机图形技术生成的视觉感知和运动、力觉触觉和听觉等一切人的感知。在感知的过程中，感知的信息输入计算机系统，形成数据进行相应的处理;模拟环境则是指通过计算机生成的动态的、适时的、逼真的三维立体图像。

2.虚拟现实技术的主要特征

2.1 交互性

交互性是虚拟现实技术最突出的特征。一直以来，人与计算机之间都是单方向关系，要么是人向计算机输入信息，要么是计算机向人输出信息。通过虚拟现实技术，人们将这两个方面结合起来，在人机间构建出一个沟通的桥梁，实现了人机的互动。同时，虚拟现实技术降低了设备的操作难度，使得我们对计算机的运用更加熟练自然，只需要校正修改好系统模拟的相应参数，系统就会做出及时有效地反馈。交互性还体现在硬件设备的简便上，一般来说，我们与计算机进行交互多是通过键盘、鼠标等设备，而计算机与人进行交互则需要借助带有传感器的衣服、头盔、手套等工具来进行。借助传感器，人可以感受到与现实相比极为逼真的感觉，并通过一些动作、语言等来操作虚拟环境。

2.2 沉浸性

虚拟现实技术的运作原理极为简单，就是采用现代的各种传感技术，模拟人类的感觉机制，用计算机模拟的人眼看到的三维立体图像，从而给人创造出逼真的感觉。运用虚拟现实技术需要有相应的硬件设备的参与，如佩戴带有图像信息输出显示功能的头盔，穿戴相应的一整套配具，包括数据手套、衣服和可以固定在其他部位的配具。在实际运用的时候，要选择一个和土木建筑施工环境相同的模拟现场来预演，从而让虚拟环境与实际施工环境保持一致，并且做到配具和使用者充分接触。通过这些方式，增加使用者的感官感受，方便人机交互，提高现实环境和虚拟环境的融合。

虚拟现实技术的主要特征包括交互性和沉浸性，两大特征的优缺点如下表所示：

3.在土木建筑工程中应用虚拟现实技术的途径

3.1 规划设计中的应用

土木建筑工程施工环境复杂多变，工程量大，且工程本身存在很多不确定性，因此在工程规划设计阶段就需要进行数据信息的采集、处理和分析，进而在此基础上绘制工程图纸。但由于平面图形表达信息的限制，这种方式很难准确展现出土木建筑工程的所有数据信息。而通过运用虚拟现实技术，则可以简化设计中的建筑的力学模型，并借助技术手段降低数据信息处理难度，解决土木建筑施工中可能遇到的各种问题，最大程度上规避因为力学原因可能造成的问题，提高土木建筑工程规划设计的效率。

以设计建筑为例，技术人员可利用信息采集技术大量搜集关于施工区域的地质、地理环境等信息，然后整合处理各种信息，以此作为建立三维立体模型的基础，将相应的数据标注在模型中，以备设计和施工人员随时查询。由于工程的不确定性，随时会出现更改设计的情况，所以也可借助虚拟现实技术随时对模型中的数据信息进行更改并调整相应的位置。通过虚拟现实技术，可以节约大量时间，让设计工作更加贴近工程实际。

3.2施工中的应用

土木建筑工程施工规模、工程量较大，施工周期长，施工中常会受到天气、环境和人工的影响。另外，土木工程各环节是相互关联的，一个环节出现问题，往往会影响到另一个环节，从而产生连锁反应，最终对整个工程的进度和质量产生影响。而通过采用虚拟现实技术，在计算机系统中输入相应的数据，模拟施工的各流程和环节，之后再利用计算机系统分析和处理各种数据信息，就可制定出可操作性强的优化的施工方案，让土木建筑工程施工更为合理。

3.3 测量中的应用

在土木建筑工程中，工程测量占有十分重要的地位。科学准确的测量能够为土木建筑工程进行有效的规划设计打下坚实的基础，从而保障工程施工的顺利进行，避免在施工过程中因规划设计与现实不符而造成设计变动，降低工程质量。土木建筑工程的测量工作主要包含高程测量、角度测量、距离测量三个方面。测量内容复杂繁琐，极小的变化极也易导致测量出现误差。而通过虚拟现实技术，利用收集的数据信息建立三维立体模型，借助计算机技术进行自动测量，并对测量的数据进行分析处理，就可以在高质量完成数据的分析、处理、记录等工作的同时，也将人力物力的花费降到最低。同时，测量数据还具有较高的准确性，可提高工程的施工效率和进度。

4.结束语

总之，随着时代的发展，虚拟现实技术在土木建筑工程中的运用将会越来越多，该技术可以运用科学的技术手段将建设的建筑具体形象地表示出来，从而帮助施工人员高效的开展工作，提高建筑施工的效率，解决可能遇到的问题，确保工程建设持续安全稳定的进行。

参考文献

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[2]黄欢.虚拟现实技术在土木工程中的应用分析[J].四川水泥，2019，000（010）：162-163.

[3]张吉.虚拟现实技术在土木建筑工程中的应用研究[J].建材与装饰，2018，（48）：296.

作者简介：甘元彦，1980年3月，男，重庆市，汉，研究生（博士），高级工程师，重庆文理学院教师，中国建筑第七工程局有限公司和重庆大学联合培养博士后，研究方向：装配式建筑智慧建造。

重庆文理学院 重庆 永川 402160