劉昊昌

[摘要]本世紀科技的發(fā)展速度逐漸加快，越來越多的新興技術(shù)出現(xiàn)在公眾的視野中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)便是其中之一。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造出虛擬世界，借助虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示設(shè)備、三維視覺顯示設(shè)備等專業(yè)設(shè)備，就能將使用者帶入通過計算機技術(shù)建立的虛擬空間，體驗到仿佛身臨其境一般的真實感受。通過充分運用這一特性，便能夠改善應(yīng)對因傳統(tǒng)工程手段不適應(yīng)社會發(fā)展需求而逐漸暴露出來的弊端，對現(xiàn)代工程管理有著很大的幫助。本文將著眼于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的仿真技術(shù)特性，論述這一技術(shù)在工程管理方面的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實技術(shù)；工程管理；應(yīng)用 文章編號：2095-4085（2018）04-0150-03

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality Technology，簡稱VR）又被稱為靈境技術(shù)或人工環(huán)境?！笆且环N綜合了計算機圖形學、人機接口技術(shù)、傳感器技術(shù)以及人工智能技術(shù)等多領(lǐng)域技術(shù)的新技術(shù)，目標是提高人機交互的功能，使用者只要通過應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就可以得到一個實時反應(yīng)應(yīng)用對象變化及作用的三維圖像空間，”川使每一位體驗者都能獲得聽覺、視覺、嗅覺和觸覺多方面的真實體驗。這項技術(shù)在其逐漸完善之后便得到了普遍的關(guān)注。美國谷歌公司、日本索尼株式會社、臺灣宏達電子公司等世界知名科技企業(yè)均趕著屬于VR技術(shù)的科技浪潮推出了VR產(chǎn)品。

在建筑方面，伴隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展和工程建設(shè)項目的規(guī)模增大，對工程建設(shè)的科學程度以及施工精度提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)工程管理方式不再適應(yīng)發(fā)展的新要求，它們的弊端也開始逐漸被暴露出來。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種優(yōu)秀的高新技術(shù)，它包含了極強的綜合性與集成性，正因如此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)經(jīng)常被應(yīng)用在工程管理之中。無論是工程建設(shè)項目的可行性研究設(shè)計和現(xiàn)場施工階段，還是建筑產(chǎn)品銷售投資以及施工安全教育等各個方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工程管理中都發(fā)揮著越來越大的作用。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工程管理中項目的可行性研究設(shè)計

可行性研究通過對研究對象的區(qū)位選擇、工藝設(shè)備選擇和交通環(huán)境影響等多個方面分析調(diào)查，對項目的是否可行進行論證，為保證投資決策能夠準確順利地進行提供理論依據(jù)，它是基本建設(shè)中的一項重要程序。伴隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和建設(shè)規(guī)模的逐漸擴大，更加激烈的市場競爭也隨之而來。若是能夠讓工程項目可行性研究報告更加的準確嚴謹，就更有機會占得競爭的先機。而使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，正能夠滿足這樣的要求。在傳統(tǒng)的可行性研究階段下，一般以調(diào)查分析和數(shù)據(jù)調(diào)查的方式進行，調(diào)查及數(shù)據(jù)的正確可行很難在這樣的方式下得到保證?！疤摂M現(xiàn)實技術(shù)是通過建立周圍場景、結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及機械設(shè)備的三維CAD模型，由此形成一種具有一定功能的仿真系統(tǒng)，使其在進行工程設(shè)計的時候具有動態(tài)的功能，在工程設(shè)計中進行人機交互可視化環(huán)境的設(shè)計、修改與生成?！盵2]利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將可行性研究方案轉(zhuǎn)換成精確的反應(yīng)想法的仿真模型，在建模準確且參數(shù)調(diào)試合適的前提下，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到的模擬結(jié)果就應(yīng)當是實際設(shè)計的結(jié)果。使用這樣準確的結(jié)果進行接下來的工作也可以使工程項目更加的準確可行。這樣的設(shè)計方式可以說給實際操作人員提供了很大的設(shè)計空間，讓操作人員更為輕松地完成可行性研究報告的設(shè)計與修改，使其能更精準地得出可行性研究結(jié)論。能夠快速捕捉科技的發(fā)展方向是一家公司長遠發(fā)展的重要能力，對于已有八十年歷史的奧雅納全球公司來說更是如此。早在2001年，奧雅納全球公司就開始嘗試實現(xiàn)三維模型的實時可視化。在后來的國王十字車站的重建項目中，奧雅納全球公司通過仿真技術(shù)建立起車站的立體模型，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對人群的運動行為進行調(diào)查。在實驗中，用戶在模擬車站內(nèi)白由穿梭，并且隨意挑選自己想要的路線，再利用VR模型附近事先設(shè)定的路徑檢測裝置查驗潛在的設(shè)計問題，比方說由于丟失、錯位或矛盾的標識而造成的交通擁堵問題，最后再交由工作人員進行修改。這樣的方式為可行性研究提供了事實依據(jù)，優(yōu)化了可行性研究的準確性。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工程管理中的建筑產(chǎn)品

建筑企業(yè)通過施工活動生產(chǎn)出的建筑產(chǎn)品如商品房等給予客戶的信息并不直觀。建筑圖紙是平面的，不但給不了人真實的感受，看起來也實在是不方便；樓盤的模型即使是三維立體的，但卻不夠細致，密密麻麻的小格子讓人眼花繚亂，根本就沒有辦法擁有直觀的感覺。但這時使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，客戶就不必再費時費力地親臨現(xiàn)場調(diào)查建筑產(chǎn)品的狀態(tài)，只需利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的三維模型，就能推開建筑的房門，進入室內(nèi)查看房間的布局，仿佛身臨其境一般感受將要獲得的生活環(huán)境。對于建筑的開發(fā)者來說，不但節(jié)省了大量的人力、物力，大大降低了建筑產(chǎn)品的銷售運營成本，最重要的是滿足了客戶的需求，讓客戶在消費選擇的過程中感覺到滿意，這不可不謂是一舉多得。如若消費者身在異地想要進行投資或者購買行為，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)也讓這種想法變成了可能。只需借助專業(yè)的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，不管在任何時間、任何地點，都能夠了解想要了解的內(nèi)容。這也是建筑商品銷售的新的發(fā)展方向。

以房地產(chǎn)投資為例，由復華控股集團旗下的復華文旅地產(chǎn)打造的黃山復華麗朗度假村，與指揮家VR的創(chuàng)新結(jié)合，在營銷體驗中就廣泛使用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)。作為復華度假世界產(chǎn)品線的重點創(chuàng)新項目，通過指揮家VR制作的80萬m2VR黃山復華麗朗度假村以及8000m2徽派街區(qū)VR漫游體驗，將徽派文化實景毫無保留地展現(xiàn)在體驗者面前。體驗者在除了領(lǐng)略了徽派文化的美妙之外，也驚嘆于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的真實感，讓體驗者對復華集團的新項目充滿了期待。復華集團的董事長王新表示“隨著人工智能等科技創(chuàng)新的開啟、人類社會的變革正在發(fā)生”。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)這樣的科技創(chuàng)新，復華攜手指揮家VR打造的復華度假世界在社會引起了不錯的反響。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工程施工

工程施工是一種復雜度極高的大型動態(tài)系統(tǒng)，它包括建立模板、綁扎鋼筋、澆搗混凝土等多項工序，它的建筑周期長、工序繁多，還有極強的綜合性。不但工作的地點多種多樣，還要處理好施工工作人員的協(xié)作分工。這樣的特性給施工管理和實際操作帶來了很多的不確定性及復雜性，讓工程施工變得十分困難。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到工程施工中可以解決這樣的問題，所以虛擬現(xiàn)實技術(shù)經(jīng)常被應(yīng)用于施工方面。工程施工的施工方法和施工組織的選擇和優(yōu)化非常需要工程施工經(jīng)驗的累積，但現(xiàn)代建筑很多都開始追求獨特性，大量使用新型結(jié)構(gòu)和新型材料，工程項目施工的過程幾乎不會完全重復，所以這讓工程施工的施工方法和施工組織的選擇和優(yōu)化增加了限制。因此在施工中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立虛擬空間，對多種方案進行模擬分析，將不同的施工方法和施工組織措施的效果更為直觀、科學地展示，這對于施工方案選擇和優(yōu)化有巨大的幫助，讓施工單位追求最優(yōu)施工的訴求得到了實現(xiàn)。而在進行施工的過程中，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬工程施工過程，完整地將整個建筑施工現(xiàn)場進行模擬演示，尋找出隱藏的容易發(fā)生問題的施工情景，發(fā)現(xiàn)容易造成安全質(zhì)量問題的點，就可以及時采取應(yīng)對措施或者進行計劃修改，有效地預防因施工安全問題產(chǎn)生的責任事故，提高工程施工質(zhì)量，將隱患遏制在發(fā)生之前；并且加強了管理人員對現(xiàn)場的管理效果。

作為中國鐵路總公司確定的鐵路BIM技術(shù)試點項目的一部分的懷邵衡鐵路項目，中鐵城建公司負責包含安江在內(nèi)的洞口、隆回等三個站房建設(shè)，懷化南、安江、洞口、隆回四站雨棚建設(shè)，以及鐵路沿線6個火車站區(qū)間內(nèi)的生活生產(chǎn)住房等相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)。中鐵城建部門積極探索項目施工的優(yōu)化方法，將已在建筑行業(yè)中廣泛使用的建筑信息化管理技術(shù)BIM與新興的虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地結(jié)合在了一起，把BIM技術(shù)與工程建筑之間的可視化橋梁完整地構(gòu)筑了起來。在安江站由中鐵城建公司所設(shè)立的VR體驗館內(nèi)，專業(yè)人員和施工工人感受建筑的空間狀態(tài)，檢查施工結(jié)構(gòu)部件，避開管路易撞擊點，管理施工方案。操作人員和施工者只要戴上專用的VR眼鏡，操作手柄來回移動，就能完全置身于未完工的車站內(nèi)部，清晰地檢查施工各項細節(jié)。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行的施工方式，既加快了施工進度，減少了交叉作業(yè)和人工作業(yè)，更使施工現(xiàn)場變得美觀整齊，提高了施工安全性。其他站點也能夠及時地分享理解方案的優(yōu)化情況，有效地落實統(tǒng)籌管理。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于施工方面，不但可以有助于選修設(shè)計方案、優(yōu)化施工過程、便于施工管理，還能加強施工安全，是一種非常不錯的結(jié)合。

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與施工安全教育

安全是人類在漫長的生存發(fā)展過程中恒久不變的主題。只有處理好安全生產(chǎn)問題，才能保證公民大眾的生命和財物安全，這也是實現(xiàn)我國國民經(jīng)濟可持續(xù)高效平穩(wěn)發(fā)展的前提和保障，是提升我國人民的生活質(zhì)量，保持社會安定和創(chuàng)建和諧社會的基礎(chǔ)。建筑施工安全不僅僅是建筑施工產(chǎn)業(yè)的基石，更是建筑施工企業(yè)發(fā)展各項工作的前提。建筑施工安全是那么的重要，施工安全教育則更是實現(xiàn)建筑施工安全的重中之重。過去進行施工安全宣傳教育多采用課件演示和專人講解的方式，聽者會感到枯燥乏味，并且只靠文字或圖片并不能切切實實地體會到安全事故所帶來的嚴重后果。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種具有沉浸性和真實性特性的技術(shù)，與施工安全的教育可以說有著非常好的契合度。如中鐵建設(shè)華東公司在某廣場項目引入了實景VR體驗館，通過真實的施工安全事故案件模擬，讓工人更深刻地感受安全的重要性。每一次的高空墜落，每一次的操作不當造成的后果都讓人觸目驚心，但這卻只是一次完全安全的實景重現(xiàn)。雖然參與此次活動的施工工人在逼真的效果演示之后無不被驚心動魄的安全事故震驚，這給他們留下了深刻的印象，但他們從中了解到安全教育的重要性，卻讓他們在以后的施工工作中受益匪淺。在施工現(xiàn)場一旦發(fā)生安全事故就無法挽回，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立虛擬施工現(xiàn)場，將施工現(xiàn)場常見的施工事故進行模擬還原，讓人在不用受傷的情況下就能體驗安全事故，感受安全事故所帶來的嚴重后果，從而樹立正確的安全意識，將安全施工的觀念深深地植人心中，這也促進施工安全的發(fā)展。

5 結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種以多種計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性技術(shù)，作為一種新興技術(shù)有著很強的應(yīng)用性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)之所以可以在未面世太長時間的情況下就已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，其主要原因是因為虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠打破現(xiàn)實的束縛，在一個完全無危險的空間內(nèi)進行真實的模擬演示，讓體驗者擁有身臨其境的真實體驗，并且是不限時間、不限地點并且不限次數(shù)地進入特定的時空或場景。在工程管理相關(guān)方面對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行應(yīng)用是大勢所趨。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用在工程管理中，不但能推動工程管理的發(fā)展，還滿足了社會主義經(jīng)濟發(fā)展的要求。實際上，不光是上文所提到的與工程管理相關(guān)的各項應(yīng)用，還有更多不僅僅只是工程管理方面的應(yīng)用方式已經(jīng)被開發(fā)出來或仍然未被發(fā)現(xiàn)，還有許多未知值得我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

參考文獻：

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