常熟理工学院商学院 杨 睿 韦 芳 徐文雅

建筑内部机电系统不论是结构还是样式日趋复杂，这就对设计，施工和管理提出了更高的要求。工程项目全生命周期中最重要的阶段是施工阶段，施工交底的不明确，会导致施工过程中安全事故的发生，因此贯彻施工交底就显得尤为重要。BIM技术拥有巨大的优势，将BIM技术与工程项目相结合，可以预见安全风险，优化施工方案，明确技术交底，提高施工人员的安全意识，促进施工安全有序进行。

BIM数据库中存储着三维信息，但是传统的三维展示技术，不能真实地传达这些信息。可视化虚拟仿真技术的出现恰好给这一问题提供了很好的解决途径，它把传统的平面单项交底模式转变为交互式体验模式，可以让施工人员沉浸式在虚拟施工现场，在VR环境中能够更细致的观察到施工工艺细节，并且通过交互体验，能够加深施工人员的施工印象，还可以发现隐藏的问题和潜在的风险，及时修正和预防。通过VDP制作施工动画，实现虚拟与现实的连接，该技术核心是基于虚拟现实技术的交互式工程管理实验台。

1 VDP虚拟现实设计平台基本概念

1.1 VDP动画制作概念

虚拟现实设计平台（Virtual reality Design Platform，简称VDP）是施工技术交底的有效方法，通过制作施工动画视频进行施工技术交底，不论是在施工阶段的施工工艺传达还是设计阶段的方案决策都能发挥强大的优势。

（1）施工动画模拟的共享性。在VDP中上传ZSW文件，将各个专业系统的模型整合到一起，利用VDP中的动画制作和交互功能制作出施工动画模拟，之后上传全景图并进行二次编辑，最后导出二维码图进行技术交底分享，也可以利用其它设备进行观看，如VR眼镜和蛋椅。

（2）施工动画模拟的沉浸式。使用者通过硬件设备在虚拟空间中体验各种场景，并通过视觉、听觉、触觉等各个感官系统进行逼真的体验。让施工人员沉浸在虚拟的施工现场中，从而让作业人员快速学习和巩固施工工艺。

1.2 VDP全景图的概念

VDP全景图是为方便分享与观看说设计的功能块，主要功能是施工工艺的解释说明与分享。本课题就充分利用了“全景图”能够快速分享施工动画，从而将每个二维码放在施工现场中，不仅方便技术人员的交底而且便于被交底人的学习与理解。

（1）独立空间性。在模型绘制的过程中通过对各个专业进行分类，且在Revit设计选项中为各专业模型建立独立空间，互不干扰，互相不能选中。

（2）协同共享性。Revit设计选项不仅可以让在共享权限范围内的用户查看主模型，而且可以使其他用户在共享主模型中创建的图元构件作为次选项保存在共享主模型文件中。

2 可视化施工技术交底技术难点及原因分析

2.1 施工技术交底描述不清楚

建筑内部机电系统复杂化。工程项目日趋复杂，不论是从结构上还是样式上，这就对设计、施工和管理提出了更高的要求。

交底内容描述不清楚。机电安装项目专业多，不免要创新或者引进许多的新工艺，对新技术认识的不充分必然会引起技术交底的不正确和不清楚，这会造成严重的返工现象，减慢了施工的进度和降低了工程质量。

2.2 施工交底信息更新不及时

传统机电安装施工技术交底形式是平面的、单向的。对于纸质形式技术交底，由于一些施工技术人员语言表达能力和文字能力有限，从而造成描述不清或者错误，工人弄不清施工的重点。又由于施工技术人员技术术语不统一，导致施工人员不能正确理解施工技术工艺，对于一般的工程问题都可能带来长时间的沟通修改，延误工期；若是相对复杂的工程问题，则可能因为不能及时发现并处理，最终形成安全质量隐患。

3 技术难点解决方法

本文以广联达信息大厦项目为例开展研究分析，本项目位于北京市海定区中关村软件园二期。建筑总面积为30504m2。建筑层数为地上6层，地下2层，建筑主体高度为24m，建筑结构形式为框架—剪力墙结构，抗震等级为四级。

3.1 制作施工动画

VDP动画制作功能是可利用VR眼镜、蛋椅等，让被交底人沉浸式接受交底信息，在施工技术交底中起到提高作业人员作业水平的作用，加强了被交底人的交底意识，还方便交底信息的传达。因此利用动画制作对施工技术交底，能够在一定程度上解决交底不清楚的问题。

（1）创建施工动画

机电专业繁多，体量庞大，对电脑的运行内存要求高，影响动画的制作速度和质量。因此VDP动画制作，应先将其他专业的模型隐藏，提高电脑的运行速度。以广联达信息大厦VDP暖通施工动画为例，在进行动画制作时，先进行模型的导入，再找到相关位置，进行交互的赋予并确定每一帧的先后顺序，最后进行渲染（见图1）。

图1 动画制作

（2）具体操作方法

①处理模型。首先模型处理，针对大模型，删除多余模型，将模型分割成多个文件；之后导出模型，在Revit中导出ZSW格式；最后导入模型，对于BIM模型，点击“导入BIM”模型。

②添加效果。首先赋予材质，如加贴图、调参数；然后添加灯光和滤镜。

③赋予交互。创建触发物，常为空物体，再为触发物添加交互，点击菜单栏，交互选项实现，在交互脚本中拖拽影响的构件。

④打包上传。一键打包上传到BIMVR展示端口上，一个工程首次打包必须点击一键打包上传，对于有经验的可以先VR(PC)打包，再上传。

⑤浏览场景。在BIMVR中选择对应案例进行浏览，对于有问题的部分再返回场景中进行编辑优化。

3.2 全景图二次编辑

全景图是将三维模型、图片、视频、音乐等运用广角手段表现出来，尽可能的还原周围的环境。进行360°环绕浏览模型，用于虚拟现实浏览，呈现给浏览者。全景图的输出首先加载“全景模块”，然后确定好观察点位置，生成全景图并上传后完成全景图输出，之后再进行全截图的二次编辑，导出二维码，这就解决了动画分享形式的限制，可以实现随处分享，随处获取。具体见图2。

图2 全景图二次编辑

（1）创建广联达信息大厦暖通施工工艺全景图

全景图制作出来后，可进行二次编辑，在二次编辑时可进行语音、音乐、视频、图片、文字、特效挂接。提高了动画的真实感，之后可直接在手机上扫码观看，也可以利用VR眼镜观看。

（2）具体操作方法

①加载全景模块。在菜单栏中选择工具—全景模块安装，进行全景模块的加载。

②设置观察点。在层级中选择全景图节点，在菜单栏中全景图——增加观察点；选中新增的观察点节点，通过移动后到达理想地点，通过旋转确定进入全景图的初始朝向，在观察点属性中进行全景图名称命名，完成观察点的添加。如需要对观察点进行效果的优化，可拖拽滤镜相机到全景图属性栏中摄像机编辑界面；对全景图进行名称进行命名。

③生成并上传全景图。在菜单栏中“全景图”中点击“生成全景图”；生成成功后，在菜单栏中中点击“上传”；弹出上传窗口，点击“确定”则开始上传全景图。完成上传后点击刷新状态；点击“x”键关闭上传窗口，进入VDP主界面，点击我的云端——我的全景图库；进入后耐心等待状态为“处理成功”后，点击二维码，出现二维码图标，通过手机微信进行二维码扫描，可在手机端查看制作的全景图。

④进入展视网。账号登录后，进入全景工程，点击编辑，再点击可视化编辑，进行编辑。最后手机端扫码进入浏览。

3.3 施工工艺交底与作业人员交底意识的加强

结合BIM动画的动画分析，BIMVR技术可以避免很多施工过程中不可预测的问题，提前进行施工模拟，可以让工人们对现场情况进行了解，避免了很多安全事故的发生，也让工人更好地展开作业。利用虚拟技术进行沉浸式施工工艺技术交底，这对于一些技术不精湛的施工人员是一大福音，用BIMVR技术可以快速的进行技术交底，让施工人员巩固和学习施工技术知识，不仅提升了工人的个人施工能力和对工艺的理解水平，还大大减少了工程质量隐患。

软件是可视化施工交底的主要工具，是提高技术交底准确率的主要前提。本文选择的VDP虚拟现实设计平台相比于其他施工模拟制作软件发展较方便，功能比较全，并且处于动画制作的发展阶段。因此本文对技术交底时经常出现的交底不清楚和施工交底信息更新不及时的问题进行了研究，并通过实际案例提出了对“制作动画”和“全景图二次编辑”这两个问题的相应解决方法。希望能对施工交底作业人员给予帮助，提高工作效率。