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摘要：近年来VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术得到了快速发展，并在很多行业得到了应用，本文对VR技术在建筑行业的应用展开了调查研究。目前VR技术在建筑行业尚未形成成熟的市场，技术应用主要集中于安全培训的相关场景，但业界普遍认同VR技术在建筑行业的发展趋势。现对VR技术在建筑行业应用的优势与劣势展开分析，研究VR技术在建筑行业的发展前景，并进一步探索VR技术在建筑行业的推广策略。
关键词：虚拟现实 建筑行业 场景
一、VR技术的发展概述
VR技术是Virtual Reality技术的简称，即虚拟现实技术，其基本原理是通过计算机技术来模拟现实环境，进而构建出一个仿真虚拟环境，通常能够在虚拟环境中带给人沉浸感。
VR技术是一种多源信息融合交互的技术，其关键技术包括动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、VR应用系统开发技术和面向VR的系统集成技术等。一般认为其发展最早可追溯到20世纪80年代，VPL公司的JaronLanier在1984年首次提出“虚拟现实”的概念。但VR技术的雏形可以追溯到更早，因为VR技术本质上是现实模拟技术，早在1929年就诞生了用于训练飞行员的模拟器，基于VR模拟的培训一直以来都是VR技术最重要的应用领域。基于VR的沉浸性、交互性、多感知性等特点，目前VR技术已经在影视娱乐、教育、设计、医学、军事和航空航天等领域取得了新的应用进展。
二、VR技术在建筑行业的应用现状分析
我们在建筑行业的勘察、设计、建设和施工领域均选取了典型企业进行了调研，并收集了大量资料，研究VR技术在建筑行业的应用现状。我们发现，由于VR产品的研发成本较高，在建筑行业尚未形成成熟的VR产品，只有面向个别场景技术应用，且多为培训相关的场景。
（一）VR技术在建筑行业的典型应用场景描述
目前，面型建筑行业的领先的VR技术厂商，已经能够提供集VR伤害体验模拟、VR安全互动教学、VR安全操作训练等于一体的安全培训解决方案，基于集成的VR场景，能够为建筑企业来带融合教学、互动和实践于一体的全新体验。
VR伤害体验模拟，可以构建一个高仿真的施工场景，基于VR技术还原典型的施工伤害的发生过程，基于视觉、听觉和触觉的融合，培训者可以真实感受到高空坠落、机械伤害、触电伤害、坍塌伤害、重物打击等伤害体验。
VR安全互动教学，是在传统多媒体教学基础上进行可视化、可互动的升级，目前很多厂商已经开发了工地事故模拟、安全带使用体验、钢丝绳使用展示、护栏推倒、隐患排查等场景的互动课程。
VR安全操作训练，旨在为培训构建一个安全实操的体验区，提供建筑施工中常见的安全实操，不同于以往以安全手册的方式宣贯，VR安全操作训练，可以让人员真实感受到工作中的危险，并模拟安全操作和安全逃生的场景，提升安全自救的技能。
（二）VR技术在建筑行业发展的优势分析
在我们的调研中，所有的建筑企业对VR技术在行业的发展前景均抱有积极的态度。VR技术应用在建筑行业最大的优势是能够提升建筑工人的素质，一方面，VR技术通过模拟真实的工作场景，能够让工人在进场前就已具备操作经验，这对于一个具有数千工人规模的新施工工程来说，极大地减少了用工风险;另一方面，安全管理是建筑企业最重要的任务之一，VR技术通过互动式的安全培训，能够将规则从理论转化为实践，极大地提升人员的安全实操能力。
（三）VR技术在建筑行业发展的劣势分析
在我们调研的调研中，尝试运用VR技术的建筑企业并不多，主要原因是VR技术的使用门槛仍然很高。一方面，对于建筑企业来说，VR技术的研发在硬件、软件和算法方面都具有很高的成本，以硬件为例，目前VR硬件市场距离普及仍有较大的差距，普通的VR硬件无法满足建筑行业特殊的使用环境需求和定制化开发需求，而成熟优质的VR硬件较少，并且价格昂贵;对于建筑工人来说，VR设备具有一定的技术使用门槛，而他们对新技术的接纳普遍较为缓慢，因此VR技术在建筑行业的推广有一定的阻力。
三、VR技术在建筑行业的应用前景
虽然目前VR技术没有在建筑行业普及，但在建筑行业具有广阔的应用前景，除了安全培训领域，VR技术在设计和施工领域均具有很大的发展价值。
（一）VR技术在设计领域的应用前景
设计是建筑行业最重要的基础领域，往往需要不同专业的设计师共同参与设计，在传统的设计领域中，设计师只能采用图纸或者CAD二维制图来实现，这个过程中，不同专业设计师在任务组织、工作协调、成果集成等方面的效率十分低下，设计信息的不共享、变更信息的不同步，更是为设计方案的失败埋下了严重的隐患。而基于VR技术，可以为设计师创造一个虚拟环境，不同专业的设计师基于共同的参数在同一个三维模拟你环境中作业，实现最大程度的信息共享，并且可对设计成果及时进行成果验证，极大地缩短设计时长、提升设计效率、减少项目返工、降低设计成本。
（二）VR技术在施工领域的应用前景
施工是建筑行业耗时最长的环节，进度、质量和安全是施工过程管理最重要的三大要素。在进度管理上，VR技术能够模拟各种工序，及时找到影响进度的干扰因素，使得施工得以在不影响正常作业的前提下提前调整，保证进度的有效推进。在质量管理上，VR技术能够模拟各种建筑结构，在虚拟环境中对建筑结构的分析结果能够直接反馈到现实中，有效推动建筑行业从事后的质量检查向事前质量优化转变。在安全管理上，安全培训本身就是VR最长用的领域，此外，VR技术还能用于隐患排查，由于建筑施工是一个潜藏着很多安全隐患的过程。在传统的隐患排查中，由于安全管理人员水平层次不齐、不同建筑施工环境各不相同，所以很难清楚的地知道现场有哪些安全隐患，更不用说進行全面的隐患排查和整改。VR技术可以虚构施工场景和隐患，将系统的安全隐患知识体系与施工场景相结合，实现具有高针对性的隐患排查。 四、VR技术在建筑行业的推广策略
受VR技术高研发成本的影响，目前VR技术尚未在建筑行业得到广泛应用，结合我们的调研和VR在其他行业的应用研究，我们提出了VR技术在建筑行业推广的两大策略。
一是技术合作：建筑行业的VR技术可以与BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术结合起来，BIM在建筑行业的应用已经十分成熟，但往往存在修改成本高、不易被客户理解等问题。而VR技术可以发挥自身的优势，使得BIM模型能够以一种更直观、更容易被理解的方式被构建。以成熟的BIM为载体，VR技术可以在建筑行业得到有效的推广。
二是行业合作：建筑行业的龙头企业与VR技术厂商联合研发并推广。之所以需要建筑行业的龙头企业牵头，是因为他们能够提供最全面的建筑行业场景，并且能够承担VR技术研发成本的能力;之所以需要联合VR技术厂商，是因为VR的产业链涉及硬件、软件、应用和服务，专业的VR技术厂商才有能力提供VR技术的全套解决方案。二者的联合研發推广，不仅能够减少VR技术的研发成本，还能共享技术经验和客户群体，有效推动建筑行业VR市场的形成。
五、总结
目前VR技术在建筑行业并未得到广泛应用，由于VR技术的研发成本很高，仅有一些大型建筑企业在安全培训领域使用VR技术。但VR技术在建筑行业的应用前景广泛，得益于VR技术对环境高保真的模拟特性，无论是在设计环节还是施工环节，建筑行业能够通过VR技术对建筑本身和施工过程提前模拟，将会极大地减少施工项目的返工率。目前，仅返工一个原因在大型项目中导致的成本就高达数千万，因此在建筑行业进一步推广VR技术十分必要。
参考文献：
[1]VR技术在建筑行业的应用[J].柳岸.价值工程.2018（8）：231-232
[2]BIM+VR在建筑施工场地中的应用[J].陈攀，周鹏，李红喜.工程技术研究. 2019.
[3]虚拟现实技术在建筑行业中的应用[J].李敏杰，张堃.现代计算机：上下旬. 2011.
[4]建筑设计中虚拟现实技术的运用浅析[J].王海鹰.建筑与装饰.2016（10）：8-9.
[5]VR技术在建筑业的应用研究[J].王玲.纳税. 2018. No.192（12）：240-241.
[6]BIM技术在建筑施工中的应用[J].王智.建设科技.2017. 000（010）：126-127.
[7]基于VR技术的体验式学习环境设计策略与案例实现[J].钟正，陈卫东.中国电化教育. 2018.No.373（02）：57-64.
[8]虚拟现实技术研究进展[J].赵沁平，周彬，李甲等.科技导报.2016.034（014）：71-75.
[9]虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].张智雄，刘沫.建材与装饰.2018.000（023）：101.
[10]中国虚拟现实（VR）产业发展现状、问题与趋势[J].高红波.现代传播.2017.039（002）：8-12.
作者单位：南京航空航天大学金城学院
关键词：虚拟现实 建筑行业 场景
一、VR技术的发展概述
VR技术是Virtual Reality技术的简称，即虚拟现实技术，其基本原理是通过计算机技术来模拟现实环境，进而构建出一个仿真虚拟环境，通常能够在虚拟环境中带给人沉浸感。
VR技术是一种多源信息融合交互的技术，其关键技术包括动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、VR应用系统开发技术和面向VR的系统集成技术等。一般认为其发展最早可追溯到20世纪80年代，VPL公司的JaronLanier在1984年首次提出“虚拟现实”的概念。但VR技术的雏形可以追溯到更早，因为VR技术本质上是现实模拟技术，早在1929年就诞生了用于训练飞行员的模拟器，基于VR模拟的培训一直以来都是VR技术最重要的应用领域。基于VR的沉浸性、交互性、多感知性等特点，目前VR技术已经在影视娱乐、教育、设计、医学、军事和航空航天等领域取得了新的应用进展。
二、VR技术在建筑行业的应用现状分析
我们在建筑行业的勘察、设计、建设和施工领域均选取了典型企业进行了调研，并收集了大量资料，研究VR技术在建筑行业的应用现状。我们发现，由于VR产品的研发成本较高，在建筑行业尚未形成成熟的VR产品，只有面向个别场景技术应用，且多为培训相关的场景。
（一）VR技术在建筑行业的典型应用场景描述
目前，面型建筑行业的领先的VR技术厂商，已经能够提供集VR伤害体验模拟、VR安全互动教学、VR安全操作训练等于一体的安全培训解决方案，基于集成的VR场景，能够为建筑企业来带融合教学、互动和实践于一体的全新体验。
VR伤害体验模拟，可以构建一个高仿真的施工场景，基于VR技术还原典型的施工伤害的发生过程，基于视觉、听觉和触觉的融合，培训者可以真实感受到高空坠落、机械伤害、触电伤害、坍塌伤害、重物打击等伤害体验。
VR安全互动教学，是在传统多媒体教学基础上进行可视化、可互动的升级，目前很多厂商已经开发了工地事故模拟、安全带使用体验、钢丝绳使用展示、护栏推倒、隐患排查等场景的互动课程。
VR安全操作训练，旨在为培训构建一个安全实操的体验区，提供建筑施工中常见的安全实操，不同于以往以安全手册的方式宣贯，VR安全操作训练，可以让人员真实感受到工作中的危险，并模拟安全操作和安全逃生的场景，提升安全自救的技能。
（二）VR技术在建筑行业发展的优势分析
在我们的调研中，所有的建筑企业对VR技术在行业的发展前景均抱有积极的态度。VR技术应用在建筑行业最大的优势是能够提升建筑工人的素质，一方面，VR技术通过模拟真实的工作场景，能够让工人在进场前就已具备操作经验，这对于一个具有数千工人规模的新施工工程来说，极大地减少了用工风险;另一方面，安全管理是建筑企业最重要的任务之一，VR技术通过互动式的安全培训，能够将规则从理论转化为实践，极大地提升人员的安全实操能力。
（三）VR技术在建筑行业发展的劣势分析
在我们调研的调研中，尝试运用VR技术的建筑企业并不多，主要原因是VR技术的使用门槛仍然很高。一方面，对于建筑企业来说，VR技术的研发在硬件、软件和算法方面都具有很高的成本，以硬件为例，目前VR硬件市场距离普及仍有较大的差距，普通的VR硬件无法满足建筑行业特殊的使用环境需求和定制化开发需求，而成熟优质的VR硬件较少，并且价格昂贵;对于建筑工人来说，VR设备具有一定的技术使用门槛，而他们对新技术的接纳普遍较为缓慢，因此VR技术在建筑行业的推广有一定的阻力。
三、VR技术在建筑行业的应用前景
虽然目前VR技术没有在建筑行业普及，但在建筑行业具有广阔的应用前景，除了安全培训领域，VR技术在设计和施工领域均具有很大的发展价值。
（一）VR技术在设计领域的应用前景
设计是建筑行业最重要的基础领域，往往需要不同专业的设计师共同参与设计，在传统的设计领域中，设计师只能采用图纸或者CAD二维制图来实现，这个过程中，不同专业设计师在任务组织、工作协调、成果集成等方面的效率十分低下，设计信息的不共享、变更信息的不同步，更是为设计方案的失败埋下了严重的隐患。而基于VR技术，可以为设计师创造一个虚拟环境，不同专业的设计师基于共同的参数在同一个三维模拟你环境中作业，实现最大程度的信息共享，并且可对设计成果及时进行成果验证，极大地缩短设计时长、提升设计效率、减少项目返工、降低设计成本。
（二）VR技术在施工领域的应用前景
施工是建筑行业耗时最长的环节，进度、质量和安全是施工过程管理最重要的三大要素。在进度管理上，VR技术能够模拟各种工序，及时找到影响进度的干扰因素，使得施工得以在不影响正常作业的前提下提前调整，保证进度的有效推进。在质量管理上，VR技术能够模拟各种建筑结构，在虚拟环境中对建筑结构的分析结果能够直接反馈到现实中，有效推动建筑行业从事后的质量检查向事前质量优化转变。在安全管理上，安全培训本身就是VR最长用的领域，此外，VR技术还能用于隐患排查，由于建筑施工是一个潜藏着很多安全隐患的过程。在传统的隐患排查中，由于安全管理人员水平层次不齐、不同建筑施工环境各不相同，所以很难清楚的地知道现场有哪些安全隐患，更不用说進行全面的隐患排查和整改。VR技术可以虚构施工场景和隐患，将系统的安全隐患知识体系与施工场景相结合，实现具有高针对性的隐患排查。 四、VR技术在建筑行业的推广策略
受VR技术高研发成本的影响，目前VR技术尚未在建筑行业得到广泛应用，结合我们的调研和VR在其他行业的应用研究，我们提出了VR技术在建筑行业推广的两大策略。
一是技术合作：建筑行业的VR技术可以与BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术结合起来，BIM在建筑行业的应用已经十分成熟，但往往存在修改成本高、不易被客户理解等问题。而VR技术可以发挥自身的优势，使得BIM模型能够以一种更直观、更容易被理解的方式被构建。以成熟的BIM为载体，VR技术可以在建筑行业得到有效的推广。
二是行业合作：建筑行业的龙头企业与VR技术厂商联合研发并推广。之所以需要建筑行业的龙头企业牵头，是因为他们能够提供最全面的建筑行业场景，并且能够承担VR技术研发成本的能力;之所以需要联合VR技术厂商，是因为VR的产业链涉及硬件、软件、应用和服务，专业的VR技术厂商才有能力提供VR技术的全套解决方案。二者的联合研發推广，不仅能够减少VR技术的研发成本，还能共享技术经验和客户群体，有效推动建筑行业VR市场的形成。
五、总结
目前VR技术在建筑行业并未得到广泛应用，由于VR技术的研发成本很高，仅有一些大型建筑企业在安全培训领域使用VR技术。但VR技术在建筑行业的应用前景广泛，得益于VR技术对环境高保真的模拟特性，无论是在设计环节还是施工环节，建筑行业能够通过VR技术对建筑本身和施工过程提前模拟，将会极大地减少施工项目的返工率。目前，仅返工一个原因在大型项目中导致的成本就高达数千万，因此在建筑行业进一步推广VR技术十分必要。
参考文献：
[1]VR技术在建筑行业的应用[J].柳岸.价值工程.2018（8）：231-232
[2]BIM+VR在建筑施工场地中的应用[J].陈攀，周鹏，李红喜.工程技术研究. 2019.
[3]虚拟现实技术在建筑行业中的应用[J].李敏杰，张堃.现代计算机：上下旬. 2011.
[4]建筑设计中虚拟现实技术的运用浅析[J].王海鹰.建筑与装饰.2016（10）：8-9.
[5]VR技术在建筑业的应用研究[J].王玲.纳税. 2018. No.192（12）：240-241.
[6]BIM技术在建筑施工中的应用[J].王智.建设科技.2017. 000（010）：126-127.
[7]基于VR技术的体验式学习环境设计策略与案例实现[J].钟正，陈卫东.中国电化教育. 2018.No.373（02）：57-64.
[8]虚拟现实技术研究进展[J].赵沁平，周彬，李甲等.科技导报.2016.034（014）：71-75.
[9]虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].张智雄，刘沫.建材与装饰.2018.000（023）：101.
[10]中国虚拟现实（VR）产业发展现状、问题与趋势[J].高红波.现代传播.2017.039（002）：8-12.
作者单位：南京航空航天大学金城学院