三维建模与虚拟现实技术在交通设施作业安全培训中的应用设计

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作者：张贻超

来源：《环球市场信息导报》2018年第18期

计算机辅助软件教学一直是近年来土木学科教学中的一项专业课程，主要包括工程制图专业软件、各类建模软件及设计分析软件等。随着建筑信息模型（BIM）技术的发展，部分国内外高校将BIM技术引入工程制图教学。此外，虚拟现实（VR）技术也逐渐应用于各类工程教学的场景模拟中，尤其是建筑、土木理论以及人车路相互作用的相关教学。本文阐述并分析了BIM及VR技术在土木领域教学中的应用实践，以交通基础设施为对象进行了BIM及VR技术的安全培训模式设计。

一、引M及VR技术教学应用现状

建筑信息模型BIM（BuDding InformationModeling）技术以及这种特定的称谓是在2002

年由Autodesk公司率先提出，并逐渐得到世界建筑行业的普遍接受和认同。建造业的工程技术人员将BIM称作是建筑、土木工程领域的一门通讯语言，作为一门沟通信息工程，相对于传统的二维制图，BIM技术具有信息完整、直观及多维信息等优势。以色列理工学者研究发现将BIM技术应用于课堂教学对学生来说相对容易学习，且学生毕业后可以满足BIM技术应用于设计的时代要求。斯坦福大学学者将BIM项目管理技术引入教学，基发现该给予BIM的项目管理工具使得学生以结构化的方式了解项目文件，从而帮助学生专注于更深入的项目计划细节。南加州大学的学者则充分论证了BIM技术对于建筑工程管理专业学生教学的必要性。

VR技术从交通设施的成果展示、建模、人机交互以及大型结构的直观感知等多个角度应用于土建工程的教学及培训辅助。虚拟现实（ VR）技术结合三维（3D）建模技术，为远程教育、职业培训以及专业实践提供了更多可能性，视觉交互及施工互动有助于理解不同的设计要素及功能，作业专业学习与实践的有效支撑。虚拟现实技术还可以应用于环境模拟试验及互联网远程实验室，改善工程学科的教学体验。

二、用户安全施工培训的三维交互式平台设计

1）三维展示及浏览服务

进行多种方式的场景浏览，包括：运动物体、模拟汽车、飞机等。精确表现公路以及其他设备设施，实现多窗口联动及多方案对比或影像对比。

2）三维空间分析服务