关于VR技术在BIM桥梁设计中的应用

朱雪源 杨威 谢锐翔

摘要：随着我国建筑工程领域科学技术的不断创新和应用，有效的促进了我国建筑工程领域企业的发展。桥梁工程建设是我国交通体系的重要组成部分，有利于促进我国社会经济的发展，同时也为人们的出现提供更多的便利。桥梁工程建设规模的不断增大，桥梁设计的要求也逐渐的提高，在桥梁设计过程中充分利用VR技术和BIM技术等信息化手段，提高桥梁设计的科学合理性。

关键词：VR技术;BIM;桥梁设计;应用

信息化技术不断的发展和应用，有效的提高了建筑工程领域的发展，在桥梁设计过程中通过VR技术和BIM技术的应用，能够有效的提高桥梁设计的合理性和科学性，保证桥梁设计的质量，提高了桥梁施工的安全性。VR技术与BIM技术的结合，能够构建虚拟化的桥梁施工场地，通过动态化的展示桥梁各个方面的结构特点，对桥梁设计的参数进行调整，进而优化桥梁设计方案，保证桥梁结构设计的协调性和安全性。

1.VR 技术与BIM技术概念

VR 技术和BIM技术的有效结合应用，有效的提高了桥梁结构设计的科学性和合理性，避免了桥梁施工过程中发生一些列问题，降低了施工成本的投入，有效的提高了桥梁施工企业的经济效益。

1.1.VR 技术

VR 技术属于一项新型的科学技术，成为虚拟现实技术，技术中蕴含了多种现代化的技术种类和学科知识，其中包括计算机技术和多媒体技术以及图形学等，能够通过传感设备和多种元素的集成创建一个虚拟化的三维空间。通过VR技术的使用，能够真实的感受和体会以及看到和听到虚拟空间中所呈现出现的场景。VR技术具有存在性和交互性以及感知性等特点，对于现实环境的模拟具有非常重要的作用。桥梁设计工作中充分利用VR技术可以实现桥梁工程的虚拟化施工，与桥梁建设结构模型实现互动，提高了桥梁施工设计的精准性和科学性，同时也是的桥梁施工与设计的配合性更高，总体上提高了桥梁设计的水平。

1.2 BIM技术

BIM技术是建筑信息模型的简称，BIM 技术在建筑工程领域中的应用较为成熟，促进了我国建筑工程领域的发展。BIM技术是可以通过数字表达方式体现出建筑工程的物理特性和功能性。BIM技术的应用有效的提高了建筑工程的设计和施工水平，并且为工程项目设计和施工提供科学的参考和决策依据，BIM技术在建筑领域中的应用能够实现工程施工的三维立体可视化模拟，利用BIM模型能够在桥梁工程施工前对施工中可能存在的问题进行分析，进而优化和调整工程设计方案，所以，在桥梁设计中充分利用BIM技术有效的保证了桥梁工程设计的科学性和精准性。

2.VR技术在BIM桥梁设计中的应用

2.1 利用 BIM 模型 VR 环境设计流程

BIM桥梁设计前，要对桥梁的建设位置和施工场地等进行勘查，并记录勘查数据和资料，并将这些信息和参数等输入到BIM模型当中，这样可以让桥梁设计从平面化转化立体化和空间数字化，提高了桥梁设计的科学性和时效性。完成桥梁结构属性的赋予后，需要将桥梁的BIM模型转载到虚拟的VR环境当中，利用VR技术建立虚拟化的桥梁结构场景，将桥梁的各部位细节进行详细的展示。最后可以在虚拟化的VR场景中对BIM技术呈现出的桥梁设计模型的合理性进行检验，对桥梁设计过程中存在的问题进行分析，并结合虚拟现实展现出的桥梁细节对设计方案进行优化和调整，最大限度的提升了桥梁设计方案的科学性和精准性。

2.2 VR 技术在BIM桥梁设计的具体实施流程

首先，要利用BIM技术完成桥梁模型设计。由于桥梁建设的规模较大，建设的质量要求较高，在设计和施工过程中都应重点关注桥梁的质量和使用安全性。桥梁模型设计过程中需要充分利用Revit软件，来完成模型族库的建设，包括桥梁上下部分结构族和桥梁辅助设施等。完成模型族库的建设后，还要对桥梁工程的相关信息和现场勘察数据进行分析，并且需要将这些数据信息和参数进行紧密的结合和联系，这样才能为可视化模型构建提供準确的数据，保证模型构建的精准性。桥梁结构相关参数确定后，开始桥梁的结构设计和模型搭建工作，并通过不断的模型设计优化来实现桥梁设计的最佳方案。

其次，利用 VR 技术搭设虚拟化环境。通过VR技术的应用能够实现桥梁结构虚拟环境的搭建，并且呈现出仿真性和可视化的特点，展示桥梁所处的环境和桥梁的结构等，展示出BIM桥梁的整体结构和模型设计情况。BIM桥梁模型设计是VR技术使用的关键性技术，也是VR技术使用的基础。构建出的三维立体平台具有协同性质，并且能够通过绿色化的方式对桥梁的设计和施工等进行分析。VR技术在BIM桥梁设计中的应用，需要构建一个实验室，实验室中设备包括显示系统和孤立立体投影系统以及立体发射器和立体眼镜等必要的设备。完善的设备是保证VR虚拟环境合理构建的重要基础设施，此外，软件系统也是必不可少的，如 Fuzor 软件的使用是不可缺少的，软件和硬件是保证模型构建的基础，也是提升VR技术在BIM桥梁设计中的科学性的重要保证。

2.3构建桥梁的VR模型

利用VR技术创设的桥梁设计虚拟环境中还要利用其他软件的辅助， 需要利用Fuzor 软件调取 Revit 软件中桥梁构建的模型，同时还要调取桥梁的具体参数信息，并完成最终的VR桥梁虚拟模型构建。VR模型构建后，技术人员需要佩戴专业的VR头盔和VR眼镜等设备，对BIM桥梁模型设计进行分析和处理，并在VR虚拟环境中以动态化的方式对桥梁的模型设计效果进行展示。通过对桥梁设计结构各方位和各结构的展示，桥梁设计人员对桥梁设计与实际施工的情况进行讨论，并对桥梁设计的方案不断的进行调整和优化，对桥梁结构参数进行校对和改动，提出最优化的设计方案，提高了桥梁设计的科学性和准确性，为桥梁的施工提供了可靠的参考，更重要的是VR技术在BIM桥梁中的应用有效的保证了桥梁工程设计和施工的质量，提高了桥梁工程建设的效率。

结束语：

VR技术在BIM桥梁设计中的应用，有效的提高了桥梁结构设计的科学性和准确性，能够针对桥梁工程建设的全过程进行科学化的管理，提高了桥梁工程建设的质量，提高了桥梁工程施工的效率。利用VR技术构建出可视化和虚拟化的环境，使桥梁结构和所处的环境立体化和动态化的展示，还能够对构建虚拟化的桥梁施工现场，并通过调整桥梁设计参数使桥梁设计更加精准化和科学化，提高桥梁建设的整体质量。

参考文献：

[1]蒋昊良， 史玉龙， 潘自林. BIM+VR技术在CCS电站厂房设计中的应用[J]. 人民黄河， 2019， 41（2）：4.

[2]谭胜， 王剑宾， 吴涟，等. BIM+VR技术在建筑施工中的应用[J]. 建筑安全， 2018， 33（1）：3.

[3]李家华， 陈良志， 梁庆. BIM+VR技术在印尼某电厂项目中的应用[J]. 港工技术， 2018， 55（6）：5.