摘 要 基于BIM的模拟动画，以直观形象的三维模型、视频动画作为信息载体，能够有效的展示企业对项目实施全过程的精细化把控的能力，也是提高企业新时期核心竞争力的重要突破口。对于施工企业来说，探索基于BIM的模拟动画在投标阶段、工程建设阶段以及企业技术管理中的应用，以及模拟动画制作的基本方法，具有十分重要的意义。
关键词 BIM 动画 工程建设 应用
引言
BIM技术作为一种新型的理念，近几年，在我国政府、行业等的大力推动下，各企业都纷纷尝试，但是运用尚未成熟，落地难成为BIM技术发展的一大障碍，基于BIM的模拟动画的应用则是一个有效的突破口。相对于高门槛的专业动画制作，基于BIM的模拟动画，制作成本低，但又具有丰富生动的表现力和过目难忘的吸引力，能够为企业带来高额的回报，逐渐成为施工企业关注的焦点。基于BIM的模拟动画，在工程建设信息化过程中，必将取代传统的文字、图表等表现形式，成为施工企业管理中最喜闻乐见的方式，甚至掌握该类动画的制作方法可能成为项目管理者必备的技能。
一、基于BIM的模拟动画的意义
在施工企业中，基于BIM的模拟动画指的是：基于BIM技术，对工程建设采用动画的形式进行预演和展示，系统、直观的演示工程建设的内容和过程。
施工企业传统的管理中，标书、施工方案和技术交底等，表现形式主要为文字、图表、图纸和照片等，很容易造成信息表述不明、传递不畅的情况发生。基于BIM的模拟动画，它将施工企业管理人员从繁杂的文字解说、复杂抽象的图形和各式各样的表格中解放出来，以直观形象的三维模型、视频动画作为信息载体，使得信息表达更加具体、准确，方便工程建设各参与方的沟通和交流，提高了整个建设过程的工作效率。
此外，以往专业的动画制作门槛高，成本高，且需要多个专业的工程师配合。基于BIM的模拟动画，施工企业的BIM工程师即可根据工程建设不同阶段的需求，有针对性的制作。可以预演施工过程，从而提前发现施工过程可能存在的问题；可以演示工艺工法，使管理和作业人员更加清楚的掌握施工要点；还可以做成一系列标准课程，作为企业的培训教材等。基于BIM的模拟动画制作门槛低，成本低，带来的回报却是丰厚的，在施工企业具有很大的推广和应用价值。
二、基于BIM的模拟动画的应用
（一）投标阶段的应用
随着社会的发展，行业的进步，工程建设市场的竞争越发白热化，投标经营的龙头地位，越来越突出。投标人员花费大量精力编制的标书，要想在众多竞标者中脱颖而出，需要的不仅仅是有优势的成本报价、合理的施组和先进的施工技术等客观条件，还要有一种能够直观、高效展示企业实力的方式，采用基于BIM的模拟动画进行演示无疑是一种很好的选择。
基于BIM的模拟动画，能够展现企业技术实力，让业主放心。在工程建设过程中，一个企业的技术实力，是保证工程建设安全、质量和进度等的关键要素。基于BIM的模拟动画，可以直观的展示工程建设过程中的动态场地部署，能够形象的演示采用的施工方案，工程进度和资源配置等一目了然，能够让业主和评标人在最短时间内捕捉到投标单位的技术实力，从而赢得业主和评标人的信任，提高中标率。
基于BIM的模拟动画，在一定程度上凸显企业BIM实力，为投标增色加分。如今，建筑行业正在转型升级，政府和行业都在推行建筑信息化，越来越多的业主要求在施工过程中采用BIM技术助力工程建设。通过BIM技术，建立场地模型、施工模型、成品模型和制作效果图等，再利用三维模型模拟建设过程，同时集成时间、资源配置和BIM应用要点等内容，充分展现企业的BIM应用水平和优势，为成功竞标增添重要砝码。
基于BIM的模拟动画，可以提前发现项目中存在的一些问题，如图纸错漏、碰撞等，还可以辅助优化施组和方案等，降低日后工程建设过程中的成本和风险。
（二）工程建设阶段的应用
一个工程项目最主要的周期，是在工程建设阶段。伴随着计算机软硬件技术的发展，BIM技术得到越来越广泛的应用。基于BIM技术制作施工动画，可以直观的表达复杂的施工过程，在工程建设过程中发挥着作用。
1.场地布置动态推演
通过建立场地模型、临建模型、结构物模型和机械设备模型等，指导项目前期策划，优化场地布置，并根据施组中的进度计划，提前动态演示施工部署，动态显示资源调配方式和计划，从而规避不合理的方案。场地布置动态演示能够清晰的表达现场管理人员的总体思路，其指导意义贯穿着整个施工过程。
2.施组、方案、工艺、进度等的演示和优化
通过建立真实尺寸的BIM模型，再制作成三维动画，能够逼真的演示施组、方案和工艺等，可视化的过程演示能够在短时间内更高效的传递更大的信息量，让管理人员和施工人员更好的了解施工安排、熟悉施工方案和掌握工艺流程等，起到施工指导性的作用。同时，在制作三维动画的过程中，通过动画模拟，很容易发现施组、施工方案中存在的问题，进而对施组和方案进行优化，同时可以对结构关键节点进行深化设计和演示，为项目的安全、质量和成本目标等的实现提供了保障。另外，在3D的基础上加上时间、成本参数，变成5D模拟动画，可以将施工进度和成本投入计划形象的展示在参与人员面前，为项目交通组织、资源调配、作业流水和资金安排等提供决策支持。
.png)
图1 施组演示 图2 方案演示
3.进行三维安全、技术交底
一个工程项目往往是一个庞大的结合体，不仅结构多元、专业多样，而且参与的人员也是多而复杂。传统的文字、图片说明的交底，往往存在复杂问题表述不明、交底人接受程度不高的情况。为了使安全、技术交底更加直观明了，动画演示无疑是一种最直接、最便于接受的方式。基于BIM的模拟动画，由于建立了真实的三维模型，因此能够直观的演示工程实体，让接受交底的人能够清楚了了解工程结构；配合VR体验，让人体验身临其境的感觉，加深对安全、质量的理解；将各个施工阶段的临边防护、安全隐患等在视频中标示出来，并演示防范措施和发生事故的后果，使安全意识深入人心；进行现场施工安全疏散逃生模拟、消防安全应急模拟等，辅助安全施工管理。在技术交底方面，复杂的施工技术通过三维动画一一演示，再配上深入浅出的解说，将原本枯燥乏味的技术交底通过形象的三维动画来表达，使人更加容易和乐于接受，提高交底的有效性。三维动画演示的安全、技术交底还可以上传至网络，供管理和作业人员随时查看，长效保证安全和质量，确保施工过程万无一失。
.png)
图3 三维技术交底
4.进行成果展示、创优汇报
一个工程项目的好坏，最终还是要看成果。通过BIM技术，不仅可以演示施工过程中的成果，如一个单位工程完成后的效果，一个方案实施后的成果，甚至一道工序完成后的结果，而且最主要的还能够展示项目全部完成后的宏伟效果。通过建立BIM三维模型，进行虚拟建造，进行漫游，再渲染出具有真实效果的动画，让业主可以提前身临其境的感受到项目完成后的效果，这不仅是施工企业对自身实力的自信展示，更是向外界展示企业形象的一扇窗口。
.png)
图4 成果展示
随着国家对科技创新的越发重视，企业在许多大型项目中对科研的投入也越来越多，对企业赖以生存的工程质量的管理也越来越严格，控制标准也越来越高。项目上大量的技术创新，需要借助动画演示的方法，才能够更直观形象的展示其创新的原理和特点，在申报工法、专利、发明等的过程中，使评审人产生更加浓厚的兴趣，更容易被他人理解和认同。工程实体做好了，还可以申报优质工程。基于BIM的模拟动画，能够最直观的演示工程建设过程中的标准做法，能够更好的展现工程实施中的创新点，能够提供各类奖项需要的各种基础素材，使创优申报过程更加顺利，使创优汇报更加具有感染力和说服力。
5.BIM模型的可持续利用
在制作模拟动画时，建立了BIM相关模型，能够在项目实施过程中的各个环节进行再利用，减少重复工作量，如碰撞检查、管线综合、深化设计和物料管理等，还为BIM+人机定位、BIM+数控加工和BIM+倾斜摄影等深入应用带来便利。
（三）企业技术管理中的应用
在施工企业中，技术干部是企业的重要财富，是工程建设过程的中坚力量，做好企业技术管理工作至关重要。
1.建立系统化、标准化的工法、工艺库，汇聚核心知识
工法、工艺是工程建设过程中重要的技术措施，凝聚了企业技术人员的心血，将企业的工法、施工过程中常用的工艺，制作成标准化的基于BIM的三维动画，按专业进行归类，作为企业系统化的知识库、样板库，可用于员工培训，降低培训成本，也可用于施工现场可视化交底，为工程建设提供强有力的技术保障。
2.开发企业微课，助力知识传播
随着人们生活脚步的加快，忙碌的施工企业人员往往没有过多的时间和精力去学习。如何利用有限的碎片化的时间，进一步提高企业职工的专业水平，是企业管理中一个重要课题。微课是在传统教学设计上继承和发展起来的一种新型结构化数字资源，语言精炼，问题聚焦，主题突出，往往又充满趣味性，而且时长较短，使人非常乐于接受。
企业可以利用BIM技术，建立各种场景，模拟相应情景，开发一系列微课。微课可以是企业制度的解读、标准的宣贯、文化的宣传，可以是安全生产系列要点的剖析，也可以是技术工艺的步步讲解等。针对特定人群，一个微课讲授一两个知识点，传递特定的知识内容。企业可以通过网站、共享平台和微信公众号等渠道，将微课传播，供企业职工随时随地的可以利用工作之余的碎片时间进行学习，并且可以反复温习。长此以往，职工学习完一系列微课之后，必定能够带来企业管理能力的提升和职工专业水平的提高，企业的实力也更加强大，在新时期更加具有竞争力。
三、基于BIM的模拟动画的制作
（一）策划方案，编写脚本
动画制作前，视频制作人首先要策划好视频演示方案，并编写相应脚本。根据相关专业知识完成初稿后，再与企业管理人员或者项目相关负责人员进行磋商，进一步优化演示方案，完善脚本内容，确保即将制作的视频切合实际需求。脚本是视频创作的基础和依据，也是视频的根本所在，为确保视频制作的顺利，避免过多的修改，在前期必须确定好脚本的最终稿。
（二）建立模型，制作动画
根据设计图纸和演示脚本，建立BIM模型，主要包括场地模型和结构模型。模型建立时，要根据各构件动作的需要独立成组，避免后续对模型进行过多的反复修改。动画制作时，可将模型进行渲染漫游，输出视频片段。采用BIM软件制作模拟动画，如Navisworks Manage、Fuzor、3ds Max等，来表现施工中的技术部分，这是模拟动画中最重要的部分。由于目前电脑硬件和BIM软件本身的局限性，也为了便于修改，模拟动画应分场景、分片段进行制作和输出，不宜一次做太长的动画片段。作为工程模拟动画，不需要太多的艺术表现手法，最主要是将动作过程表达清楚，清晰明了的演绎脚本即可。企业的BIM工程师一般均可胜任这项工作，甚至一般的技术人员通过简单的软件培训，也能够很快上手，制作出满足需求的模拟动画。
（三）剪辑合成，后期制作
为了使视频动画更加贴合实际，还要收集施工现场的相关素材，包括施工照片、视频等，与模拟动画相结合，然后运用视频剪辑软件进行剪辑合成。作为非专业的视频制作人员，可以从家庭剪辑软件入手，如爱剪辑和会声会影等，能够满足基本动画制作需求。若追求更专业的制作，可采用Premiere和After Effects进行剪辑和特效制作，视频效果更佳。
结语
在当今工程建设信息化的过程中，BIM技术的应用越来越广泛，工程动画因其更加直观、形象，也越来越被人们重视。本文将BIM技术和动画演示相结合，对基于BIM的模拟动画在施工企业的应用进行了探索，发现该应用以其独特的优势，展现了它巨大的价值。为了在新时期的工程建设中占据制高点，提高企业核心竞争力，必将有更多的施工企业，加快、加大基于BIM的模拟动画的应用的研究步伐，探索出更加广泛的应用，让信息技术为企业更好的服务，利用信息技术为企业创造出更大的价值。
参考文献
[1]鲍文月，楼立志，陈威，黄铭丰.基于BIM的视频应用.土木建筑工程信息技术[J]，2013年03期
[2]刘火生，张燕云，杨振钦，江宇冠.基于BIM技术的施工现场的可视化应用[J].施工技术，2013年S1期
[3]胡跃军，罗坤，乔鸣宇.基于BIM的智能建造技术探索[J].中国建设信息化，2019年16期
[4]余小虎.浅谈BIM技术在工程项目管理中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2015年28期
[5]李文珺，李丽，王苗.多媒体动画在工程建设中的应用[J].科技传播，2014年13期