李攀
深圳市前海人才乐居有限公司 广东深圳 518000
摘要：随着科学技术的发展和我国计算机技术的不断成熟，越来越多的智能化和先进技术参与到建筑工程的发展中，虚拟仿真技术就是其中之一。虚拟仿真技术与建筑工程相结合，突破了建筑工程具体实施的时间和空间的限制，建立了具体的仿真模型，根据建筑工程施工实验进行仿真，通过对仿真结果的分析和判断，找出建筑工程施工过程中存在的问题，从而完善工程设计的实施方案。虚拟仿真技术对于建筑工程具有前瞻性，可以提前发现建筑工程中存在的问题，有效实现对建筑造价的控制，减少现实误差，降低建筑工程的施工风险，从而最终提高建筑工程的质量，促进建筑工程的全面发展。
关键词：虚拟仿真技术；建筑工程；应用
引言
近年来，随着社会经济的快速发展和科学技术的日益成熟，基于计算机的技术在建筑工程中得到了广泛的应用。,作为一种现代科技的虚拟仿真技术,在建筑工程中的应用,在一定程度上有助于及时发现问题,在建设的过程中,建设成本问题也能够得到有效实施,以减少不必要的施工的风险,从而提高建筑企业在社会中的地位。系统仿真技术在现代建筑施工过程中得到了广泛的应用，但是很难实现对人体感知模型的仿真，因此很难显示外界感知的具体情况。
1虚拟仿真技术概述以及在建筑工程中的应用意义
虚拟仿真技术实际上是在计算机系统的基础上，从另一个系统的仿真中派生出来的，具有交互功能。虚拟仿真技术作为一个系统，将图形技术、传感器技术和仿真技术相结合，建立一个虚拟的信息空间，它可以在人的仿真空间中进行交互，具有系统的优越性和实用性，可以在室内进行设计，建立数字城市应用广泛，游戏设计等。虚拟仿真技术在建设项目中的应用主要是对工程建设方案进行虚拟试验验证，通过对验证结果的分析及时提前优化方案，根据合理科学的验证发现建设工程项目中存在的问题，在很大程度上避免了建设工程在施工过程中可能发生的事故和失误。虚拟仿真技术在建筑工程中的应用可以在建筑工程施工前展示建筑工程设计和施工方案的实际实施效果，为建筑工程的施工方案提供了更多的设计空间，并帮助建筑工程的施工实现优化。因此，虚拟仿真技术在建筑工程中的应用，可以缩短建筑工程的施工周期，提高施工质量，深化相关设计和人员对整个建筑工程的成果和流程，并且有利于保护施工人员的人身安全。
2虚拟技术的研究以及现状
虚拟技术是近年来兴起的一门新兴学科，虚拟体系结构的问题一直不明确。目前，虚拟架构的理论研究主要从以下几个方面展开：（1）对建设理论进行有效深入的研究，可以为虚拟建设奠定良好的理论基础。（2）对可视化仿真和精益施工的研究可以促进虚拟施工系统的成功。（3）为了将虚拟现实技术有效地应用于建筑行业，有必要加强对软件开发和系统的研究。例如，2012年，同济大学组织学生举办了一次关于计算机在建筑设计中的应用的会议。会议讨论了将CAD技术应用于虚拟建筑工程的课题，主要介绍了如何将VR技术应用于建筑设计、仿真与仿真。本次会议主要研究了设计方面，而我国在实际建设中已经有效地应用了虚拟仿真技术，如正大广场的建设。为此构建的具体虚拟系统分为以下几个部分：（1）虚拟建筑的外观和城市的场景，即当建筑尚未建成时，虚拟系统可以用来显示建筑建成后的情况。（2）对对钢结构的实际施工方案进行了优化。（3）对钢构件和桅杆式起重机的内力进行了分析和讨论。
最后两部分是虚拟系统的主要组成部分。2013年，中国就该项目开展了技术评议会议，会上一些专家对该项目给予了很高的评价，为虚拟技术在建筑施工中的应用提供了依据。
3虚拟仿真技术在建筑工程中的具体应用
3.1虚拟仿真技术和建筑过程方案设计与实施
传统建筑工程施工的合理性只要依靠相关设计人员以往的工作经验来判断，但是通过经验制定的施工方案并不能真正地保证建筑工程施工的安全有效性，在一定的程度上会造成施工周期过长、施工质量出现问题、方案具有局限性。而通过虚拟仿真技术建立起的仿真模型则可以在极大的程度上避免由于人为因素而造成的失误，科学验证施工方案的合理性，及时发现在方案中隐藏的漏洞，与此同时虚拟仿真技术还可以通过大数据掌握建筑物周围的环境特征，利用计算机技术对工程的具体环境进行实时交互，及时对建筑工程设计人员给出设计建议，例如通过对不同方案的建筑结构能耗数据分析计算，得出节能效率比例，使得设计人员在对方案修改和选择时能够有科学的依据。
3.2?虚拟仿真技术中的三维动画技术在建筑工程中的应用
在传统的建筑施工过程中，对施工进度的判断通常是通过相关工作人员的经验进行判断，而虚拟仿真技术则能够为建筑过程的施工提供可视化手段，通过三维动画技术将施工过程中的全部细节以高仿真动画的形式展现出来，相关的施工工作人员则能够通过高仿真动画了解和掌握其中的每个细节，由此知道在施工过程中需要注意的事项有哪些，在极大的程度上避免了建筑工程方案的反复修改，缩短建筑工程实施周期。中央电视台新址和上海的环球金融中心在施工的过程中都采用了虚拟仿真技术中的三维动画技术。
3.3虚拟仿真技术在建筑工程施工安全中的应用
虚拟仿真技术作为当代先进应用技术系统之一，依托计算机技术的优势，能够实现对建筑工程施工方案的最优化控制，在这一点上，是传统建筑工程施工无法比拟的。施工安全是整体建筑工程的重点内容，保障施工安全则需要提前预知在施工方案中存在的问题，由此采取及时的措施加以避免失误的发生或者尽可能地减少事故发生之后的损失。虚拟仿真模拟技术则可以提前对建筑工程预备实施的项目方案进行系统的模拟演练，由计算机数据分析建筑工程施工方案可能出现的问题，以及问题发生的概率，通过各项数据的显示和分析，给予适合的建议。
3.4虚拟仿真技术在复杂钢结构施工中的应用
复杂钢结构施工是整个建筑施工过程中难度最大且最关键的一个环节,由于不同的钢的结构受力情况和承载力不尽相同,因此在不同的施工阶段,相关工作人员需要判断不同的钢结构的平衡性,力求在安装的过程中不要出现差错,因为一旦钢结构在设计或者在安装的过程中出现了差错,整个建筑工程的受力情况则会受到极大的影响,后期建筑物的安全性也会跟着影响不能够得到强有力的保障。而精准实现钢结构的设计和安装，则可以避免施工成本的无效增加，在对复杂的钢结构进行施工时，相关工作人员的经验判断是无法保证复杂钢结构的精准安装，而虚拟仿真技术则可以通过计算机技术的精密、准确、快速的计算，对复杂钢结构的构件位置进行精准定位。与此同时，整个钢结构施工的全过程会在虚拟仿真技术的跟踪下，实现有效控制和精准安装，从而降低了建筑工程施工中由于人为因素所造成的事故的发生机率，进一步提高建筑工程能够实现的经济效益，优化建筑工程的施工过程。
4虚拟技术的研究以及前景展望
计算机技术的具体发展情况关系着是否可以应用仿真技术进行施工建筑，现在所研制的仿真系统中有以下问题存在（1）想要开发和应用仿真系统，必须有着较高的硬件平台作为支撑，且还需要在专门的工作站中进行。企业如果想自己开发仿真系统，就需要专门建设一个实验室，购进一些先进的软件以及设备，这需要大量的人力以及资金的支持。除此之外，系统移动非常的不方便，且演示也會受到一些设备所限制。（2）在开发单项工程时，应该引进国外的VR软件平台。因为施工过程中存在着众多的影响因素，所以，想要开发一个单项工程，也需要大量的资金费用支持。这就应该先针对整个施工过程开发一个完善的软件系统，然后再开放单项工程。现在我国华中科技大学以及建筑三局已经开始进行此项目的研发工作。（3）现在我国有很多建筑企业已经有了专门的研究院，这样就可以为企业培养出一批技术型人才。我国现在一些科研机构以及一部分高等院校已经针对工程施工开放了一些计算机软件，除此之外，还在工程实践中探索了控制施工工艺的技术，并获得了非常好的研究成果，这充分表明我们可以在施工过程中应用计算机技术。随着仿真技术的不断应用，仿真软件的发展速度逐渐加快，一些仿真平台、计算方法以及编程技术不断涌现，促使仿真技术有了更多的更能，可以被应用到很多领域之上。与此同时，人们对仿真系统所具有的微机化也进行了研究，并取得了很好的成果，进而把在微机上进行虚拟现实变成了可能。想要实现现代化施工，进行校企联合是一个很好的方法。建筑企业和专门科研院建立联系以及良好交流，并建立起长期的合作关系，对高校所具有的人才以及科研能力进行利用，积极对虚拟仿真系统进行开发和利用。
结束语
综上所述，随着我国科学技术的飞速发展，虚拟仿真技术在建筑工程中的应用越来越普及和成熟。虚拟仿真技术与建筑工程的有机结合，突破了传统建筑工程存在的局限性。通过计算机精确准确的计算，三维动画的可视化手段和效果，综合考虑建筑工程周边环境、建筑工程具体环节的应用等因素，与过去相比，建筑工程在很大程度上提高了建筑工程的质量，降低了建筑成本，缩短了施工周期，提高了施工过程中的安全性能，有效保障了复杂环节。虚拟仿真技术为建筑工程的发展提供了更广阔的空间，促进了建筑工程的深远发展。
参考文献
[1]黄立.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用研究［J］.工程技术（文摘版），2015（45）：18-18.
[2]张轮轮.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用研究［J］.城市建设理论研究：电子版，2013（3）：44.
[3]韦素青.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用分析［J］.企业科技与发展，?2017（012）：74-76.
[4]王艳红，李鹏.浅述虚拟仿真技术在建筑施工中的应用[J].城市建筑，2015（26）：89.
[5]章迪，邹进贵，向东，等.测绘地理信息虚拟仿真实验教学中心建设[J].实验技术与管理，2020，37（10）：121-125.