VR建筑實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

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1、VR-建筑工程實(shí)訓(xùn)室 建設(shè)方案 目錄 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：壽胡濱 聯(lián)系電話： （一）、政策背景 我國(guó)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高〔2012〕4號(hào)）提出，“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)踐教學(xué)共享平臺(tái)建設(shè)，重點(diǎn)建設(shè)一批國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國(guó)家大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地、高職實(shí)訓(xùn)基地。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理，提高實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)I、實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量?！钡葟?qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)的措施。 《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》也指出，“建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)基地等信息化教學(xué)設(shè)施，建設(shè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理信息系統(tǒng)，建成支撐學(xué)生、教師和員工自主學(xué)習(xí)和科學(xué)管理的數(shù)字化環(huán)境。

2、 《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年（2016-2020年）規(guī)劃綱要》也提出要大力推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。 （二）、行業(yè)背景 從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于實(shí)體模型制作、信息交流和管理、藝術(shù)及娛樂(lè)等領(lǐng)域，同時(shí)也受到了建筑師們的青睬。 （1）作為理解的工具 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶給我們的是具有真實(shí)感的序列立體圖象，這樣就大大方便了我們對(duì)于對(duì)象的認(rèn)識(shí)和理解。例如作出傳統(tǒng)中國(guó)木建筑的虛擬模型，建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生便可用此模型了解中國(guó)木建筑的營(yíng)建過(guò)程。又如，作出紅樓夢(mèng)中的建筑群的復(fù)原虛擬模型，綜合成一個(gè)單獨(dú)的虛擬境界。利用它，一般人可很快理解小說(shuō)中人物 的生活場(chǎng)景。在歐洲、日

3、本和美國(guó)，虛擬現(xiàn)實(shí)日益廣泛地被家具商和房地產(chǎn)商們用作展示方式和促銷(xiāo)手段。 (2)作為設(shè)計(jì)和體驗(yàn)的工具 為了確保生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品符合不同用戶(hù)的需求，有必要讓用戶(hù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就能體驗(yàn)產(chǎn)品的性能，以便隨時(shí)修改設(shè)計(jì)方案。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓用戶(hù)在虛擬空間中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)和模擬體驗(yàn)。例如虛擬廚房體驗(yàn)，設(shè)計(jì)者先根據(jù)用戶(hù)的要求設(shè)計(jì)廚房的大致框架，據(jù)此用CAD系統(tǒng)劃出平面圖、立面圖籌，并列出費(fèi)用清單。然后讓用戶(hù)在模擬體驗(yàn)系統(tǒng)中體驗(yàn)廚房的方便程度?？梢泽w驗(yàn)與廚 房設(shè)計(jì)所對(duì)應(yīng)的虛擬空間中各部分的配置，空間的高度感、前后的延伸感等。體驗(yàn)廚房門(mén)的開(kāi)閉、水龍頭的操作以及在壁柜內(nèi)放置物品的情況等。有了這種虛擬

4、 廚房，可以使用戶(hù)在廚房制造前檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，然后根據(jù)用戶(hù)確定的設(shè)計(jì)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)集成制造生產(chǎn)線，具加工精度為毫米。這就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為設(shè)計(jì)和體驗(yàn)的工具的應(yīng)用。 (3)技術(shù)論證 在實(shí)際工程項(xiàng)目中，因施工技術(shù)問(wèn)題而導(dǎo)致原設(shè)計(jì)失敗的例子屢見(jiàn)不鮮，因 此，對(duì)于許多大型的建設(shè)項(xiàng)目而言，進(jìn)行施工技術(shù)可行性的論證非常有必要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)為我們解決了這一難題。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅僅可以作視覺(jué)方面仿真，還能對(duì)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等方面進(jìn)行仿真。 例如，通過(guò)模擬建筑施工中大型構(gòu)件運(yùn)輸、裝配過(guò)程，可以檢驗(yàn)此過(guò)程中是否存在物件的碰撞、干涉，是否因構(gòu)件形變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞等，經(jīng)過(guò)虛擬工建造過(guò)程，可以檢查施工計(jì)劃

5、和技術(shù)的合理性和有效性。 面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的人才市場(chǎng)，擔(dān)負(fù)著教育責(zé)任的工程建設(shè)類(lèi)院校，不可能 像基礎(chǔ)教育一樣只關(guān)注對(duì)學(xué)生基本素質(zhì)的培養(yǎng)，院校也面臨著畢業(yè)生無(wú)一技之長(zhǎng)難以就業(yè)的困局。 缺乏專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室及配套的軟件，建筑類(lèi)院校建設(shè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)課程基本以老師理論講授、案例教學(xué)為引導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行校外實(shí)習(xí)和方案設(shè)計(jì)為主的教學(xué)模式。 注重土木類(lèi)的教學(xué)，缺少針對(duì)施工技術(shù)和管理類(lèi)的實(shí)訓(xùn)。實(shí)際教學(xué)與實(shí)際工作流程存在一定的差距。 側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)和技能教學(xué)，實(shí)際工程案例缺乏，缺少對(duì)建筑、水利、市政等施工企業(yè)崗位實(shí)戰(zhàn)認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)和崗位性綜合實(shí)訓(xùn)I,缺少項(xiàng)目全生命周期綜合案例實(shí)訓(xùn)I。 建設(shè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)職業(yè)發(fā)展所

6、需的應(yīng)用技能：堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及基本的操作技能；對(duì)行業(yè)工作流程的把握及管理工作的融會(huì)貫通； 建設(shè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)由于其特殊性，一般建筑企業(yè)不愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí)，安全因素是一個(gè)比較大的難題。但本專(zhuān)業(yè)又具有突出的實(shí)踐性和應(yīng)用性特點(diǎn)，使得在教學(xué)過(guò)程中必須通過(guò)實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)I,才能使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和技能掌握。缺少必要的實(shí)訓(xùn)軟件和仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，將嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。 二、項(xiàng)目實(shí)施意義 利用技術(shù)，以數(shù)字化信息為基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)校的教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)等所有信息資源進(jìn)行全面的數(shù)字化，最終實(shí)現(xiàn)教育的信息化，提高學(xué)校的辦學(xué)水平和管理水平。 （一）、教育意義 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范

7、中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是 學(xué)科專(zhuān)業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)工作堅(jiān)持“科學(xué)規(guī)劃、共享資源、突出重點(diǎn)、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的指導(dǎo)思想，以全面提高中高等院校學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為核心，以建設(shè)信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為重點(diǎn)，分年度建設(shè)一批具有示范、引領(lǐng)作用的實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，持續(xù)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)，推動(dòng)中高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新。 職業(yè)教育，尤其是我們所處的建設(shè)領(lǐng)域，職業(yè)化學(xué)校肩負(fù)著培養(yǎng)職業(yè)技能型人才的任務(wù)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要的組成部分。但我們可以看到，目前的教學(xué)模式單一而落后，教學(xué)過(guò)程中以書(shū)本為主，理論化的教學(xué)模式依然是主流，而建設(shè)領(lǐng)域的

8、技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新日星月異，教材的老化和脫節(jié)嚴(yán)重影響到了行業(yè)發(fā)展，同時(shí)加劇了就業(yè)壓力和專(zhuān)業(yè)人才缺口的擴(kuò)大。 在傳統(tǒng)教學(xué)中，長(zhǎng)期以來(lái)人們不得不用抽象的概念表示非常豐富的內(nèi)容，如用平面圖、剖面圖、立面圖等平面圖形成一些規(guī)定的符號(hào)來(lái)表示三維的立體建筑，用比較抽象的圖形和精練的語(yǔ)言來(lái)描述復(fù)雜的場(chǎng)景，以傳遞大量的信息。但這一種信息處理與傳遞方式受到信息接受者所從事的職業(yè)、知識(shí)結(jié)構(gòu)及理解能力的影響，交流起來(lái)非常困難。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。用虛擬現(xiàn)實(shí)既能表示真實(shí)的世界，也可以表示虛擬的世界。表示真實(shí)世界時(shí)，可以突破物理空間和時(shí)間的約束，做到能“超越現(xiàn)實(shí)”；在表示虛擬世界

9、時(shí)，又能使其中的虛擬物體表示出三維逼真感，以達(dá)到身臨其境的感受，最后形成一種“人能沉浸其 中、超越其上、進(jìn)出自如、交互作用的三維信息空間” VR技術(shù)為用戶(hù)提供了一 種新型的人機(jī)接口，它利用計(jì)算機(jī)生成交互式三維環(huán)境，不僅使參與者能夠感受到景物或模型的逼真存在，并且對(duì)參與者的運(yùn)動(dòng)和操作做出實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的響應(yīng)。 引入職教一體化VR實(shí)訓(xùn)室建設(shè)，將其沉浸性、交互性、自主性、多感知性等特性融入教學(xué)過(guò)程中，以實(shí)訓(xùn)室為依托，基于“互聯(lián)做”的手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式創(chuàng)新、教學(xué)方法創(chuàng)新、教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際同步。 （二）實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)意義 職教一體化VR實(shí)訓(xùn)室建設(shè)將極大程度上解決本校學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)I,課堂教 學(xué)以實(shí)際相

10、互銜接，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能的融合。同時(shí)一體化的 思路引入，將使得教學(xué)的深度、系統(tǒng)化更強(qiáng)，培養(yǎng)職業(yè)管理型人才及綜合素質(zhì)較高的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的目標(biāo)將更加有利。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)是為本科教學(xué)而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)效果。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。在涉 及高危或極端的環(huán)境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練等情況時(shí)，提供可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、

11、能實(shí)不虛的原則。 （三）社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 職教一體化VR實(shí)訓(xùn)室相對(duì)于傳統(tǒng)的等比例建筑專(zhuān)業(yè)情景模型基地更加省錢(qián)、省場(chǎng)地、省人工。 職教一體化VR實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，可以有效解決本校學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的同時(shí)，使得常規(guī)的外出實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的安全風(fēng)險(xiǎn)得以規(guī)避，安全管理的壓力和風(fēng)險(xiǎn)得以控制。 建設(shè)完成后，可以吸納地方兄弟院校和相關(guān)培訓(xùn)單位，將本校的一體化實(shí)訓(xùn)基地有條件的進(jìn)行開(kāi)放，以低于市場(chǎng)平均價(jià)格的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)費(fèi)用，服務(wù)于其他院校，提升地方職業(yè)化教育的水平。 大量的施工企業(yè)也存在亟待解決的安全教育、入職培訓(xùn)、技能培訓(xùn)問(wèn)題，施工企業(yè)可以將一體化實(shí)訓(xùn)基地作為企業(yè)培訓(xùn)和教育的窗口和平臺(tái)。同時(shí)，基地也 可以聘請(qǐng)有豐富經(jīng)

12、驗(yàn)的一線技術(shù)管理人員參與日常的工作中來(lái)，通過(guò)技術(shù)融合、管理融合等思路不斷提升實(shí)訓(xùn)基地的水平。 三、建設(shè)內(nèi)容 (一)、VR實(shí)訓(xùn)室原理 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR-VirtualReaHty),也稱(chēng)虛擬實(shí)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的、具有視、聽(tīng)、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶(hù)通過(guò)使用各種交互設(shè)備，同虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺(jué)的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進(jìn)的數(shù)字化人機(jī)接口技術(shù)。 與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征是：操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。通過(guò)參與者與虛擬仿真

13、環(huán)境的相互作用，并借助人本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知 能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。 沉浸/臨場(chǎng)感和實(shí)時(shí)交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)性特征，對(duì)時(shí)空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu) 想（即啟發(fā)思維，獲取信息的過(guò)程）是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的先進(jìn)特性使得該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)的模擬仿真研究中， 并切實(shí)有效地指導(dǎo)了生產(chǎn)實(shí)踐。自從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生以來(lái)，它已經(jīng)在城市建設(shè)規(guī)劃、軍事模擬、先進(jìn)制造、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)、軍事和社會(huì)效益。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來(lái)就會(huì)像當(dāng)年的計(jì)算機(jī)一樣應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域，它與網(wǎng)絡(luò)、多媒體將并稱(chēng)為

14、21世紀(jì)最具應(yīng)用前景 的三大技術(shù)。 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，它除了可以輔助高校的科研工作，在實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)教學(xué)方面也具有利用率高，易維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的許多重點(diǎn)高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)的需求建立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。 （二）、VR實(shí)驗(yàn)室的組成部分 1、VR應(yīng)用系統(tǒng) 以建筑模型應(yīng)用系統(tǒng)為例： 傳統(tǒng)的等比例實(shí)體模型，雖然節(jié)點(diǎn)資源豐富，滿足日常教學(xué)的“觀賞性”學(xué)習(xí),但是作為靜態(tài)的模型節(jié)點(diǎn)，學(xué)生只能觀察“節(jié)點(diǎn)”外形特征，知其然，而不知其所以然，學(xué)生無(wú)法更加深入的了解“節(jié)點(diǎn)”的細(xì)部構(gòu)造，施工要求、質(zhì)量要求等具體的內(nèi)容。 萬(wàn)霆虛擬等比例實(shí)體模型

15、引入了配套的資源云平臺(tái)，將實(shí)體“節(jié)點(diǎn)”與相關(guān)資源鏈接，使得靜態(tài)的模型插上“資源”的翅膀，變的更加的豐富多彩。 節(jié)點(diǎn)模型三維仿真化：將傳統(tǒng)的等比例實(shí)體模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用Untiy3D技術(shù)復(fù)原，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，賦予知識(shí)熱點(diǎn)，用戶(hù)可通過(guò)三維模型的剖切和漫游，點(diǎn)擊知識(shí)點(diǎn)，了解該構(gòu)件的配套資源信息。 資源包括：電子科技（ppt）、施工視頻（仿真、實(shí)拍）、微課資源、題庫(kù)等。 以框架柱為例，用戶(hù)通過(guò)賬戶(hù)進(jìn)入，化身虛擬人物在三維模型中漫游，點(diǎn)擊 每個(gè)知識(shí)熱點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)顯示該節(jié)點(diǎn)配套的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 2、沉浸式虛擬三維顯示系統(tǒng) 在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常有多種顯示系統(tǒng)或設(shè)備，比如：大屏幕監(jiān)視器、

16、頭盔顯示器、立體顯示器和虛擬三維投影顯示系統(tǒng)，而虛擬三維投影顯示系統(tǒng)則是目前應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng)，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)要求應(yīng)用系統(tǒng)具備沉浸性，而在這些所有的顯示系統(tǒng)或設(shè)備中，虛擬三維投影顯示系統(tǒng)是最能滿足這項(xiàng)功能要求的系統(tǒng)，因此，該種系統(tǒng)也最受廣大專(zhuān)業(yè)仿真用戶(hù)的歡迎。虛擬三維投影顯示系統(tǒng)是目前國(guó)際上普遍采用的虛擬現(xiàn)實(shí)和視景仿真實(shí)現(xiàn)手段和方式，也是一種最典 型、最實(shí)用、最高級(jí)別的投入型虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)。這些高度逼真三維顯示系統(tǒng)的高度臨場(chǎng)感和高度參與性最終使參與者真正實(shí)現(xiàn)與虛擬空間的信息交流與現(xiàn)實(shí)構(gòu)想。 3、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng) 多自由度實(shí)時(shí)交互是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最本質(zhì)的特征和要求之一，也是虛擬現(xiàn)實(shí)

17、 技術(shù)的精髓，離開(kāi)實(shí)時(shí)交互，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用將失去其存在的價(jià)值和意義，這也是 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)和多媒體應(yīng)用的最根本的區(qū)別。在虛擬現(xiàn)實(shí)交互應(yīng)用中 通常會(huì)借助于一些面向特定應(yīng)用的特殊虛擬外設(shè)，它們主要是6自由度虛擬交互系統(tǒng)，比如：力或觸覺(jué)反饋系統(tǒng)、數(shù)據(jù)手柄、位置跟蹤器或交互控制器等等。 VR技術(shù)的核心是通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種如同身臨其境”的具有動(dòng)態(tài)、聲像功 能的三維空間環(huán)境，而且使操作者能夠進(jìn)入該環(huán)境，直接觀測(cè)和參與該環(huán)境中事物的變化與相互作用。因此，將VR技術(shù)應(yīng)用于建筑工程仿真研究，不但可以使得該領(lǐng)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)仿真方法得到完善與發(fā)展，而且也將大大提高設(shè)計(jì)與施工的逼真性、實(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性

18、。 建筑施工是復(fù)雜的大型的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它通常包括立模、架設(shè)鋼筋、砌筑、澆注、振搗、拆模、養(yǎng)護(hù)等多道工序，而這些工序中涉及的因素繁多，其間關(guān)系復(fù)雜，直接影響著施工的進(jìn)程。模擬施工過(guò)程是為了通過(guò)虛擬仿真手段，去發(fā)現(xiàn)實(shí) 際施工中存在的問(wèn)題或可能出現(xiàn)的問(wèn)題，這就需要對(duì)實(shí)際施工進(jìn)行模擬。而目前施工過(guò)程的模擬只是從幾何形體方面模擬施工的過(guò)程，即按樓層關(guān)系由下而上，每一層按柱、梁、板的幾何形狀加以著色來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的模擬?，F(xiàn)有的模擬只是對(duì)進(jìn)度計(jì)劃起到了一定作用，并沒(méi)有對(duì)施工過(guò)程起到真正的作用?；谝陨显?，需對(duì)施工過(guò)程建立合適的模型，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)實(shí)際施工操作的交互，以達(dá)到模 擬仿真的效果。 VR技術(shù)的發(fā)

19、展，實(shí)現(xiàn)了在虛擬場(chǎng)景里支模、砌筑、鋼筋綁扎、澆筑、振搗、粉刷等等多種施工工藝的實(shí)際操作 設(shè)備名稱(chēng) 參考圖片 設(shè)備參數(shù) 用途 電腦 cpu I76700k 主要用于展示相關(guān)VR產(chǎn)品的運(yùn)行環(huán)境。 顯卡 gtx1080 主板 z170 內(nèi)存 DDR4240016G 顯示屏 2k24寸顯示器 機(jī)箱 大號(hào)機(jī)箱 電源 550W以上 硬盤(pán) SSD256g（固態(tài)硬盤(pán)） 鼠標(biāo)、鍵盤(pán) USB接口 HTCVIVE虛擬頭盔 顯示設(shè)備 選擇-: 曲面顯示器 1、配有激光定位傳感器； 2、產(chǎn)品類(lèi)型頭戴式顯示設(shè)備； 3、分辨率單眼：1200*1080

20、像素，刷新率： 90fps; 4、其他性能位置追蹤的游戲控制器， Steambox主機(jī)，內(nèi)置陀螺儀、加速度計(jì)和激 光定位傳感器，追蹤精度度供一個(gè)新的Vive 主要用于相關(guān)VR產(chǎn)品的 PhoneServices的功能，可以接聽(tīng)回?fù)茈娫挕? 傳訊息與看行事歷的功能； 5、其他參數(shù)追蹤位置：*; 6、體感控制器x2; 7、基站x2; 8、基站支架x2; 展/」、; 1、支持格式（高清）：2160p； 2、連接方式：無(wú)線/網(wǎng)線； 3、多屏互動(dòng)：支持； 4、USB支持的格式：MP3 5、USB支持圖片格式：JPG; 6、底座配置：內(nèi)置底座； 7、可調(diào)節(jié)電視架/貼墻擺臂

21、式多功能掛架； 主要用于電腦顯示器的投射，方便觀看； 選擇二： 曲面投影 1、支持格式（高清）：2160p； 2、連接方式：無(wú)線/網(wǎng)線； 3、多屏互動(dòng)：支持； 4、USB支持的格式：MP3 5、USB支持圖片格式：JPG; 主要用于電腦顯示器的投射，方便觀看； 名稱(chēng) 參考圖片 設(shè)備參數(shù) 用途 VR軟件 交互系統(tǒng) 提供專(zhuān)業(yè)的3D開(kāi)發(fā)及專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，費(fèi)用根據(jù)學(xué)校所選的設(shè)備而定，包括軟件開(kāi)發(fā)所需Unity3D、3DMAXPhotoshop等

22、軟件，保留二次開(kāi)發(fā)接口。 主要用于體 驗(yàn)相關(guān)VR產(chǎn) 品操作 備注：實(shí)訓(xùn)室及VR設(shè)備數(shù)量根據(jù)學(xué)校教學(xué)實(shí)際需求而定。 （三）VR實(shí)訓(xùn)室建設(shè) （1）實(shí)訓(xùn)室設(shè)計(jì) 由于VR技術(shù)的特殊性，VR實(shí)訓(xùn)室可以選取一個(gè)教室進(jìn)行改造。也可直接在高端實(shí)訓(xùn)教室中植入VR實(shí)訓(xùn)。 ▲VR實(shí)訓(xùn)室 1 .采購(gòu)優(yōu)質(zhì)的高端品牌電腦、多媒體設(shè)備及LED曲面拼接屏（或曲面投影）建立一個(gè)多功能的高端實(shí)訓(xùn)教室 2 .現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)教室大小進(jìn)行布局，可采用傳統(tǒng)條形桌椅、環(huán)島桌椅布局、五（六）邊座椅布局、實(shí)現(xiàn)學(xué)生的教、學(xué)、練； 3、教室實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，與學(xué)校的建筑教學(xué)云平臺(tái)對(duì)接，將仿真軟件介入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)本平臺(tái)各類(lèi)軟件的平

23、臺(tái)化應(yīng)用及實(shí)訓(xùn)過(guò)程的管理和實(shí)訓(xùn)結(jié)果考核檢測(cè)。 （2） VR實(shí)訓(xùn)場(chǎng)部分模塊 軟件名稱(chēng) 實(shí)訓(xùn)場(chǎng)名稱(chēng) 模塊 VR建筑云體驗(yàn) 平臺(tái) 綜合實(shí)訓(xùn)場(chǎng)VR實(shí)訓(xùn)中心（高層） 建筑質(zhì)量通病VR實(shí)訓(xùn)中心 安全施工VR實(shí)訓(xùn)中心 塔吊工程 基坑坍塌 五大傷害（高空墜落、觸電、物體打擊、火災(zāi)、機(jī)械傷害） 建筑工程虛擬情景教學(xué)VR實(shí)訓(xùn)中心（1:1實(shí)體樓） 建筑裝配化實(shí)訓(xùn)中心 預(yù)制拼裝 四、項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) VR實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，將形成特色專(zhuān)業(yè)化的教學(xué)新模式。 人才培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到畢業(yè)生的能力結(jié)構(gòu)和就業(yè)能力，基于項(xiàng)目管 理思想和方法的人才培養(yǎng)模式，在設(shè)計(jì)之初就將學(xué)院教學(xué)和社會(huì)需求相結(jié)

24、合，將 學(xué)生的理論知識(shí)和技能學(xué)習(xí)同實(shí)踐相結(jié)合，將學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能與綜合素質(zhì)相結(jié)合,將學(xué)生的就業(yè)能力和企業(yè)的用人要求相結(jié)合，形成了完整的、系統(tǒng)的人才培養(yǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生、教師、學(xué)院、用人單位和社會(huì)等多方共贏。 (1)大眾化教育模式下，表現(xiàn)在基礎(chǔ)知識(shí)的掌握上差異較大，為保證教學(xué)質(zhì)量滿足社會(huì)對(duì)土木工程技術(shù)與工程管理類(lèi)人才的需要，實(shí)施工程施工的全程可 視化教學(xué)模式改革，可以在很短時(shí)間內(nèi)把這種差異縮小。 (2)可視化教學(xué)體系建設(shè)增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活性，從入學(xué)到畢業(yè)的任何時(shí)間段都可以學(xué)習(xí)施工知識(shí)。 (3)由感性認(rèn)識(shí)再到理性認(rèn)識(shí)，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，縮短了學(xué)生的認(rèn)知時(shí)間，對(duì)促進(jìn)優(yōu)秀大學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，激發(fā)大學(xué)生的科研能力作用明顯。 (4)學(xué)生可以了解到當(dāng)前最新的施工工藝流程以及項(xiàng)目管理，提高其學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生的思考、實(shí)踐和創(chuàng)新能力，打造復(fù)合型人才。 (5)理論聯(lián)系實(shí)際，以實(shí)體比例節(jié)點(diǎn)構(gòu)造模型和計(jì)算機(jī)模擬施工工藝的方式，將現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際工程，在實(shí)訓(xùn)中心將所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)的整合，形成完整的體系。 (6)可將面向社會(huì)和其他兄弟院校，開(kāi)展就業(yè)培訓(xùn)、在職培訓(xùn)以及技能培訓(xùn)等工作，實(shí)現(xiàn)資源共享，提高實(shí)訓(xùn)中心的利用率，充分發(fā)揮其使用效益和經(jīng)濟(jì)效益。