CN110766803A - 一种基于bim的vr体验系统 - Google Patents

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夏思阳
向征东
郭魁
肖振磊
张再芳
吴夏梅
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Abstract

本发明公开了一种基于BIM的VR体验系统,具体涉及BIM技术领域,包括计算机,所述计算机输入端设有模型建立模块,所述模型建立模块的输入端连接有信息采集模块,所述计算机输出端设有渲染模块,所述计算机的输入端连接有VR交互模块。本发明通过先采集建筑物的信息,然后再根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型渲染出VR场景,然后在VR模式下对建筑信息模型进行操作,将BIM与VR技术结合,使得场景更加真实,设计师更加真实的身临其境,更加丰富的人境交互,以便找出实际施工中的潜在问题,有利于方案整体的完善。

Description

一种基于BIM的VR体验系统
技术领域
本发明涉及BIM技术领域,更具体地说,本发明涉及一种基于BIM的VR体验系统。
背景技术
BIM即建筑信息模型,是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑信息模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点,可以预见,BIM将成为建筑供给端同时也是最前端(设计环节)引领行业变革的重要推动力之一,随着BIM热,不少新兴产品以及黑科技已经开始跟着BIM走了,而现在,BIM基本是一种很切实的形式。
VR技术即虚拟现实技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户沉浸到该环境中,虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域,虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面,模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像,感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知,除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知,自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官,传感设备是指三维交互设备。
对于VR技术,肯定是少不了跟BIM的结合,以使设计师沉浸到建筑信息模型的环境中,更加直观对设计进行更改,故需要发明一种基于BIM的VR体验系统。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种基于BIM的VR体验系统,通过先采集建筑物的信息,然后再根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型渲染出VR场景,然后在VR模式下对建筑信息模型进行操作,将BIM与VR技术结合,使得场景更加真实,设计师更加真实的身临其境,更加丰富的人境交互,以便找出实际施工中的潜在问题,有利于方案整体的完善。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于BIM的VR体验系统,包括计算机,所述计算机输入端设有模型建立模块,所述模型建立模块的输入端连接有信息采集模块,所述计算机输出端设有渲染模块,所述计算机的输入端连接有VR交互模块;
所述计算机用于对整个系统进行分析、计算和控制,并且将模型建立模块建立的模型导入到渲染模块中;
所述信息采集模块用于采集建筑物的基本数据,然后将数据按照比例进行缩放,所述模型建立模块根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型通过计算机导入渲染模块中;
所述渲染模块用于接收构建的模型,将信息集成,然后渲染出VR场景,并部署到各个平台;
所述VR交互模块用于VR模式下使设计师沉浸到构建的场景中,在沉浸式体验中对建筑信息模型进行操作,实现更加丰富的人境交互。
在一个优选地实施方式中,所述模型建立模块通过REVIT软件建立模型,建立完毕后,导入渲染模块中,所述渲染模块通过Fuzor实现信息集成,渲染出VR场景,并且可以反向修改至REVIT模型中,实现双向即时同步。
在一个优选地实施方式中,所述信息采集模块包括激光测距仪、经纬仪、水准仪、游标卡尺以及钢筋探测仪,所述游标卡尺用于对建筑物的尺寸进行测量,所述经纬仪用于测量建筑物的倾斜度,所述水准仪用于测量建筑物的沉降,所述游标卡尺用于测量建筑物的缝隙宽度,所述钢筋探测仪用于测量建筑物的钢筋构件尺寸。
在一个优选地实施方式中,所述VR交互模块包括VR头盔以及VR手柄,所述VR头盔以及VR手柄均与计算机的输入端相连接。
在一个优选地实施方式中,渲染模块包括菜单、创建单元、D标记创建单元、实时测量单元、实时反馈单元、施工模拟单元以及进度查看单元。
在一个优选地实施方式中,所述创建单元用于对在VR模式下对建立的建筑信息模型进行添加、删除、移动和修改,以达到最佳的设计效果,所述创建单元还用于对建立的模型进行日光设置、照明调整以及天气调整,以对比不同条件下对设计方案的影响。
在一个优选地实施方式中,所述D标记创建单元用于在VR模式下设计师通过VR手柄在VR场景徒手绘制D标记,D标记的三个维度可以进行颜色选择,以便进行区分,还可以从任意角度截图,增加单个标记与模型的关联性。
在一个优选地实施方式中,所述实时测量单元用于在VR模式下进行实时测量,通过净距测量和两点测量的测量方法准确测定出建筑信息模型的实际设计尺寸,以便在施工前解决掉净高和空间间距等问题,以节省时间和成本,保证项目按时完工,所述实时反馈单元用于将修改后的设计方案通过计算机反馈至客户终端设备,使得客户可以直观的看到更改的设计方案,确定是否同意,然后再根据客户意见进一步作出修改。
在一个优选地实施方式中,所述施工模拟单元用于根据设计方案模拟施工场景,通过先自定义施工区域,再选择构件、添加施工设备、添加工人模拟以及设置安全防护措施,同时可将计划进度与实际进度进行对比,所述进度查看单元可以在VR模式下通过播放、暂停、调整模拟速度以及缩放更好地检查施工进度计划,帮助更好的理解建造过程,有助于找到潜在的问题。
本发明的技术效果和优点:
本发明通过先采集建筑物的信息,然后再通过REVIT根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型导入Fuzor中,实现信息集成,渲染出VR场景,然后在VR模式下对建筑信息模型进行操作,将BIM与VR技术结合,使得场景更加真实,设计师更加真实的身临其境,更加丰富的人境交互,以便找出实际施工中的潜在问题,有利于方案整体的完善。
附图说明
图1为本发明的模块图。
图2为本发明的信息采集模块的模块示意图。
图3为本发明的创建单元的单元示意图。
图4为本发明的施工模拟单元和进度查看单元的单元示意图。
附图标记为:1计算机、2模型建立模块、3信息采集模块、4渲染模块、5 VR交互模块、6 VR头盔、7 VR手柄、8菜单、9创建单元、10 3D标记创建单元、11实时测量单元、12实时反馈单元、13施工模拟单元、14进度查看单元、15激光测距仪、16经纬仪、17水准仪、18游标卡尺、19钢筋探测仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据图1-4所示的一种基于BIM的VR体验系统,包括计算机1,所述计算机1输入端设有模型建立模块2,所述模型建立模块2的输入端连接有信息采集模块3,所述计算机1输出端设有渲染模块4,所述计算机1的输入端连接有VR交互模块5;
所述计算机1用于对整个系统进行分析、计算和控制,并且将模型建立模块2建立的模型导入到渲染模块4中;
所述信息采集模块3用于采集建筑物的基本数据,然后将数据按照比例进行缩放,所述模型建立模块2根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型通过计算机1导入渲染模块4中;
所述渲染模块4用于接收构建的模型,将信息集成,然后渲染出VR场景,并部署到各个平台;
所述VR交互模块5用于VR模式下使设计师沉浸到构建的场景中,在沉浸式体验中对建筑信息模型进行操作,实现更加丰富的人境交互。
所述模型建立模块2通过REVIT软件建立模型,建立完毕后,导入渲染模块4中,所述渲染模块4通过Fuzor实现信息集成,渲染出VR场景,并且可以反向修改至REVIT模型中,实现双向即时同步。
所述信息采集模块3包括激光测距仪15、经纬仪16、水准仪17、游标卡尺18以及钢筋探测仪19,所述游标卡尺18用于对建筑物的尺寸进行测量,所述经纬仪16用于测量建筑物的倾斜度,所述水准仪17用于测量建筑物的沉降,所述游标卡尺18用于测量建筑物的缝隙宽度,所述钢筋探测仪19用于测量建筑物的钢筋构件尺寸。
所述VR交互模块5包括VR头盔6以及VR手柄7,所述VR头盔6以及VR手柄7均与计算机1的输入端相连接。
渲染模块4包括菜单8、创建单元9、3D标记创建单元10、实时测量单元11、实时反馈单元12、施工模拟单元13以及进度查看单元14。
所述创建单元9用于对在VR模式下对建立的建筑信息模型进行添加、删除、移动和修改,以达到最佳的设计效果,所述创建单元9还用于对建立的模型进行日光设置、照明调整以及天气调整,以对比不同条件下对设计方案的影响。
所述3D标记创建单元10用于在VR模式下设计师通过VR手柄7在VR场景徒手绘制3D标记,3D标记的三个维度可以进行颜色选择,以便进行区分,还可以从任意角度截图,增加单个标记与模型的关联性。
所述实时测量单元11用于在VR模式下进行实时测量,通过净距测量和两点测量的测量方法准确测定出建筑信息模型的实际设计尺寸,以便在施工前解决掉净高和空间间距等问题,以节省时间和成本,保证项目按时完工,所述实时反馈单元12用于将修改后的设计方案通过计算机1反馈至客户终端设备,使得客户可以直观的看到更改的设计方案,确定是否同意,然后再根据客户意见进一步作出修改。
所述施工模拟单元13用于根据设计方案模拟施工场景,通过先自定义施工区域,再选择构件、添加施工设备、添加工人模拟以及设置安全防护措施,同时可将计划进度与实际进度进行对比,所述进度查看单元14可以在VR模式下通过播放、暂停、调整模拟速度以及缩放更好地检查施工进度计划,帮助更好的理解建造过程,有助于找到潜在的问题。
实施方式具体为:本发明先通过信息采集模块3的激光测距仪对建筑物的尺寸进行测量,通过经纬仪以及水准仪分别对建筑物的倾斜度以及沉降进行测量,通过游标卡尺对建筑的上的缝隙宽度进行测量,通过钢筋探测仪对建筑的钢筋构件尺寸进行测量,从而对建筑物的信息进行全面采集,然后将采集的数据按照比例进行缩放,然后通过模型建立模块2的REVIT软件根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型通过计算机1导入渲染模块4中,通过渲染模块4的Fuzor实现信息集成,渲染出VR场景,然后将VR交互模块5的VR头盔6和VR手柄7与计算机1连接,然后设计师佩戴VR头盔6和VR手柄7,设计师进入Fuzor渲染的VR场景中,在VR模式下,设计师进入菜单界面,根据需求选择创建单元9、3D标记创建单元10、实时测量单元11、实时反馈单元12、施工模拟单元13或者进度查看单元14,通过创建单元9设计师可操作VR手柄7对建筑信息模型进行添加、删除、移动和修改,以达到最佳的设计效果,同时可进行日光亮度设置、快速调整灯光属性值以及模拟调节天气变化,改变下雨天、刮风的方向、下雨角度和下雨量,以在项目中获得所需的外观和感觉,同时对比不同条件下对设计方案的影响,通过3D标记创建单元10设计师可操作VR手柄7在建筑信息模型中徒手绘制3D标记,三维标记可以用来表示深度和方向,这是二维标记无法实现的,创建标记后,从多个角度截图,增加了单个标记与模型的关联性,否则需要多个标记才能传递完整信息,通过实时测量单元11设计师可对建筑信息模型通过净距测量和两点测量等方法进行实时测量,准确测定出实际设计尺寸,有利于在施工前就解决掉净高和空间间距等问题,以节省时间和成本,保证项目按时完工,通过实时反馈单元12设计师可将修改后的设计方案反馈至客户终端设备,使得客户可以直观的看到更改的设计方案,以便作出修改,通过施工模拟单元13和进度查看单元14可根据设计方案模拟施工场景,将计划进度与实际进度进行对比,并且有利于更好地检查施工进度计划,帮助更好的理解建造过程,有助于找到潜在的问题,本发明通过先采集建筑物的信息,然后再通过REVIT根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型导入Fuzor中,实现信息集成,渲染出VR场景,然后在VR模式下对建筑信息模型进行操作,将BIM与VR技术结合,使得场景更加真实,设计师更加真实的身临其境,更加丰富的人境交互,以便找出实际施工中的潜在问题,有利于方案整体的完善。
本发明工作原理:
参照说明书附图1-4,本发明先通过信息采集模块3对建筑物的信息进行采集,然后通过模型建立模块2构建模型,然后再将构建的模型通过计算机1导入渲染模块4中,渲染出VR场景,然后将VR交互模块5与计算机1连接,设计师进入Fuzor渲染的VR场景中,在VR模式下,设计师进入菜单界面,根据需求选择创建单元9、3D标记创建单元10、实时测量单元11、实时反馈单元12、施工模拟单元13或者进度查看单元14,通过创建单元9可对建筑信息模型进行添加、删除、移动和修改,以达到最佳的设计效果,同时可进行日光设置、快速调整灯光属性值以及模拟调节天气变化,以在项目中获得所需的外观和感觉,同时对比不同条件下对设计方案的影响,通过3D标记创建单元10可在建筑信息模型中绘制3D标记,用来表示深度和方向,创建标记后,从多个角度截图,通过实时测量单元11可对建筑信息模型实时测量,准确测定出实际设计尺寸,通过实时反馈单元12可将修改后的设计方案反馈至客户终端设备,通过施工模拟单元13和进度查看单元14可根据设计方案模拟施工场景,并且更好地检查施工进度计划。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于BIM的VR体验系统,包括计算机(1),其特征在于:所述计算机(1)输入端设有模型建立模块(2),所述模型建立模块(2)的输入端连接有信息采集模块(3),所述计算机(1)输出端设有渲染模块(4),所述计算机(1)的输入端连接有VR交互模块(5);
所述计算机(1)用于对整个系统进行分析、计算和控制,并且将模型建立模块(2)建立的模型导入到渲染模块(4)中;
所述信息采集模块(3)用于采集建筑物的基本数据,然后将数据按照比例进行缩放,所述模型建立模块(2)根据采集的数据构建模型,然后再将构建的模型通过计算机(1)导入渲染模块(4)中;
所述渲染模块(4)用于接收构建的模型,将信息集成,然后渲染出VR场景,并部署到各个平台;
所述VR交互模块(5)用于VR模式下使设计师沉浸到构建的场景中,在沉浸式体验中对建筑信息模型进行操作,实现更加丰富的人境交互。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述模型建立模块(2)通过REVIT软件建立模型,建立完毕后,导入渲染模块(4)中,所述渲染模块(4)通过Fuzor实现信息集成,渲染出VR场景,并且可以反向修改至REVIT模型中,实现双向即时同步。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述信息采集模块(3)包括激光测距仪(15)、经纬仪(16)、水准仪(17)、游标卡尺(18)以及钢筋探测仪(19),所述游标卡尺(18)用于对建筑物的尺寸进行测量,所述经纬仪(16)用于测量建筑物的倾斜度,所述水准仪(17)用于测量建筑物的沉降,所述游标卡尺(18)用于测量建筑物的缝隙宽度,所述钢筋探测仪(19)用于测量建筑物的钢筋构件尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述VR交互模块(5)包括VR头盔(6)以及VR手柄(7),所述VR头盔(6)以及VR手柄(7)均与计算机(1)的输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:渲染模块(4)包括菜单(8)、创建单元(9)、3D标记创建单元(10)、实时测量单元(11)、实时反馈单元(12)、施工模拟单元(13)以及进度查看单元(14)。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述创建单元(9)用于对在VR模式下对建立的建筑信息模型进行添加、删除、移动和修改,以达到最佳的设计效果,所述创建单元(9)还用于对建立的模型进行日光设置、照明调整以及天气调整,以对比不同条件下对设计方案的影响。
7.根据权利要求5所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述3D标记创建单元(10)用于在VR模式下设计师通过VR手柄(7)在VR场景徒手绘制3D标记,3D标记的三个维度可以进行颜色选择,以便进行区分,还可以从任意角度截图,增加单个标记与模型的关联性。
8.根据权利要求5所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述实时测量单元(11)用于在VR模式下进行实时测量,通过净距测量和两点测量的测量方法准确测定出建筑信息模型的实际设计尺寸,以便在施工前解决掉净高和空间间距等问题,以节省时间和成本,保证项目按时完工,所述实时反馈单元(12)用于将修改后的设计方案通过计算机(1)反馈至客户终端设备,使得客户可以直观的看到更改的设计方案,确定是否同意,然后再根据客户意见进一步作出修改。
9.根据权利要求5所述的一种基于BIM的VR体验系统,其特征在于:所述施工模拟单元(13)用于根据设计方案模拟施工场景,通过先自定义施工区域,再选择构件、添加施工设备、添加工人模拟以及设置安全防护措施,同时可将计划进度与实际进度进行对比,所述进度查看单元(14)可以在VR模式下通过播放、暂停、调整模拟速度以及缩放更好地检查施工进度计划,帮助更好的理解建造过程,有助于找到潜在的问题。
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