AR技術 創(chuàng)造未來無限可能
2016年11月07日 9:40 3694次瀏覽 來源: 中國建設報 分類: 建設工程 作者: 劉世泉
今年,VR火了,AR也火了。AR即增強現(xiàn)實(Augmented Reality)技術,是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術。這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動。如今,AR開始被應用在基礎設施的設計、施工和運行維護中。由于采用AR技術成本較為低廉、應用范圍廣泛,預計在未來,AR技術將會對工程建設和運營產(chǎn)生巨大影響。
AR技術將在工程建設領域大有作為
AR技術是將計算機產(chǎn)生的虛擬信息或物體疊加到真實場景中,從而產(chǎn)生出一個虛實結(jié)合的混合世界。用戶通過HMD(頭戴式增強設備)、視覺眼鏡和手持式監(jiān)測設備等從混合世界中得到更多關于現(xiàn)實世界的信息。
AR起源于VR(虛擬現(xiàn)實技術),它提供了一種半浸入式的環(huán)境,使真實場景和虛擬世界相對應。由于AR技術大大提升了人類的感官體驗,已經(jīng)開始影響人們的日常生活,其應用也日漸成熟與多樣。
隨著工程建設行業(yè)逐漸朝著基于BIM數(shù)字化信息管理的方向發(fā)展,需要有更為直觀的視覺化平臺來有效地使用這些信息。AR這種將相應的數(shù)字信息植入虛擬現(xiàn)實世界界面的技術,將有力地填補這一可視化管理平臺的缺失。
例如,原來工程管理人員試圖模擬特定的建造過程并獲得反饋,但是實際狀況是他們只能實現(xiàn)在虛擬環(huán)境中建造過程的可視化,卻無法從現(xiàn)實中得到有效的反饋;而AR技術可以將虛擬的3D模型疊加在實時的視頻錄像中,提高界面可視化效果,從而增強用戶對建筑的理解,幫助工程管理者做出更快速、準確的反應。
AR+BIM實現(xiàn)三維協(xié)同設計
AR技術在勘察設計領域可以有效地應用于實時方案比較、設計元素編輯、三維空間綜合信息整合、輔助決策和設計方案多方參與等方面。值得一提的是,在復雜的計算機視覺識別領域已取得了可喜的成果??梢暬O計是設計師之間共享設計理念、進行協(xié)同設計的關鍵。一個更加直觀的可視化平臺對于如今需要有效地處理數(shù)字信息的建筑設計產(chǎn)業(yè)來說更是必不可少的。
利用AR技術可將二維圖紙與三維BIM模型無縫對接,充分發(fā)揮三維協(xié)同設計的優(yōu)勢,為BIM模型數(shù)據(jù)的應用開辟了一條全新的途徑,BIM模型中的大量建設信息得以更充分展示。
應用AR+BIM技術與二維圖紙相結(jié)合的方式進行交流和決策更加高效。在施工現(xiàn)場,原來從平面圖紙?zhí)崛∈┕?shù)據(jù),需要專業(yè)化素養(yǎng)非常高的現(xiàn)場人員來完成,而且容易出現(xiàn)誤讀等情況,通過AR技術加載虛擬的施工內(nèi)容,可以減少由于對圖紙的誤讀和信息傳遞失真所造成的巨大損失,減少施工人員反復讀圖、識圖所耗費的時間。
AR技術將BIM模型和二維圖紙無縫結(jié)合
在勘察設計領域,三維協(xié)同設計穩(wěn)步發(fā)展,可能會在不遠的將來取代傳統(tǒng)的二維設計。AR技術在設計領域的應用為三維模型的應用提供了更好的展示手段,使得三維模型與二維的設計圖紙能更加緊密地結(jié)合起來。根據(jù)實際工程,通過軟件進行三維協(xié)同設計,構(gòu)建三維模型,反映到真實場景中。
以水利工程為例,基于二維設計圖紙制作模板,在其上面分別疊加水電廠房、重力壩,通過測試,系統(tǒng)可以準確地識別二維圖紙,并將三維虛擬模型疊加在真實的二維圖紙上。這種虛擬現(xiàn)實展示效果很理想,可以實現(xiàn)實時的虛實疊加效果。當移動模板或者攝像頭移動的時候,虛擬物體會隨著真實世界的變化而變化,實現(xiàn)BIM模型和二維圖紙的無縫結(jié)合。
勘察設計領域的設計方法正在經(jīng)歷一場由傳統(tǒng)二維設計向三維協(xié)同設計轉(zhuǎn)變的革命。相比傳統(tǒng)的二維設計,AR與BIM的結(jié)合,大幅提升了工程相關人員對設計的認知能力,使BIM模型中龐大的數(shù)據(jù)可通過AR技術準確提取和可視化,必將對BIM技術在勘察設計領域的發(fā)展起到極大的推進作用。
隨著計算機軟硬件的發(fā)展,增強現(xiàn)實系統(tǒng)將越來越多地應用到各個行業(yè),增強現(xiàn)實技術可以為城市規(guī)劃、地下管線的探測、勘察設計、工程施工等服務。
責任編輯:羅娜
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