装修应用VR-BIMVR会擦出什么火花
耿玮 暴庭玮 彭程明 王廷锋 孙联桢
摘 要：近年来，随着房地产的快速增长，我国建筑装饰装修工程行业的到了迅速发展。现阶段装饰装修工程已成为我们建筑行业的三大支柱性产业之一。然而快速的发展也暴露出装修产业所存在的问题，如何满足新时代干系人的需求便值得深思。本文将从以人为本的角度，以BIM技术为核心，通过BIM+VR建筑装修平台，实现装修全过程的信息化、可视化、智慧化，打造具有可持续发展性的装修平台。
关键词：建筑装饰装修；装修平台；BIM技术；虚拟现实技术
中图分类号：TU712.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0038-02
1 引言
建筑信息模型（Building Information Modeling）简称BIM，它是传统二维设计建造方式向三维数字化设计建造方式转变的革命性技术，在项目全生命周期内，使用富含信息的三维模型作为中心数据库，在项目利益干系人之间共同创建、检查和沟通协调项目信息的一个过程。它具有三维可视化、协同性和信息可提取性等特点，是促进绿色产业发展、提高可持续发展水平、推进智慧城市建设的革命性技术，具有极高的未来前瞻意义与不可替代性。
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是把抽象的、庞大的空间数据通过数字图像处理、计算机、传感器等技术转化为可感知和可直视的模型及虚拟实物，虽然构造的是一个局部虚拟的世界，但其带来的视觉、触觉等感知体验与真实世界大致相同，体验者仿佛置身另一个现实世界内。增强现实世界（Augmented Reality，简称AR）是在真实的世界内，通过计算机技术增加虚拟的场景事物，在一定视角上使虚拟世界和现实世界相融合的技术[1]。
2 研究背景与意义
当前我國人们生活水平和住宅建设市场维持着高增长的态势，装饰装修行业获得了快速发展，但其高投入、低产出、高消耗、低效益的建设模式依然常见，这与科学发展观提出的建设资源节约型和环境友好型社会背道而驰[2]。现有装修行业实际落地效果，与设计方案效果存在较大差异；产品价格不透明；利用建材价格竞争手段，使装修质量无保证，造成整体装修行业客户忠诚度不高的行业局面。由于行业尚未大面积推广能够进行信息联动三维模型的设计平台，这样造成了当二维图纸在表达建筑信息时，因为方案的局部变动都需要重新再绘制并渲染，这个问题造成设计过程工作效率低，工期延误、成本增加，甚至最后与客户心目中的实际效果存在较大的差异。同时，在家装行业中还包含家装物品选购、施工过程管理、后期空间管理与运维等多个环节，在整个过程中工作量很大，其中材料以次充好、价格不透明、工期拖延、成本增加等成为家装行业发展的痛点，影响居住的环保性、舒适性和安全性。
建筑物装饰设计过程处于建筑生命周期的后期阶段，从建筑物整体角度讲，装修中所使用的物品体是整个建筑物的附属物品，所以装修信息模型属于整个BIM设计的一部分，也有其自身的全生命周期过程[3]。针对上述BIM的特点和优势，结合VR技术，从产业痛点入手，通过基于BIM+VR建筑装修平台，解决现阶段所存在的重要问题。
3 基于BIM+VR建筑装修平台实施路线
基于BIM+VR建筑装修平台的实施立足于“以人为本”理念，精准定位客户，以BIM模型为依托，在设计和施工前期过程中结合VR技术，进行人性化交互设计和沉浸式体验，同时将装修全过程信息模型同步存储于同一模型，生成运维模型，并基于该模型进行智慧化应用，具体实施路线如图1所示。
3.1 协同设计与方案优化
为二维图纸在表达建筑信息效率低的情况，本平台基于BIM+VR，使得客户可通过平台进行模块组装与风格实际，同时平台通过对客户的浏览信息进行数据分析，在设计模型中会将用户行为、设计要求、工程实体属性、材料特性等赋予到模型内，建立具有一体化的、全信息覆盖化、可视化的初始模型，并通过VR技术优化虚拟模型，并且通过计算机、图像处理软件、传感器等技术设备建立一个虚实结合的场景模型，再通过特定设备让客户在模型环境里能够进行沉浸式体验，最后根据三维信息模型的特性与客户沉浸式体验后得出反馈结果，并以此对模型进行优化、修改，生成设计阶段模型。
3.2 基于BIM装修参数化族库的建立与使用
基于建筑信息模型的信息存储及参数化特性，在装修项目中对建材产品族库的创建及存储更新，不仅可直接服务于本项目装修工程，为该项目的建材产品的采购与制造过程提供精准模型，同时为其他装修类型提供参照模板，甚至对建材产品族的参数进行相应调整，可直接应用于其他工程中。利用BIM软件所搭建的模型，关联建筑装饰定额，能够在在建材产品中带定额属性，方便项目工程量的计算。
3.3 施工过程精细化管理
在项目施工前，将设计阶段各专业模型和装修模型同步到施工模型中，结合碰撞检查与漫游功能对模型进行检查，完成装修项目软和硬两方面的优化处理。同时，对于施工过程的关键工序输出工艺模拟视频，为过程管理提供更精细化的数据支撑。利用施工模型在平台进行格式转化，对各构件的工程量、施工进度以及材料的价格、产地和生产厂家等进行分析，通过平台添加成本信息和时间进度，进行阶段项目算量的统计和分析，生成最终报价。如图2所示。
3.4 项目运维智慧化动态管理
在项目应用建筑信息模型过程中，过程中所有的几何和物理信息都可储存在模型中，例如各构件的工程量、施工进度以及材料的价格、产地和生产厂家等，并随着工程项目的进展而不断更新。因此，如业主和承包商使用同一个BIM模型分别进行项目管理，则其工程的所有数据都会整合在个BIM数据库中。当项目竣工时，该数据库中的数据基本可反映项目的实际情况，竣工验收十分方便。
房子交付客户使用后，平台根据最初阶段分析出的用户的实际需求，整合各类数据后确定运维模块实现的功能。例如：基于可视化功能的运用。实现漫游、二次装修（管线、承重结构的示意）以及事故紧急预案展示。在房屋使用过程平台根据用户指示关联摄像头、感应设备，将建筑实体与BIM模型相关联。实现建筑监控（温度感应调节空调、门窗电源开关情况示意）以及应急管理（喷淋系统控制），并对实际出现的问题进行分析，为用户提供最优处理方案，实现能源管理（用电量统计分析、日照碳排放统计）、物业管理及维修示意，需要设备更换会为用户推荐适合的节能设备，降低碳排放量，让带来经济价值的同时还会产生重要的社会价值。如图3所示。
4 结语
（1）通过BIM+VR建筑装修平台的建立，可有有效解决二维图纸读取建筑信息效率低、局部变动需重新绘制、施工碰撞的问题，并通过VR技术进行问题反馈与方案优化，让客户真正实现“所见即所得”，提高客户忠实度。（2）装修全过程采用统一标准的建筑信息模型，所有的物理信息和几何信息都将储存在BIM模型中，并随着工程项目的进展而不断优化，为造价和后期运维提供数据支持。（3）建立标准化装修族库，客户可在设计过程中可根据自身喜好进行各部分组装，并由设计师做最后的修改，最终版本模型链接厂家报价信息，生成预算表。在此过程中大大减少设计师重复建模工作，为客户提供透明、便捷的装修过程，有利于装修行业标准化及产业化的实现。
参考文献
[1]张磊.基于BIM技术的智慧装修一体化研究[J].工程技术，2017，（6）：67-69.
[2]王廷魁.基于BIM与AR的全装修房系统应用研究[J].工程质量，2013，（27）：40-45.
[3]郭秩.基于BIM技术的三维室内装饰工程CAD系统[J].工程建设计算机应用创新论坛，2011，265-273.
[4]张宏伟.建立VR/AR工程建设与管理体系的分析与展望[J].管理论坛，2017，（6）：192-193.
