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虚拟仿真技术的发展范例(3篇)

发布人:转载 发布时间:2024-10-20

虚拟仿真技术的发展范文

关键词:虚拟仿真技术;网络实训;PacketTrace

实验教学是高职计算机网络专业中不可缺少的一个环节[1],但在计算机网络实验教学中,除了一些全国示范或骨干高职院校外,很多高职院校缺少实验实训场所、设备等,不能满足学习者的实训要求,而以虚拟仿真技术搭建虚拟实验实训平台,可以解决实训场所及设备紧缺的问题。本文以PacketTrace虚拟仿真软件为例,讨论虚拟仿真技术在计算机网络实训中的应用,分析对比虚拟仿真实验与真实实验的差别,促进高职院校运用虚拟仿真技术进行教学,并将虚拟仿真与真实实验相结合,以提高教学效果。

一、虚拟仿真技术概述

虚拟仿真技术是虚拟现实技术和系统仿真技术的合称[2]。虚拟仿真技术又叫虚拟仿真或者模拟技术,是将一个真实的系统用虚拟的方法模仿出来。虚拟仿真技术是随着计算机技术发展而逐步形成的一种实验研究技术,是数学推理、科学实验之后人类认识客观规律的第三类方法,已逐渐成为人类认识和改造客观世界的通用性、战略性技术[3]。虚拟仿真技术在多媒体技术、虚拟现实技术、网络通信技术等技术的基础上,将仿真技术与虚拟现实技术结合在一起,构建逼真的虚拟环境。虚拟仿真可以是一个模拟器,一个仿真软件,或者一个数学模型等[4]。虚拟仿真技术应用在军事演习、医学手术模拟、广告宣传等。近年来,随着计算机技术与网络技术的发展虚拟仿真技术广泛地应用于实验教学,虚拟仿真实验已经成为一种新的教学模式[5]。

虚拟仿真技术在实训中具有真实性、交互性、开放性及扩展性[6]。真实性是指虚拟仿真实训中实验环境具有很强的真实感,学习者在虚拟仿真实训中感觉进入了真实的实训室,操作虚拟设备,体验真实的操作过程。交互性是指学习者可以通过键盘、鼠标操作虚拟设备,虚拟设备会在真实实训中所出现的现象。开放性是指可以将虚拟仿真实训以网页的形式,学习者可以随时随地进行虚拟实验,突破了时空的限制。扩展性是指虚拟设备或虚拟软件等可以实现灵活地配置与组合,而且更新与维护方便,可以对虚拟设备或虚拟软件进行二次开发。

二、PacketTrace软件在计算机网络实训中的应用

(一)PacketTrace软件简介

PacketTracer是思科公司开发的一种虚拟仿真软件,可供网络课程的初学者在虚拟环境中设计网络、配置网络、排除网络故障。该软件采用图形化用户界面,学习者可以通过鼠标拖曳设备及配置线构建网络拓扑;提供的数据包在网络中的流动过程可以适时地观察网络状态;可通过IOS配置对设备进行配置管理,锻炼学习者检查、排除网络故障的能力。

PacketTrace支持大量的设备仿真,比如路由器、交换机、Hub等各类网络连接设备的仿真,每类设备还提供不同的型号;双绞线、同轴电缆、光纤等各种传输介质的仿真;DNS、FTP、WEB、DHCP等服务器的仿真;还可以仿真很多模块。而真实的实训环境中往往不可能提供这么全面的实训设备。PacketTrace运行很多网络协议,支持TCP/IP协议,UDP协议、OSPF协议、HTTP协议、SMTP协议、Telnet协议等常见协议,及不常见的ARP协议、Ethernet协议、HDLC协议、ICMP协议、IPv6等协议。PacketTrace支持逻辑空间设计及物理空间设计两种模式。PacketTrace中的数据包可采用实时传输模式和仿真传输模式,实时传输与真实传输过程一样,仿真传输可以看到数据传送的过程。

(二)PacketTrace软件的应用

假设某公司需要构建自己的网站,并在网站上提供邮件系统服务。通过分析,为了完成本实验需要用到的设备有:首先需要一台网站(Web)服务器、一台邮件(E-mail)服务器;另外还需要一台域名解析(DNS)服务器(通常可以由专门的机构提供,为了方便在仿真软件中构建了自己的DNS服务器);还需要几台可以上网的PC机;为了将这些设备连接起来,需要一台交换机。还需要配置每个服务器的协议及每个服务器和PC机的地址;如果需要远程登录交换机还需要对交换机进行配置。这个实验可以在真实的环境中完成,也可以在虚拟仿真软件PacketTrace中完成。以下先通过PacketTrace软件进行虚拟仿真实验。

1.构建网络拓扑

将Web服务器、E-mail服务器、DNS服务器、两台PC机拖曳进主界面,并连接好配置线,将设备分别重命名,得到实验的网络拓扑,如图1所示。

图1网络拓扑结构图

2.配置各设备

(1)配置DNS服务器。鼠标单击DNS服务器,首先在Desktop选项中选择“IPConfiguration”设置静态分配(Static),设置好各地址参数,其中IP地址192.168.1.2;然后在Config选项卡中设置GLOBAL项中的Gateway为:192.168.1.1,DNSServer为192.168.2;最后将DNS项以外的其他协议全部关闭,并在DNS中添加网站()及邮箱(,)的域名解析,如图2所示。

图2DNS域名解析配置

(2)配置Web服务器。鼠标单击Web服务器,在Desktop选项卡中配置好IPConfiguration中各地址,IP地址为192.168.1.8;然后在Config选项卡中设置GLOBAL项中的Gateway为:192.168.1.1,DNSServer为192.168.2;再后将HTTP项以外的其他协议全部关闭,还可以在此处修改网页代码,以修改网页的显示内容。

(3)配置邮件服务器。点开E-mail服务器,配置好IPConfiguration中各地址,IP地址为192.168.1.3;然后在Config选项卡中设置GLOBAL项中的Gateway为:192.168.1.1,DNSServer为192.168.2;再后将E-mail项以外的其他协议全部关闭,并在E-mail项中设置Domainname及添加邮箱用户名及用户密码。

(4)配置交换机。如果交换机不需要远程登录进行配置管理,则无需配置。如果需要进行远程登录管理那么需要给交换机配置地址。交换机配置地址需要通过IOS配置方式。给交换机配置地址为192.168.1.253。点开交换机,进入CLI选项,回车后键入命令,下面进行简单的配置命令:

Switch>en//进入特权模式

Switch#conft//进入全局模式

Switch(config)#intervlan1(默认交换机的所有端口都在VLAN1中)//创建并进入VLAN1的接口视图

Switch(config-if)#ipaddress192.168.1.253255.255.255.0//在VLAN1接口上配置交换机远程管理的IP地址

Switch(config-if)#noshutdown//开启接口

Switch(config-if)#exit//回到全局配置模式

(5)配置两台PC机的地址。点开PC0,在Desktop选项中选择“IPConfiguration”设置静态分配(Static),设置好各地址参数,其中IP地址192.168.1.4。PC1的设置同PC0,其中IP地址为192.168.1.5。

3.测试验证实验

(1)验证网站功能。在PC0(或PC1)上,点开进入WebBrower选项,输入网址,再点击go,如果能够正确显示出Web服务器上的主页,则说明Web服务器实验成功。否则需要重新检测故障,并排除故障,直到能够成功显示。

(2)验证邮件收发功能。鼠标单击PC0(或PC1)上,选择Desktop选项,单击E-Mail,进入MAILBROWER,单击ConfigureMail,然后进行相应的配置。保存后返回MAILBROWER,进行收发邮件测试,如果能成功收发邮件,则说明邮件服务器实验成功,否则需要检测并排除故障。

三、PacketTrace虚拟仿真实验与真实实验的对比分析

在PacketTrace虚拟仿真软件中,学习者可以通过图形化界面,对虚拟的设备进行连线、配置、测试、排除故障等,在逼真的环境中,体验真实实验的过程,完成实验,得到真实实验的结果。而且虚拟实验中需要用到的实验设备,只需要用鼠标拖曳出来即可,仿真软件提供不同的设备和相同设备不同型号的选择,实验非常方便灵活。而在真实的实验中,很多实训场所不可能提供这么多的设备,更难具备各种不同型号的设备,仿真软件大大地节约了设备成本。在虚拟实验中,可以不断地重新配置,尝试不同的配置方法,不会损坏设备,配置不成功,可以删除设备,重新拖曳进新设备进行配置,而在真实实验中配置不正确,操作不当,可能损坏真实设备,而且不可能把真实设备丢掉后再用新设备进行配置管理,因此,虚拟仿真实验提供了更灵活的配置方法,增强了学习者的学习兴趣。在虚拟实验中,不需要专门的实训场所,不需要实训室管理维护人员,节约了实训场所成本以及管理人员成本;虚拟实验可以在任意一台电脑上完成,突破了时间与空间的限制,可以使学习者随时随地进行实验,学习更轻松,效率更高。

但是在虚拟仿真实验中有一些与真实实验不完全相同的地方,比如设备之间的连线,只需要选择一种介质即可,甚至可以由系统智能判断选择什么介质,所以配线环节不会出现错误。而在真实实验中,学习者可能不知道具体的设备需要选择哪种传输介质,或者传输介质没有连接好、松动、串扰等都可能造成实验不成功,而这些在虚拟实验中都不会出现。另外,如Web服务器配置,在虚拟实验中没有设备Web站点,只需要将HTTP协议打开即可,而在真实的实验中Web站点的配置存在版本的不兼容、默认站点的位置不正确以及登录用户的权限设置等问题都可能引起Web服务配置不成功。

因此,虚拟实验仿真实验需要与真实实验结合起来,不能只是单纯地进行虚拟仿真实验。比如,可以让初学者先通过虚拟仿真实验,熟悉设备、设备的型号、设备的配置方法、设备的管理方法、设备的排障方法等,然后再结合真实设备进行实验,这样将使学习效果更佳。

四、结论

在高职计算机网络实训中,将虚拟仿真软件PacketTracer与真实实验相结合,可以有效解决学校设备经费紧张问题,使学习者通过虚拟仿真软件掌握网络技术,对网络进行组网、建网、用网等技能训练,提高了网络技能,同时与真实实验室相结合,克服了在虚拟实验室不能解决的问题。近年来,虚拟仿真技术在实验实训中体现的作用越来越大,应用也越来越广,虚拟仿真技术应用于实验实训是值得推广的。但是虚拟仿真技术集中了计算机、网络、多媒体等多种技术,开发虚拟仿真设备有一定的难度,教师一方面可以自行开发设计一些虚拟仿真设备、虚拟仿真软件等,另一方面也可以直接应用别人开发的仿真产品。在虚拟仿真实验中,需要不断地更新虚拟仿真产品,使虚拟仿真实验能够尽量地逼近还原真实实验。采用虚拟仿真实验与真实实验相给合的实验方法,可以提高人才培养质量,值得应用与推广。

参考文献:

[1]谭方勇,张燕,李金祥.基于虚拟仿真软件技术的计算

机网络实验教学体系[J].计算机时代,2011,(11):

51-53.

[2]于斌,余红珍.独立学院计算机网络课程虚拟仿真实验

的探索与实践[J].软件导刊,2013,12(8):187-189.

[3]郭改文.PacketTracer6.0在计算机网络实验教学中的仿

真应用[J].河南教育学院学报(自然科学版),2013,

22(3):57-61.

[4]徐岚.虚拟仿真实验在计算机专业实验教学中的应用探

索与研究[J].牡丹江教育学院学报,2013,(6):150-

151.

[5]桑玉民.虚拟仿真软件在高职计算机网络实训中的实践

[J].晋城职业技术学院学报,2013,6(3):26-28.

[6]徐佩锋,赵中营.用packettracer模拟软件改进高职计算

机网络实验教学[J].计算机教育,2008,5(9):35-

37,39.

虚拟仿真技术的发展范文篇2

关键词:虚拟仿真;高职教育;建筑工程;实训教学

我国正处于社会信息化深入发展阶段,传统建筑业也在进行自我革新,朝着工业化、信息化以及智能化发展,衍生出工业装配式技术、BIM信息模型技术等。高职教育也在不断探索新技术新方法,2006年,教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)中就实训基地建设方面提出了要充分利用现代信息技术,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。2017年,国务院印发《国家教育事业发展“十三五”规划》中明确指出我国教育进入高质量新阶段,综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。高职建筑工程技术专业需适应时代的变迁与行业的发展。对此,本文将结合南京城市职业学院建设中的虚拟仿真实训体系探讨这项技术在建筑工程专业中的应用。

一、虚拟仿真技术在建筑工程专业实训体系中的应用

(一)高职建筑工程技术专业实训的困境简单来说,建筑工程技术专业培养的是基于施工员岗位的“懂建筑、精施工、会管理”的高素质技术技能人才,实训体系在整个人才培养方案中具有非常重要的地位。但由于建筑行业的特殊性,校内外实训基地的建设都普遍存在困难。校内实训基地受限于场地和经费,难以重现建筑过程中各项技术,即使一些条件较好、投入较多的学校,建设的一些实训项目也是以展示观摩为主,动手实践部分较少;采购的设备数量有限,难以满足全部学生的操作需求;一些操作难以反复,不利于学生探究性学习。在校外实习基地方面,由于建筑项目周期长并且具有一次性特征,工程进度难以和课程学习相匹配。此外,考虑施工现场的安全隐患和企业自身的经济效益,企业难以多次接待学生短期的参观学习。基于以上困境,不少高职院校建筑工程专业更像是简配版本科土木工程的“学科型”教学体系,工学结合不紧密,学生难以将学到的理论知识运用到实际工作岗位中去。

(二)虚拟现实技术的分类基于以上因素考虑,有必要将虚拟仿真技术融入专业的实训体系建设。虚拟仿真技术主要有以下三种类型:1.桌面虚拟仿真系统利用平面显示器呈现立体的虚拟环境,通常将施工二维平面图纸转换为三维模型,学生可通过鼠标等设备与虚拟环境进行交互,可以在环境中进行观察,将抽象的平面概念具象化,也可模拟某项施工技术过程,将书本枯燥生涩的理论知识转换为更容易接受的立体影像。这项技术成本较低,目前也使用得较为广泛。2.全沉浸式虚拟现实系统使用头盔、机械手柄、身体动作追踪等仪器设备将使用者完全沉浸在虚拟的三维环境中,使用者可以精确的与虚拟环境进行交互,视觉、听觉、触觉与实际环境完全隔离,完全置身于虚拟环境中,在虚拟环境中进行操作、体验。这项技术成本较高,很多高职院校虽有投资,但数量有限。3.分布式虚拟系统通过互联网构建一个多用户的虚拟环境平台,采用统一的结构、标准、协议和数据库将不同时间空间的虚拟终端整合,多名用户之间可以自由交互协同工作。这项技术目前在国外使用较多。

(三)构建三阶段虚实结合的实训教学体系建筑工程技术专业学生应具备识读工程施工图纸、查阅相关图集、测量放线的基础技能,参与工程施工、编制施工组织计划及专项施工方案、工程预决算的核心能力以及BIM技术相关的拓展能力。南京城市职业学院建筑工程技术专业根据人才培养目标,以施工员、资料员典型的工作任务、职业标准为依据,构建三阶段虚实结合的实训体系。校内构建虚实结合的实训体系:实训项目较为容易实现的,一般以实体操作为主,例如钢筋加工、绑扎钢筋、全站仪测量等;实训项目周期长,不易反复操作的,以虚拟仿真技术为主,如建筑工程项目施工———专业岗位仿真训练平台。同时,还配有建筑工程项目管理、招投标沙盘实训项目,大型施工现场布置实体模型。虚拟仿真技术填补了核心课程实训的空白,完善了校内实训体系。校外构建三阶段的实习体系。第一阶段认岗。该阶段主要在基础技能的第一学年,学生通过工程制图,建筑结构等课程的学习后,进入一线施工现场,与已学知识进行匹配,对专业和岗位进行感性认知活动。第二阶段跟岗。学生在第二学年学习了核心课程后,在校外实习基地进行为期两周的跟岗实习,在工程施工现场对已学习的核心技能进行验证和反思。第三阶段顶岗。学生在完成学校的所有学习、获得职业资格证书后,真正进入一线,成为一名工作者,用专业技术解决实际问题,完成学生到专业从业人员的过渡。三阶段的实习可以将校内不同阶段虚实结合的专项实训项目整合起来,体会各工序之间的联系,将不同课程融会贯通,提升学生对知识的掌握和技能的运用。

二、虚拟仿真技术在教学中的应用

(一)现有教学方法与学生不匹配随着高考招生制度的不断改革,高职生源不断多样化,学生素质参差不齐,理论基础薄弱,学习主动性不高。传统的课堂教学,即便配合了多媒体资源、信息化教学平台的使用,也很难集中学生的学习注意力。一方面,这样的教学方法本质上还是以教师的灌输为主,学生是被动的接受知识,知识还是被填到大脑中去,一旦填鸭的过程中出现了不理解、听不懂的环节,后面的学习全部崩塌。另一方面,高职学生的学习生涯很少出现学习的高光时刻,学生对自己的学习能力持否定态度,从内心排斥学习,畏难情绪严重,自信心不足。因此,不少学生在社团活动时候大放异彩,在上课学习时,大脑就停止思考。

(二)虚拟仿真技术下的情境化教学根据建构主义学习理论,学生是学习的中心,是知识信息的加工主体。由建构理论衍生出的情境化教学、探究性学习、问题导向等教学方法能够不断挑战学习者已有的知识架构和经验,从而在交互的过程中形成新的知识。学生在活动中主动学习,而教师是建构过程的引路人。虚拟仿真技术下的三维立体虚拟环境,具有沉浸性和交互性特征,学生置身其中,有很强的临场感,促使学生主动获取知识信息。同时,三维具象化的事物降低了学习的难度,增加了学生学习的自信心。以建筑施工组织中的施工现场布置为例,传统的教学中,教师会引用工程案例将场布中涉及的规范进行罗列。由于施工现场涉及多种对象,罗列的规范很多,注意事项琐碎,学生的上课效果较差,难以完成课程目标。在引入了桌面虚拟仿真技术的三维场布软件后,场布理论课程就转变为场布实训项目。项目源自真实施工案例,在教师的指引下,学生依据施工工程所处城市位置、周围道路环境,考虑风向和天气因素,借助软件中已有的各种施工现场的模型(如在建建筑、围挡、道路、临时设施、工程车辆、大型机械等),对施工现场进行搭建和布置。搭建施工现场的过程就是学习施工现场规范的过程,同时,在搭建的过程中,学生对规范的理解运用各不相同。虚拟环境允许学生按个人理解对学习对象进行操作,观察不同操作下不同的结果,来验证自己对知识信息的接收加工是否正确,这是一个主动学习和修正过程。虚拟仿真技术下的情境教学,大大提高了学生学习的参与度与主动性,提升了学习效果。

(三)虚拟仿真竞赛由于专业的特殊性,高职建筑专业竞赛总体主要集中在建筑工程识图、CAD软件类等,如省级和部级的技能大赛就有此类赛项。此外,还有一些工程测量和建筑模型类的比赛。而针对专业核心技能的施工技术、施工组织设计以及工程项目管理类较为少见。虚拟仿真技术的出现,降低了这类竞赛的举办难度,只需电脑和网络便可开展。如某BIM施工项目管理应用技能大赛,包含施工组织设计、三维建模及建筑工程项目策划等。以赛促教的同时也为专业营造出浓厚的学习竞争氛围,走出去多比赛也拓宽了学生的眼界,增强了学生的自信心。

三、虚拟仿真技术的困境和发展

(一)虚拟仿真实训室投入成本过高虚拟仿真实训室虽然能够支持建筑工程技术专业不少实训项目,但是建设成本很高。以一款全景沉浸式虚拟仿真系统为例,虽然该设备可以模拟仿真全站仪测量各种不同地形,但建设投入达两百万。同时,随着建筑行业新技术、新工艺的不断发展,虚拟仿真实训项目也面临软硬件的升级改造,后期的运行维护也需要学校持续的投入。

(二)虚拟仿真对空间想象能力的影响虚拟仿真技术利用信息化手段将抽象的符号具象化,建筑工程专业同样要求学生具有将二维图纸转换为三维立体建筑物实体的能力。由于高职学生空间想象能力较差,所以虚拟仿真技术有助于学生的学习,降低学习如建筑构造等课程的难度。但是如果过分依赖虚拟仿真,学生的空间想象能力反而得不到锻炼和提高。这就要求教师在教学时合理使用虚拟仿真这个工具,教学时需要安排学生进行空间转换的思考过程。

(三)虚拟仿真对注意力的影响虚拟技术打造的虚拟环境通过视觉、听觉、体感向学生传递图形、文字、声音等信息。打造沉浸式体验学习的同时也传递了大量丰富的信息,学生会对情境中某些信息产生更强的临场感,投入更多的注意力,而对其他信息的注意力减少,无法实现学习的目的。例如,安全生产课程通过虚拟现实(VR)技术让学生体验了高空坠落、脚手架坍塌等情境,模拟情境很真实,但学生体验到的是坠楼的刺激,反而忽视了安全的意识、课程的目的。所以,在虚拟仿真的学习过程中,教师要加强引导,同时合理设计虚拟仿真学习的脚本和内容。

(四)多用户虚拟仿真环境“ActiveWorld”平台是国外广泛使用的一款多用户虚拟环境。多名不同地点学习者可以在同一个虚拟环境中自由交互、协同工作。目前,国内使用的虚拟仿真项目多为单人、单项。学习者只能与计算机虚拟的环境交互,实训的内容也是较为单一的观察性学习或是操作性学习。虚拟仿真技术应朝着多用户平台发展,虚拟的环境更综合、更完整,学习者彼此之间以虚拟身份共同探索、观察、讨论和分析,开展更富有效果的合作式学习,特别适合远程教学。同时,参与学习的各方可以共同建设虚拟环境,做到共建共享,节约资源,降低成本。

虚拟仿真技术的发展范文

【关键词】虚拟仿真技术建筑工程工程施工

中图分类号:TU198文献标识码:A

工程建筑的信息技术研究与开发,包括工程信息化技术和括管理信息化技术。在建筑工程生产的过程中加强信息化技术的开发,不仅可以提高工程建筑的生产效率,还可以有效提高工程的生产力,提高建筑企业的管理水平。从建筑企业施工应用的需要,结合信息化技术的发展,对虚拟仿真技术实际应用于工程建筑施工中的现状进行分析。

一、虚拟仿真技术概述

仿真是基础学科,通过对理论和相似原理及模型、信息等相关技术作为基础,借助计算机设备作为工具,进行实际的或者设想的动态的综合实验技术研究。有着可控性和无损坏性等优势,而且耗费小,可以多次重复试验,具有强大的生命力与潜力,是目前比较经济有效的综合技术集成法,可以推动科学技术的进步与发展[1]。

仿真是系统模型的创建,通过对模型的试验与研究,进行各种技术的设计,系统的创建可以是机械、土木、电子等类型,也可能是社会、经济与管理非技术的系统类型。虚拟仿真技术已实现了深入的研究也发展,并且和控制、系统及计算机的发展有着十分密切的关系。控制、系统等工程技术的发展推动了虚拟仿真技术发展的脚步,计算机技术则为仿真技术的实现提供了基础的工具和表现方法。

仿真模型可以类似预测器,通过系统的运行,为用户提供系统运行的信息与资料,使用户更好的进行项目的更改与决策实施效果分析。仿真模型就是一种训练器,通过系统的操纵,实现对技术人员或者管理人员的控制。尤其应用于建筑工程领域,虚拟仿真技术能大幅度降低系统研制的成本,使系统保证安全、可靠的运行[2]。

二、建筑工程施工中虚拟仿真技术应用的意义

虚拟仿真技术应用于建筑工程施工中,可能使工程施工前对工程实际的结构位置进行了解,对多种工程施工方法进行尝试,计算出详细的工况应力,使工程设计方案进一步优化,对于工程施工来说具有重要意义。

1、优化施工方案

建筑工程施工中选择何种施工方案,如何对施工方案进一步优化,是工程施工中一直难以解决的问题,这是由于工程施工的鲜明特点决定的,工程施工具有不可重复性,所以,只是凭借工程施工经验,对施工方案的选择进行预估就具有十分明显的局限性。

2、技术革新与引进

建筑工程施工的虚拟仿真技术可以使施工的技术人员实现低成本的施工工艺试验,为新工艺的创新提供了广阔的发展空间,使工程设计人员更好的发挥设计的优势,设计出真正具有实际效果的新技术,使建筑工程施工能够对技术进行大胆的革新,对新技术更快的引进,降低由于使用新技术为工程施工带来的风险。

3、工程施工及建筑市场的管理

工程施工的虚拟仿真技术可以通过预前的模拟仿真施工,对工程施工管理中管理质量、管理安全等进行隐患的排查与预防,强化管理使工程施工质量得到进一步的提高。

建筑市场需要建立规范的标准,虚拟技术可以应用于建筑工程的招投标过程中,通过仿真施工对评标起着重要的参考作用,也可以实现评标的透明化与公正化。

4、安全与生产的培训

建筑工程施工过程中,通过虚拟仿真技术的直观显示,可以更好的应用于工程生产技术流程的培训与安全生产的培训,使施工人员更好的了解工程施工,保证施工安全。

5、虚拟仿真技术带动建筑行业的发展

建筑工程施工行业引入虚拟仿真技术,可以使建筑工程行业全面的发展与进步,使城市规划与市政规划进一步的完善,实现投资意图,更好的开展市场营销。

三、建筑工程施工中虚拟仿真技术应用的现状

虚拟仿真技术作为新兴的学科,并没有形成体系。目前为止,对虚拟仿真技术的应用与研究主要在三方面开展:

虚拟仿真技术建造理论研究,通过建造理论研究,为虚拟仿真技术提供了坚实的理论基础。为建筑工程领域实现可视化的仿真再现,使工程建筑实现更精益的建造、更敏捷的建造等研究方向。这些研究方向,组成虚拟建造核心的技术。

虚拟仿真技术应用于建筑工程中,一般应用于软件研究与系统的开发,例如:CAD技术与虚拟仿真技术的应用结合等方面如对虚拟技术于建筑的设计、建模与仿真中的研究与应用。我国对虚拟仿真技术建筑工程的应用也有了很大的发展,例如:上海正大广场,通过创建虚拟仿真系统,实现了商业建筑与城市场景的虚拟和温游,在建筑物真正建成前,就实现了建筑物建成后的环境虚拟显示。对正大广场钢结构的施工方案,也进一步的选择与优化,通过虚拟仿真技术的应用,为工程施工带来了十分重要的资料与信息经验[3]。

四、虚拟仿真技术在我国建筑工程施工中应用的展望

虚拟仿真技术可以在建筑工程行业取得重大的发展和进步,与计算机行业的发展有着重要的联系,可以说是计算机技术的发展,带动了虚拟仿真技术在工程施工中的应用。

1、虚拟仿真系统对于开发与应用的硬件要求比较高,所以,有必要建造专业的实验室进行虚拟系统的研究,这需要从国外进口设备与软件,需要投入大量资金。而且系统实验的演示效果受研究设备限制,并不适合到处移动。

2、我国对建筑工程的单项开发,也需要国外进口的VR软件平台。我国缺少建筑工程施工中的虚拟仿真系统集成软件,建筑工程施工受很多条件的限制,如果开发项目需要提高工程成本,满足建筑工程集成的软件系统,可以使单项的工程开发提供开发的平台。

3、建筑企业需要引进大量专业的软件人才,进行培养,使软件人才成长为建筑企业发展的主力,但是,专业人才的引进,需要建筑企业投入大量的资金。我国很多大型的建筑企业都有自己企业的设计研究院,这就为技术骨干的培养创造了条件。而且我国建筑工程技术人员已经掌握了一定的软件开发能力,高等院校与技术研究院也对工程中计算机设计软件进行了开发与研究,为计算机集成技术进行了深入的探索与实践,取得了重大的成果。可以说,我国的建筑工程施工行业伴随着计算机技术的发展逐渐完善,使仿真技术获得了实际推广的可行性。

虚拟技术中应用了并行计算的新方法,使仿真平台与编程技术得到更大的开发性,可以应用于更广阔的领域。

建筑企业可以和专业研究院进行合作,对高校与科研机构的专业人才进行合理利用,对虚拟仿真系统进一步的开发与应用。当前社会发展是高新技术的发展,也是信息技术的发展,建筑工程企业一定要对新信息和新技术进行吸收和利用,使工程施工技术实现更大的进步与发展,使建筑工程企业早日实现现代化的管理与施工,使建筑企业提高经济效益,获得更大的市场竞争力。

参考文献:

[1]张利,张希黔,陶全军,等.虚拟建造技术及其应用展望[J].建筑技术,2013,34(5).