【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，越來越的新技術(shù)被應(yīng)用到建筑工程中來，本文通過對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分析，提出在建筑施工安全管理過程中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幾種可行性途徑，從而實(shí)現(xiàn)建筑施工安全管理的無縫對接。

　　【關(guān)鍵詞】：建筑施工 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 人工智能 計(jì)算機(jī)技術(shù)

　　Abstract: With the economy and the development of the science and technology progress, more and more new technology has been applied to the construction project, this article through to the virtual reality technology analyzing, this paper put forward the construction process of safety management in the introduction of the virtual reality technology of several feasible approaches, so as to realize the construction safety management of the seamless docking

　　Key Words: architecture construction, virtual reality technology artificial intelligent computer technology

　　中圖分類號：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：

　　隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等已經(jīng)成為當(dāng)代工作中不可缺少的工具。土木建筑行業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，但建筑施工卻仍進(jìn)行使用著傳統(tǒng)的技術(shù)手段，無論是從智能化、自動(dòng)化、科技含量、勞動(dòng)生產(chǎn)率還是組織管理等方面，都相對滯后。面對日益激烈的市場競爭，應(yīng)大力吸取其它行業(yè)和高新技術(shù)的成果，用這些成果來改造自身，從而促進(jìn)自身科技發(fā)展。在各行各業(yè)都在加速信息化、自動(dòng)化建設(shè)的同時(shí)，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這個(gè)工具，改造和提升建筑施工安全管理，將成為建筑工程安全管理的發(fā)展方向。

　　一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的介紹

　　虛擬現(xiàn)實(shí)，也稱虛擬實(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、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶通過使用各種交互設(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)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征是操作者能夠真正的融入由計(jì)算機(jī)形成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。通過參與者與虛擬環(huán)境的相互作用，并借助操作者的感知和認(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。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下特征：沉浸性，它能使計(jì)算機(jī)操作者有身臨其境的感覺，使操作人員相信他確實(shí)屬于虛擬環(huán)境中的一分子，就像真正面對客觀現(xiàn)實(shí)世界一樣;交互性，它是指操作者與虛擬境界中所遇到的各種對象的相互作用的能力，這種交互是三維的，用戶是交互作用的主體，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)向使用者提供一種交互機(jī)制，使用者可以通過這種交互機(jī)制來影響虛擬環(huán)境，使使用者的感覺產(chǎn)生新的內(nèi)容，若新的內(nèi)容不能滿足使用者的要求，使用者又做出新的輸入，使虛擬環(huán)境再次發(fā)生變化;以上交互過程反復(fù)進(jìn)行，直至使用者感覺到所處的虛擬環(huán)境滿意為止;自主性，它要求用戶能以客觀世界的實(shí)際動(dòng)作來操作虛擬系統(tǒng)，讓用戶感覺到他面對的是一個(gè)真實(shí)的世界;多感知性，除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、觸覺感知，甚至包括味覺感知等。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)的組成，效果發(fā)生器，其是完成人與虛擬環(huán)境交互的硬件接口裝置，包括人們產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)沉浸感受到的各類輸出裝置，例如頭盔顯示器、立體聲耳機(jī)等，還包括能測定視線方向和手指動(dòng)作的輸入裝置，例如頭部方位探測器和數(shù)據(jù)手套等;實(shí)景仿真器，實(shí)景仿真器是計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)，其是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心部分，包括的軟件開發(fā)工具及配套硬件組成，其任務(wù)是接受和發(fā)送效果發(fā)生器產(chǎn)生或接收的信號;應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)是面向不同虛擬過程的軟件部分，它描述虛擬的具體內(nèi)容，包括仿真動(dòng)態(tài)邏輯、結(jié)構(gòu)，以及仿真對象及之間和仿真對象與用戶之間交互關(guān)系;幾何構(gòu)造系統(tǒng)，它提供描述仿真對象形狀、外觀、顏色、位置等信息。

　　二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑工程安全管理中的應(yīng)用

　　2.1、建筑工程安全的預(yù)防

　　建筑施工現(xiàn)場的安全事故主要有以下幾種：高處墜落，觸電事故，物體打擊，機(jī)械傷害，坍塌，中毒。主要原因如下：建筑施工從業(yè)人員素質(zhì)不高;建筑安全法制不健全，執(zhí)法不到位;違反安全操作規(guī)程;施工機(jī)具質(zhì)量不合格;防護(hù)設(shè)施不齊全，沒有做到臨邊防護(hù)，切割機(jī)沒有絕緣手柄，電線私拉亂扯等。由于問題多樣原因多種，而且在施工現(xiàn)場有很大的偶然性，這更對建筑工程安全管理帶來了難度。利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，可以在虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中模擬各種事故發(fā)生過程及可能造成的后果，比如高空落物，我們可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中模擬其下落的情況，包括其下落過程中的風(fēng)速、方向、遇到阻礙時(shí)軌道的變化等，甚至是被碰撞物的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及碰撞造成的不同的危害;對于各種安全防護(hù)網(wǎng)的架設(shè)材料、高度、連接方式等，都可以通過在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的各種測試來完成，而不用通過真實(shí)的物體去測試，施工方可以根據(jù)模擬結(jié)果采取相應(yīng)措施預(yù)防和減少這些事故。

　　2.2、建筑工程安全事項(xiàng)的解決

　　對于施工中坍塌事故，是很難提前做出判斷的，我們通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將施工進(jìn)程進(jìn)行模擬，設(shè)計(jì)出各種可能發(fā)生的危險(xiǎn)，并對其危險(xiǎn)程度、應(yīng)急處置順序、人員安全庇護(hù)等做出反應(yīng)。當(dāng)工程施工中一旦出現(xiàn)可能發(fā)生的坍塌事故，系統(tǒng)首先做出警示，如根據(jù)等級出現(xiàn)坍塌模擬、建筑物損壞、危險(xiǎn)警告信號等，同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)案、各級防護(hù)措施生效，人員撤離路線指引，以及各種求生方式的成功率。

　　2.3、建筑工程安全事故的分析

　　對于已經(jīng)發(fā)生的事故，我們不僅要吸取教訓(xùn)，更要知道為什么會(huì)發(fā)生這樣的事故，并由此來采取進(jìn)一步防范措施，這就是安全事故事后分析。以往大多是聽施工現(xiàn)場工人的敘述，或是一些專家結(jié)合現(xiàn)場進(jìn)行分析，現(xiàn)在我們完全可以通過施工過程中我們建立的模型來重演這起事故，因而分析的現(xiàn)象更加直觀、數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、原因更加具體，因此我們說虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在處理復(fù)雜的安全事故時(shí)更加符合實(shí)際，而且對預(yù)防和杜絕事故有重大的意義。

　　2.4、建筑工程安全人員培訓(xùn)

　　利用虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行施工安全培訓(xùn)，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：虛擬現(xiàn)實(shí)是完全交互的，在虛擬環(huán)境中可由操作人員決定下一步做什么、如何做，虛擬現(xiàn)實(shí)不強(qiáng)調(diào)參與者的經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，在有經(jīng)驗(yàn)施工人員的參與下，可向缺乏經(jīng)驗(yàn)的人員提供安全管理的經(jīng)驗(yàn)，在先期虛擬環(huán)境中認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)，驗(yàn)證大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工組織和管理;參與者和虛擬現(xiàn)實(shí)交互式活動(dòng)的方式和參與者在現(xiàn)實(shí)世界中的方式是完全相同的，虛擬現(xiàn)實(shí)中的任何事物都很容易被參與者接受和理解，參與者不必具備任何操作計(jì)算機(jī)的技巧，使培訓(xùn)的覆蓋面可包括所有的施工人員，可滿足標(biāo)準(zhǔn)化安全管理體系提出的全員參與的要求。

　　三、結(jié)束語

　　綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠真實(shí)再現(xiàn)客觀環(huán)境，使人能充分沉浸由其所創(chuàng)造的人工環(huán)境中實(shí)現(xiàn)感知模擬的現(xiàn)實(shí)，因而對于安全工程中的危險(xiǎn)預(yù)防、事項(xiàng)解決、事故分析、方案評價(jià)、安全培訓(xùn)等多方面具有重要意義。盡管目前還沒有在建筑施工行業(yè)進(jìn)行大面積的應(yīng)用，但是相信隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將越來越多的應(yīng)用到建筑施工安全管理當(dāng)中去。

　　【參考文獻(xiàn)】

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　　[2] 《建筑工程質(zhì)量與安全管理》李云峰等，化學(xué)工業(yè)出版社

　　[3] 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》劉光然等，清華大學(xué)出版社