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【摘要】随着科学技术水平的不断提升，计算机技术被广泛应用于各大领域中。计算机技术应用于建筑设计也十分成熟，充分提升了建筑工程设计水平，也是建筑业持续发展的重要技术支持。虚拟技术的典型特征深层影响着建筑设计方法及其观念，建筑数字化技术的不断发展为虚拟技术应用提供了更大的平台。本文分析了虚拟技术在建筑工程机械设计中的应用，并提出实用性应用策略。
【关键词】虚拟技术；建筑工程；机械设计
中图分类号：TU71文献标识码A文章编号1006-0278（2015）12-189-01
建筑设计中应用计算机辅助技术，这也是一种必要的设计手段，其间所采用的技术均是计算机辅助设计。CAD是一种经过计算机而展开的设计计算及制度和储存处理数据等工作，合理使用CAD技术可节省设计人员的时间，亦可提升设计计算准确性及其计算速度，这充分提升了建筑设计水平。虚拟技术可以说是VR技术基于CAD技术而衍生的建筑设计技术，采用VR技术可有效实现CAD各种功能，其将虚拟及现实有效结合，也加强了设计者设计完善的直观感受。
一、虚拟技术于建筑工程机械设计中的应用重要性
（一）建筑工程机械信息展示
新型建筑工程机械开发主要是指产品规划及定性，加上方案设计及总布置和技术设计，还有样机试制及试验和制造工艺等等。传统建筑工程机械功能方案设计仅是文字及图片，加上模型及三维动画等来表示，这均是常用建筑工程机械方案设计手段，其仅提供静态局部视觉体验，三维动画有极强的动态三维表现力，不过人是被动的且没有实时交互性，方案修改往往需要重新输入计算，这时则很难深层考虑设计实际问题。
（二）多方案比较
设计应满足功能及环境要求，会对未来产品作出多种设想，从而设计出不同的方案，全方位审视题目。设计中使用虚拟技术，虚拟三维空间能够及时切换方案，同个观察点或是观察序列体验不同的设计方案，从而深层比较不同方案特点及其不足之处，确保相关决策的准确性。采用虚拟棘手可及时比较不同方案，可对各个特定局部的合理修改。这样可有效降低设计人员的劳动量，亦可缩短设计周期以提升设计质量，为企业或单位节省成本。
（三）VR实时修改
设计中采用虚拟模型可替代具体模型，从而基于VR集成CAD技术的各项优势，这也合理替代了现有设计方式，以降低工程制造及其测试费用，成品制造出之前可及时发现设计错误，从而及时更正设计错误，合理完善设计方案。这在产品开发中能够减少需要的物理样机数量，亦可有效缩短产品开发周期。工程师可按照客户的各项要求进行操作演示，可于任何时间及设计阶段，使客户走进自己的设计场景空间中，从任何角度观察自己的设计，详细检查设计中是否存在问题，客户也能身临其境的感受空间及尺度，或者是环境及光线和声音等方面的变化。
二、建筑工程机械设计中的虚拟技术应用
（一）虚拟产品系统构架建设
虚拟系统中的计算机应完成三项任务，包括虚拟环境生成及其管理，再是数据输入和输出。系统具备更好的交互性能，其间不同任务务必使用某些特定软硬件。软件是用来定义所虚拟的环境，也就是物理和行为特征，其视觉仿真软件可充分渲染虚拟环境。对象控制则是控制对象状态及虚拟环境交互的软件框架，音频空间化软件是按照三维虚拟环境生成的生源工具，大多是放于用户真实空间相关软件中。
（二）初步设计阶段
构建两个模块来调用，主要是物件库模块及方法库模块，物件库模块包括反铲载机中的全部零件，也包括各类型号及尺寸实体造型，若提前将实体都造好且储存起来，其费时费力，同时也浪费储存空间，使用CAD中的ADS/ARX进行参数化造型。方法库模块则主要包括了反铲机设计步骤及其准则，其间也包括专家经验，此模块仅需输入用户的各类设计参数，即可自动生成相应的设计方案。
（三）建模仿真
反铲载机三维实体造型主要是三维实体造型及总成与整机装配仿真，可通过尺寸修改而形成其他建模，不需要重新建模，这也是之后设计建模的重要基础。零件模型则主要是其几何信息，之后也可被质量特性计算及动静干涉检查，或者是有限元分析及结构优化与系统动力学，再是图面绘制和制造等方面工作的共用。
（四）虚拟系统技术路线
WTK可面向对象虚拟开发环境，构建虚拟产品设备实例及其铲载监测和装载文件几何对象等。WTK可提供viewpofnt对象，其可允许用户设定产品观察参数，从而进行多视点观察虚拟场景，可用跟踪传感器动态改变相关视点。
（五）虚拟环境VTML及CAD集成
三维建模之后可将产品三维图形直接转为VRML2.0格式，设计人员可将产品各部分以VRML语句合理连接，这样即可完成产品交互式三维图形程序设计。前期设计中各个方案虚拟演示中，若发现设计操纵杆中存在视野死角，及时纠正之后可有效控制生产制造中的问题。
（六）完善设计
虚拟环境中允许用户动态看到反铲载机载荷作用下，其鼠标指结构某点，这时动态显示计算值大小；若此时的计算值大于允许值时，计算机会及时发出警告，用户亦可及时观察断面损坏情况；若出现超载用户则可及时看到反铲机损坏过程，这样用户就能及时获得较为健全的设计结果，最后通过计算机将设计结果转至CAD系统中，从而自动生成二维图。
三、結束语
随着科学技术水平的不断提升，计算机技术被广泛应用于各大领域中。建筑设计中应用计算机辅助技术，这也是一种必要的设计手段，其间所采用的技术均是计算机辅助设计。本文探讨了虚拟技术于建筑工程机械设计中的应用重要性，并提出了建筑工程机械设计中的虚拟技术应用策略，以期提升虚拟技术在建筑工程机械设计中的应用水平。
参考文献：
[1]宋琦，段建军，於辉.虚拟现实技术在建筑设计和小区规划设计中的应用[J].东华大学学报（自然科学版），2006（05）.
[2]张明莉，张瑞利.虚拟技术在建筑与环境设计中的应用[J].中国环境管理干部学院学报，2004（03）.
[3]王广明，万玉新.现代计算机软件虚拟技术在吊装施工领域中的应用[J].石油化工建设，2012（04）.
[4]黄江，龚锐生，王浩然，王勇.建筑虚拟技术在东亚运动会场馆建设中的应用与实践[J].施工技术，2010（11）.
[5]曾强，李亮，杨行平，李晓倩.虚拟施工技术在建筑企业中的运用[J].重庆建筑，2011（10）.
【关键词】虚拟技术；建筑工程；机械设计
中图分类号：TU71文献标识码A文章编号1006-0278（2015）12-189-01
建筑设计中应用计算机辅助技术，这也是一种必要的设计手段，其间所采用的技术均是计算机辅助设计。CAD是一种经过计算机而展开的设计计算及制度和储存处理数据等工作，合理使用CAD技术可节省设计人员的时间，亦可提升设计计算准确性及其计算速度，这充分提升了建筑设计水平。虚拟技术可以说是VR技术基于CAD技术而衍生的建筑设计技术，采用VR技术可有效实现CAD各种功能，其将虚拟及现实有效结合，也加强了设计者设计完善的直观感受。
一、虚拟技术于建筑工程机械设计中的应用重要性
（一）建筑工程机械信息展示
新型建筑工程机械开发主要是指产品规划及定性，加上方案设计及总布置和技术设计，还有样机试制及试验和制造工艺等等。传统建筑工程机械功能方案设计仅是文字及图片，加上模型及三维动画等来表示，这均是常用建筑工程机械方案设计手段，其仅提供静态局部视觉体验，三维动画有极强的动态三维表现力，不过人是被动的且没有实时交互性，方案修改往往需要重新输入计算，这时则很难深层考虑设计实际问题。
（二）多方案比较
设计应满足功能及环境要求，会对未来产品作出多种设想，从而设计出不同的方案，全方位审视题目。设计中使用虚拟技术，虚拟三维空间能够及时切换方案，同个观察点或是观察序列体验不同的设计方案，从而深层比较不同方案特点及其不足之处，确保相关决策的准确性。采用虚拟棘手可及时比较不同方案，可对各个特定局部的合理修改。这样可有效降低设计人员的劳动量，亦可缩短设计周期以提升设计质量，为企业或单位节省成本。
（三）VR实时修改
设计中采用虚拟模型可替代具体模型，从而基于VR集成CAD技术的各项优势，这也合理替代了现有设计方式，以降低工程制造及其测试费用，成品制造出之前可及时发现设计错误，从而及时更正设计错误，合理完善设计方案。这在产品开发中能够减少需要的物理样机数量，亦可有效缩短产品开发周期。工程师可按照客户的各项要求进行操作演示，可于任何时间及设计阶段，使客户走进自己的设计场景空间中，从任何角度观察自己的设计，详细检查设计中是否存在问题，客户也能身临其境的感受空间及尺度，或者是环境及光线和声音等方面的变化。
二、建筑工程机械设计中的虚拟技术应用
（一）虚拟产品系统构架建设
虚拟系统中的计算机应完成三项任务，包括虚拟环境生成及其管理，再是数据输入和输出。系统具备更好的交互性能，其间不同任务务必使用某些特定软硬件。软件是用来定义所虚拟的环境，也就是物理和行为特征，其视觉仿真软件可充分渲染虚拟环境。对象控制则是控制对象状态及虚拟环境交互的软件框架，音频空间化软件是按照三维虚拟环境生成的生源工具，大多是放于用户真实空间相关软件中。
（二）初步设计阶段
构建两个模块来调用，主要是物件库模块及方法库模块，物件库模块包括反铲载机中的全部零件，也包括各类型号及尺寸实体造型，若提前将实体都造好且储存起来，其费时费力，同时也浪费储存空间，使用CAD中的ADS/ARX进行参数化造型。方法库模块则主要包括了反铲机设计步骤及其准则，其间也包括专家经验，此模块仅需输入用户的各类设计参数，即可自动生成相应的设计方案。
（三）建模仿真
反铲载机三维实体造型主要是三维实体造型及总成与整机装配仿真，可通过尺寸修改而形成其他建模，不需要重新建模，这也是之后设计建模的重要基础。零件模型则主要是其几何信息，之后也可被质量特性计算及动静干涉检查，或者是有限元分析及结构优化与系统动力学，再是图面绘制和制造等方面工作的共用。
（四）虚拟系统技术路线
WTK可面向对象虚拟开发环境，构建虚拟产品设备实例及其铲载监测和装载文件几何对象等。WTK可提供viewpofnt对象，其可允许用户设定产品观察参数，从而进行多视点观察虚拟场景，可用跟踪传感器动态改变相关视点。
（五）虚拟环境VTML及CAD集成
三维建模之后可将产品三维图形直接转为VRML2.0格式，设计人员可将产品各部分以VRML语句合理连接，这样即可完成产品交互式三维图形程序设计。前期设计中各个方案虚拟演示中，若发现设计操纵杆中存在视野死角，及时纠正之后可有效控制生产制造中的问题。
（六）完善设计
虚拟环境中允许用户动态看到反铲载机载荷作用下，其鼠标指结构某点，这时动态显示计算值大小；若此时的计算值大于允许值时，计算机会及时发出警告，用户亦可及时观察断面损坏情况；若出现超载用户则可及时看到反铲机损坏过程，这样用户就能及时获得较为健全的设计结果，最后通过计算机将设计结果转至CAD系统中，从而自动生成二维图。
三、結束语
随着科学技术水平的不断提升，计算机技术被广泛应用于各大领域中。建筑设计中应用计算机辅助技术，这也是一种必要的设计手段，其间所采用的技术均是计算机辅助设计。本文探讨了虚拟技术于建筑工程机械设计中的应用重要性，并提出了建筑工程机械设计中的虚拟技术应用策略，以期提升虚拟技术在建筑工程机械设计中的应用水平。
参考文献：
[1]宋琦，段建军，於辉.虚拟现实技术在建筑设计和小区规划设计中的应用[J].东华大学学报（自然科学版），2006（05）.
[2]张明莉，张瑞利.虚拟技术在建筑与环境设计中的应用[J].中国环境管理干部学院学报，2004（03）.
[3]王广明，万玉新.现代计算机软件虚拟技术在吊装施工领域中的应用[J].石油化工建设，2012（04）.
[4]黄江，龚锐生，王浩然，王勇.建筑虚拟技术在东亚运动会场馆建设中的应用与实践[J].施工技术，2010（11）.
[5]曾强，李亮，杨行平，李晓倩.虚拟施工技术在建筑企业中的运用[J].重庆建筑，2011（10）.