高校BIMVR实训室建设方案.pdf
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高校BIMVR实训室建设方案.pdf
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北京犀牛数码科技有限公司高校BIM实训室建设方案高校高校BIMBIM实训室建设方案实训室建设方案北京谷雨时代教育科技有限公司2016年9月北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案2目录1.实训室建设意义.42.方案总体设计.52.1.总体架构.52.2.系统应用场景.63.方案详细设计.73.1.BIM+VR高校实训室系统.73.1.1.BIM+VR实训室系统简介.73.1.2.BIM+VR仿真实训过程演示.83.1.3.BIM+VR仿真实训能做什么?
.113.2.BIM展示系统.123.2.1.头盔显示系统.133.2.2.环幕显示系统.163.2.3.BIM-VR软件.193.3.BIM教学考核系统.253.3.1.各专业课程考核.263.3.1.1.施工图识读.273.3.1.2.材料认知.293.3.1.3.施工工艺.313.3.1.4.计量计价.333.3.1.5.定额测定.363.3.1.6.招投标管理.373.3.1.7.全过程造价管理.393.3.2.后台成绩查询统计.413.4.BIM工程模拟系统.433.4.1.问题追踪.443.4.2.资料管理.464.方案设计原则.505.设备清单.51北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案3北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案41.实训室建设意义实训室建设意义BIM(BuildingInformationModeling),是以三维数字技术为基础,将建筑工程各阶段相关数据进行集成的信息模型,是对建设工程项目综合信息的详尽表达。
建筑信息模型是近年来一项引领建筑数字技术走向更高层次的新技术,它的全面应用将大大提高建筑业的生产效率,提升建筑工程的集成化程度,使设计、施工到运营整个全生命周期的质量和效率显著提高、成本降低,能给建筑业的发展带来巨大的效益。
BIM技术的研究和应用,已经在全世界开展。
我们倡导在学校推行BIM实训,旨在让学生走出校门之前预先了解跨专业的工作方式,这样做也让学校创新了人才培养模式。
学生一方面深入学习了本专业的课程内容,同时加强了对相关专业的认识,实现了多专业的融会贯通,并强化了对建设工程整体知识的理解和综合运用能力。
BIM实训是为企业培养和发现顶尖复合型人才的过程。
将BIM理念贯彻到学生当中,是高校教育紧跟时代步伐的需要。
但BIM并不是一个单项的专业课,它是一个产业信息系统。
虽然各学校和老师们都知道BIM技术在现在的教学中很关键,但由于它牵扯的专业内容太多,甚至有些学校开设的课程达不到BIM所需的专项数额,故此老师们在谈到BIM教学时都很茫然,不知道怎样着手建立和实践这个教学内容。
为高校教育,且为现有各类学校建立BIM实训室着想,规划出一个适用且符合各专业学校现有专业课程的BIM实训教学平台,是本方案的主旨内容。
北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案52.方案方案总体设计总体设计2.1.总体架构总体架构本高校BIM实训室建设方案主要针对各建筑专业课程提供“BIM展示系统”、“BIM教学考核系统”、“BIM工程模拟系统”等三大实训模块。
整个方案的系统架构图如图1所示。
图1.系统组成图这些建筑专业课程包括:
1)建筑设计2)建筑施工图识读3)建筑材料认识4)施工工艺5)建筑工程计量计价6)定额测定7)招投标管理8)全过程造价管理三大模块的实训内容围绕着这些课程体系的教学内容而进行,比如“BIM展示系统”的展示内容是严格根据课程的要求而进行,比如课程要求是主题酒店进行设计,则每个学生可以将自己设计的主题酒店的内容通过“建筑设计展示系统”推北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案6送到显示系统中进行展示。
整个系统还配有管理系统,分别包含“登录注册”、“权限管理”、“角色管理”。
主要是对教师和学生的角色以及权限进行限定设置。
例如,所有此专业学生教师需要登录才能使用此系统,教师有查看所有学生成绩的权限,而学生又可以扮演不同角色(例如:
甲方、设计院、监理方等)在系统中进行协同沟通。
显示系统主要指硬件的显示媒介,包括:
“头盔”、“环幕”、“计算机”、“移动端”。
我们可以一键将学生设计好的建模模型到虚拟现实头盔里显示,也可将学生协同沟通的内容推送到环幕上进行立体显示,也可以直接发布到手机端随时随地方便查看。
2.2.系统应用场景系统应用场景高校BIM实训室的目的主要用于给建筑类院校一个平台,让教师和学生可以通过此平台来共同学习BIM内容,从应用场景上来分,它可以分为以下三大应用场景:
第一:
建筑作品成果展示。
本实训室建设方案中配有强大的BIM展示系统,主要将学生设计的建筑作品推送到显示终端中进行显示。
这个终端可以是平时的计算机电脑,也可以是虚拟现实头盔,也可以是大屏环幕系统。
例如建筑设计这门课教师可以让学生将自己设计的作品推送的显示终端中供大家一起观看评论,也适用于在领导来参观实训室时展示。
第二:
专业课程的教学和考核。
以一种全新的三维虚拟现实的技术将原来书本上的知识内容搬到软件中,让学生生动形象地了解建筑建造知识。
教师通过此软件也减轻了备课和考题的压力。
一个典型应用场景:
教师正在教建筑设计或者建筑施工工艺课程,教师可以带领学生到实训室中通过此平台进行这门课程的模拟教学和考核。
第三:
企业实际建筑工程模拟。
学生学习课程内容最终是要走上工作岗位,通过企业实际建筑工程模拟系统让学生提前了解到一个实际的建筑工程是如何沟通和协作的。
在系统中学生可以扮演不同的工程角色,如开发商、设计院、施工方、监理方。
不同的角色登录系统中有着不同的权限,并不同角色之前要进行协同完成一个建筑流程。
北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案73.方案方案详细设计详细设计3.1.BIM+VRBIM+VR高校实训室系统高校实训室系统3.1.1.BIM+VRBIM+VR实训室系统简介实训室系统简介BIM+VR实训室建设方案主要针对各建筑专业课程提供“BIM展示系统”、“BIM教学考核系统”、“BIM工程模拟系统”等三大实训模块,整个方案的系统架构图如图所示。
BIM+VR实训室是一套支持跨屏以及多人协同式的解决方案,其中虚拟现实VR系统是指投影立体显示系统与虚拟现实头盔结合,具备多人协同功能的解决方案。
可多用户协同参与BIM实训北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案8BIM+VR实训室BIM+VR实训室3.1.2.BIM+VR仿真实训过程演示仿真实训过程演示北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案9BIM+VR专属穿戴设备在头盔中的交互操作北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案10通过光捕摄像头进行人物的精确定位通过光捕摄像头进行人物的动作捕捉北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案11通过外部设备进行三维互动操作3.1.3.BIM+VR仿真实训能做什么?
仿真实训能做什么?
培训方面培训方面培训,评估,演习实施实际BIM预案预演制定并测试各种计划和程序进行大规模训练评估真实BIM事件确定所需资源相关设备仿真操作功能方面功能方面场景编辑器增设练习北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案12观察与评分重放学员记录数据库教程编辑Revit与VR的数据通讯3.1.4.BIM+VR仿真实训优势仿真实训优势最高真实度有效的学习环境主动性很强的积极培训自建自需的培训场景培训人员掌有全部控制评估与评分3.2.BIMBIM展示系统展示系统建筑设计显示系统的目的是将学生设计的建筑内容推送到显示设备中进行,这些设备不再是单单PC计算机一种,而更多的是虚拟现实沉浸式设备,让人可以以一种全三维和沉浸式立体的方式查看和展现他们设计的建筑模型。
本实训室方案中所涉及的硬件设备主要有头盔、环幕、手机和平板(IPAD)。
想要达到这种目的需要通过我们的核心软件BIM-VR,它可以将建筑设计软件里的内容(例如Revit、SketchUp等)一键无疑转换到虚拟现实(VR)软件中,然后再通过VR软件轻松到各种硬件设备中。
整个流程如图所示:
北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案13图2.BIM-VR工程流程3.2.1.头盔显示系统头盔显示系统虚拟现实头盔是一种利用头盔显示器将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。
头盔式显示器是最早的虚拟现实显示器,其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像,人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
头盔显示器作为虚拟现实的显示设备,具有小巧和封闭性强的特点,在军事训练,建筑,虚拟城市等项目中具有广泛的应用。
本实训方案中的头盔分两种:
一种是适用于PC电脑的,别一种是适用于手机的。
第一种:
适用于PC电脑的头盔图3.虚拟现实头盔详细参数:
产品类型:
头戴式显示设备显示屏:
5.7英寸AMOLED显示屏分辨率:
9601080可视角度:
100度北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案14其他参数:
感应器刷新率为1000Hz,延迟在2ms-3ms之间内置了丰富的配件,包括:
头戴显示器一个、2.5mm线缆一根、MiniUSB一根、摄像头一个、短焦透镜2个、各个国家不同制式插头4个以及1个带国标插头的电源产品重量:
453g利用头盔可以将虚拟建筑场景搬到眼前,让人感觉完全沉浸在建筑场景当中。
图4.虚拟现实头盔体现建筑示意图配合手柄,我们就可以以完成与虚拟场景的交互,如建筑漫游、行走等等图5.虚拟现实手柄第二种:
适用于手机上的头盔。
北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案15图6.适用于手机的虚拟现实头盔详细参数:
产品类型:
虚拟现实眼镜显示尺寸10米看470英寸屏幕分辨率支持手机分辨率:
1080p以上可视角度镜片视场角:
96度其他性能飞屏:
让影片从电脑“飞”到手机的神奇技术手柄设计:
蓝牙无线连接,操控更简便调节功能瞳距调节:
58-68mm物距调节:
可以直接佩戴眼镜使用支持手机尺寸:
4.7-5.5英寸产品尺寸197*124*124mm产品重量(包含头戴)317g第一步我们将建筑场景发布到手机上,然后再将手机放入头盔中,就可以沉浸在建筑设计当中。
相比适用于PC电脑的头盔它更方便,需要像连接诸多的线,方便走动。
北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案16图7.手机上体验建筑场景在实训室建设过程中我们为每个实训计算机配备一个PC电脑版的头盔,配上一到两个手机版的头盔,供大家一起体验。
3.2.2.环幕显示系统环幕显示系统环幕(立体)投影系统是一种视听高度沉浸的虚拟仿真显示环境,采用多台投影(通道)组成的环形投影屏幕,环形幕半径通常有100360弧度不等,由于其屏幕半径宽大,观众的视觉完全被包围,再配合环绕立体声系统,使参与者充分体验一种高度身临其境的三维立体视听感受,获得一个具有高度沉浸感的虚拟仿真可视环境,是传统平幕显示设备不能比拟的,环幕投影最重要的应用就是立体投影系统。
环幕(立体)投影系统主要用于将建设设计成果推送到到大屏中,供教师和学生一起观看评论,更方便于领导视察时演示。
如图所示:
北京谷雨时代教育科技有限公司高校BIM实训室建设方案17图8.环幕显示系统效果图投影显示系统由计算机显卡生成图像,输出给矩阵切换器,矩阵将输入信号按照需求分别切换至操作监控显示器、移动显示屏和融合机,融合机将图像进行几何校正和边缘融合处理后
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