展示与利用 / Display and Utilization
66虚拟仿真技术在建筑遗产保护中的研究与实践
姚美康1,2，吴 尧2
（1. 顺德职业技术学院，广东 佛山 528300；2. 澳门城市大学城市管理学院，澳门 999078）
摘 要: 随着人们对建筑遗产保护意识的不断提升，建筑遗产保护问题愈发受到关注。部分建筑遗产由于受自然因素、人为因素的影响，以及保护措施方式不当，已遭到了不同程度的损坏，同时，这也加剧了文化旅游发展与建筑遗产保护之间的矛盾。文章以虚拟仿真技术为桥梁，结合多媒体、计算机图形图像处理、传感等科学技术，试图对建筑遗产展开准确、精密的测量，构筑三维模型，并搭建数据库，为历史建筑文化遗产的研究、保护、修复提供新的思路与技术创新平台，为化解旅游产业发展与建筑文化遗产资源保护利用的矛盾提供一种行之有效的解决方案。
关键词：虚拟仿真技术；建筑遗产保护；应用
中图分类号：G225.2；TU198 文献标志码：A
Virtual Simulation in the Protection of Architectural Heritage: Research and Practice YAO Meikang 1,2, WU Yao 2
（1. Shunde Polytechnic, Fushan Guangdong 528300, China; 2. Faculty of Urban Management and Studies, City University of Macau, Macau 999078, China）
Abstract: With the continuous improvement of people's awareness of the protection of architectural heritage, the issue of architectural heritage protection has received increasing attention. Due to natural factors, human factors, and some improper measures of protection, some architectural heritages have been damaged to varying degrees. At the same time, the contradiction between the development of cultural tourism and the protection of architectural heritage has also been aggravated. This paper uses the technology of virtual simulation as a bridge, combines multimedia, computer image processing, sensing and other scientific technologies to precise measurement of architectural heritage. Then, build a three-dimensional model and create a database to provide new ideas and technological innovation platforms for researches, protection and restoration of cultural heritage of historical buildings, providing an effective solution for resolving the contradiction between the development of tourism industry and the protection and utilization of architectural cultural heritage resources.
Keywords: virtual simulation; protection of architectural heritage; application
作者简介：姚美康（1966-），男，教授，硕士，主要研究方向为建筑设计、城市规划、艺术设计。E- mail:327686665@https://www.doczj.com/doc/a37154050.html,.1 虚拟仿真技术
虚拟仿真技术，就是利用计算机仿真系统创建
一种体验式虚拟世界，实际上也就是生成了一种虚
拟化的系统环境，用来模拟现实状况，综合多源信
息，形成交互式的三维动态视景与实体行为，让体
验用户仿佛置身于真实的情境中[1-4]。 2 虚拟仿真技术的优势特点(1)多感知性。计算机虚拟现实技术能够让参与者从听觉、触觉、视觉、味觉、嗅觉以及动感等诸方面获得感知，也就是说，几乎人类所有能够感觉到的功能都可以通过VR虚拟仿真技术实现[5-6]。(2)存在感。也叫临场感，可以理解成为真实基金项目：澳门基金会资助项目（MF1710）；国家自然基金资助项目（51278228、51408265）
建筑遗产保护与利用的研究与实践 卜华烨 （广州大学，建筑与城市规划学院，广州510006） 指导老师：汤国华 一、概说 1.概念 1.1建筑遗产 1）法定保护建筑 世界文化遗产：是文化的保护与传承的最高等级 例如：开平碉楼 开平碉楼位于广东省开平市，建设的目的是为了防御与防汛，加之它具有居住功能，所以成为中国乡土建筑一种特殊的类型。 中山纪念堂 中山纪念堂在竞标时即要求需要由中国本土的建筑设计师设计出符合中方文化的纪念建筑，所以，吕彦直所设计的饱含中国建筑精粹的宫殿式建筑在竞赛时脱颖而出，虽外观上呈现中国传统建筑形态，建筑内部采用钢结构、剪力墙、现浇混凝土屋顶等结构形式， 登记不可移动文物：未核定为文物保护单位，已登记保护的文物建筑 例如：广州市基督教锡安堂 广州市基督教锡安堂在上个世纪30年代由一批旅美爱国爱教华侨捐资建成，绿色的瓦面与红色的砖墙，内部庭院楼阁，是中西方建筑的融合建筑，在经历了十年浩劫的文革之后，被损毁的锡安堂得到了修复，被保存至今。 历史建筑：指具有一定的保护价值，未列入文物建筑和未登记为不可移动文物的法定保护建筑物。 广州市近年来一直进行着历史建筑的评定与保护，其评价标准即为：1）地方历史价值、2）建筑艺术、科学价值、3）历史事件载体与名人纪念价值、4）代表性、标志性价值、5）其他历史文化价值。 2）目前非法定保护建筑 传统风貌建筑：未列入不可移动文物和历史文物，反映历史风貌和地方特色的建筑。 1.2．保护
据1976年联合国教科文组织通过的《内罗毕建议》中指出“保护”的内涵包括“鉴定、防护、保存、修缮、再生”。 维持传统地区及环境并使其重新获得活力。 这一内涵对“保护”的含义作了更为确切的表述，从鉴定开始，排除不利的因素，对建筑遗产进行保存，对破旧部分进行修缮，此外，要使得存封的建筑遗产获得新的活力。 1.3．利用 国家文物法指出“保护为主，合理利用”。 据《中国文物古迹保护法则》指出：利用主要是指服务于当前的实用功能，必须坚持以社会效益为准则，具体功能有“科学研究、纪念场所、教育场所、观光场所、休闲场所、宗教场所”。 保护文物古迹，在保护的基础之上谈合理利用，让文物古迹发挥他的休闲、观光、纪念、教育、宗教等价值。也可以为文物古迹带来新的生命力。 2．硕士研究生应如何研究与实践 1）学习文献，关注媒体报道 研究生在掌握了文献资料后，对文物古迹有了认识与学习，了解古迹的历史与发展，时刻关注媒体的报道，实现相关资料的整理与收集。 2）调查、勘查、测绘，如有可能参与修缮工作。 对文物古迹有了认识与了解之后，对古迹进行调研与测绘会帮助形成对古迹更深刻、更全面的认知；参与修缮工作会丰富自己对古迹的了解。 二．关于建筑遗产认定标准的认识 1.不可移动文物与历史建筑
2017年北京建筑大学硕士研究生入学考试 建筑历史遗产保护规划与设计 复试理论综合真题（满分150分） 一、选择题（单选3’*10） 1、宋代屋顶构造 A.举架 B.举折 C.升举 2、故宫太和门的屋顶形式是（） A.庑殿式 B.歇山式 C.悬山式 D.复合式 3、著有《疯狂纽约》《S,M,L,XL》，并创建OMA事务所的城市理论家在中国的设计是（） A.国家大剧院 B.建外SOHO C. D.中央电视台大楼 4、清代斗拱所具备的作用不体现在以下哪个方面？ A.材分制度 B.装饰艺术 C.结构支撑 D.模数 5、提出“形式服从功能”的美国芝加哥学派代表人物是（） A.格罗皮乌斯 B.赖特 C. D.沙利文 二、填空题（2’*10） 1、雅典卫城建筑群中以女神柱作为廊柱的建筑是。 2、在代以前建筑使用偶数开间，只有都采用奇数开间。 3、佛罗伦萨的圣母百花大教堂最后是由建成的，使用了作为穹顶的壳体材料。 4、阐述“巧于因借，精在体宜”的古代园林理论著作是由写的。 5、清代木构架建筑营造的模数制度将材分为等。 6、北京颐和园中的园中园“谐趣园”是仿照的园。 10、南京中山陵的设计者是，它是在口号的号召下建成的。 三、画图题（5’*4） 1、梭柱和卷杀 2、一斗三升 3、拉丁十字 4、古希腊柱式 四、简答题，并配简图进行说明（10’*4） 1、古罗马建筑的结构、功能、空间艺术有哪些特征？ 2、古代木构架建筑屋顶构件“踩步金”是什么？ 3、北京四合院是如何在建筑和空间层次上体现等级制度的？ 4、“推山”构造是什么？ 五、论述题（20’，二选一）
1、谈谈你是如何看待“风格式修复”的？ 2、北京建筑师在旧城改造时对
建筑文化遗产的保护性开发 北海老街是研究北海近现代史的重要史料，是北海古老民俗风情的重要载体。北海老街沿街的骑楼式建筑是东西方文化碰撞与融合的结晶，具有较高的艺术价值和文化内涵。国内外有一些历史学家和建筑学家赞誉北海老街为“近现代建筑年鉴”。 一、北海老街特色建筑文化遗产的保护性开发现状 20XX年以来，北海市相继出台了一系列老城保护区规划与管理规定，对临街的骑楼建筑和历史价值较大的原址建筑实行一级保护，并建立了严格的修缮改造审批制度，投入巨资，分三期对北海老街的特色建筑文化遗产进行保护性开发。一期是重点对珠海路段进行保护性修复，主要是立面和视觉修复；二期是改造老城，重点是修复、开发与挖掘重点文物景点，创建国家级历史文化名城；三期是重点建设珠海路、中山路街区的配套设施与一些文化旅游项目。北海市政F借鉴江浙古镇保护开发模式，按照“修旧如旧”的原则，使老街两边的大清邮局旧址、宜仙酒楼、永济隆将军府等历史人文景点，都保持了建筑的原有风貌。修建后的北海老街集休闲、观光、购物为一体，重现了昔日百年商埠的繁华和老街特有的文化气息。北海市政F对北海老街进行保护性开发，经济建设和文化复兴两者并重，举办北海老街文化艺术节和百年老街摄影大赛，创建高校艺术教学创作基地。如今，全国各地的艺术家、学生来到北海老街写生、摄影、采风，让百年老街绽放出时尚的新绿。北海市政F在保护性开发北海老街中，将厚重的文化积淀转化为经济活力，发展旅游经济，让百年老街焕发出新的
活力。 二、北海老街特色建筑文化遗产保护性开发存在的问题 1.当地居民与商户保护老街骑楼建筑意识淡漠北海老街被开发成旅游步行街之后，部分原居民将破旧的骑楼建筑或推倒重建，或重新装修，影响了骑楼建筑的本来面貌。北海老街的商户租借骑楼建筑经营酒吧、餐馆，他们在装修铺面时对骑楼建筑造成了一定的破坏。 2.影响了当地居民的生活，传统民俗技艺后继无人北海老街旅游品牌越来越响亮，原住居民的传统生活习俗的改变就越来越大，他们开始向游客兜售珍珠、贝壳等旅游产品，“以船代轿”的疍家特色婚俗被“以车代轿”逐步取代，一些民间传统曲艺因年轻人不愿学唱而后继无人。 3.北海老街的旅游形象定位存在偏差，旅游开发不合理北海老街在开发之初主打酒吧文化，后来的店铺又充满小资情调，老街的历史文化与民俗文化难以得到充分体现。北海老街旅游配套设施不完善，步行街仍有车辆穿行并乱停乱放，休闲座椅、垃圾桶和指示牌等设置较少，给游客带来不便。北海老街没有开发特色小吃，沿街店铺缺乏自身特色，影响了老街旅游业的发展。 三、北海老街特色建筑文化遗产的保护性开发建议 1.提高民众保护老街特色建筑文化遗产的意识民众要加强学习文化遗产保护法规，提高保护文化遗产的意识，增强保护老街特色建筑的自觉性。特别是老街居民和商户，在改建或者装修时，不要破坏或影响骑楼建筑原貌，争取找出双赢的解决方案。
虚拟仿真技术及其军事应用 作者 摘要：虚拟仿真技术是近年来系统仿真领域研究的热．氛问题，而且在军事领域有了广泛的应用。本文以庄拟现实技术为基础，具体讨论了虚拟现实技术在作战仿真中的应用，对虚拟作战仿真的研究进行了探讨。 关键词：虚拟仿真技术虚拟现实技术虚拟作战仿真 1. 引言 自从世界上出现第一台训练仿真系统（以1929 年美国空军飞机练习器-林克机为代表）以来，经过了以机电解算装置为主的仿真系统，以模拟计算机为主的仿真系统，以数字计算机为主的仿真系统等几个阶段，系统仿真技术得到逐步发展。特别是近十几年来，随着计算机技术的发展，系统仿真技术的发展也更加迅猛，而且在军事领域中的应用也越来越广泛。 虚拟现实（Virtual Reality 简记VR）技术是近年来系统仿真领域研究的热点，并且在很多行业开始有了实际应用。在军事领域，美国最早将虚拟现实技术应用于作战仿真。其研究人员在虚拟现实技术构造的数字化地形、地貌和敌情数据库上进行作战仿真和武器装备性能的评估。由于虚拟现实技术在军事领域有着广泛的应用前景，因此，美国军方始终把虚拟现实技术的研究与应用列于《国防部关键技术计划》中，并将虚拟现实技术视为建设21 世纪军队和培训21世纪人才以及发展新一代信息化战争武器装备的“革命性”手段。 目前，我军对作战仿真的研究日趋深人，但与先进的军事大国相比，仍存在不少差距。由于虚拟现实技术的出现极有可能为未来军事领域带来革命性的影响，因此我军应积极研究虚拟现实技术在作战仿真中的应用。本文以虚拟现实技术为基础，具体讨论虚拟作战仿真及其军事应用。2. 虚拟现实技术简介 2.1 虚拟现实技术的内涵 虚拟现实技术是80年代提出的一种新兴技术，它是将计算机技术、自动控制技术、系统工程方法、人工智能、仿真技术、多媒体技术、信息融合技术、立体影像技术、光电技术以及神经生物学、心理学和行为科学等诸多科学技术成果融合一体的崭新的人工合成的“虚拟环境”。 2.2虚拟现实技术的特征 虚拟现实技术创造的人机和谐仿真环境具有“沉浸-交互-构思”的基本特征。它利用并集成高性能的计算机系统和各类传感器，在多维信息空间创造一个使研究者处于具有身临其境的沉浸感，具有完善的交互作用能力，能帮助和启发构思的仿真信息环境。VR 的主要特征为： (1)多媒体感知性 在虚拟现实系统中，用户将感觉不到身体所处的外部环境而“融合”到虚拟世界中去，即指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。 (2)交互性 用户可以通过三维交互设备直接控制虚拟世界中的对象，并从虚拟环境中得到反馈信息。 (3）自主性 指虚拟现实系统中的物体可按各自的模型和规则自主运动，即指虚拟环境中物体依据客观规律动作的程度。 2.3 虚拟现实系统的分类 依据交互界面的不同，可将VR 系统分为下几种类型： （1）世界之窗（Window on World
1虚拟仿真施工技术 （1）主要技术内容 虚拟仿真施工技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术。虚拟仿真技术在工程施工中的应用主要有以下几方面： A.施工工件动力学分析：如应力分析、强度分析； B.施工工件运动学仿真：如机构之间的连接与碰撞 C.施工场地优化布置：如外景仿真、建材堆放位置， D.施工机械的开行、安装过程； E.施工过程结构内力和变形变化过程跟踪分析； F.施工过程结构或构件及施工机械的运动学分析； G.施工过程动态演示和回放。 (2)技术指标 虚拟仿真施工主要包含以下技术体系: A.三维建模技术 运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日益详细。通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。 B.仿真技术 计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，
然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为；研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果，包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。 C.优化技术 优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后，通过设定优化目标和运算方法，在制定的约束条件下，使目标函数达到最优，从而为决策者提供科学的、定量的依据。它使用的方法包括：线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。 D.虚拟现实技术 虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。 (3)适用范围 工业与民用建筑、市政工程、土木工程施工方案编制。
建筑工程施工中虚拟仿真技术的应用发展 摘要：随着社会经济的迅速发展，虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用，能够及时发现建筑工程施工中存在的不足，在提高施工质量的同时，还能从根本上节省建筑工程的成本投资，为其今后的投入使用奠定基础。在此，本文针对建筑工程施工中虚拟仿真技术的应用发展，做以下论述。 关键词：建筑工程；施工；虚拟仿真技术；应用发展 Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses. Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development 在21实际科学技术迅速发展的时代，计算机技术的普及，在推动社会发展的同时，还极大的改变了人们的日常生活。计算机智能系统在建筑工程施工中的运用，能够有效的规范工程施工技术，提高工程的管理水平，为建筑工程的施工质量提供有效的保障。在当前我国建筑工程施工领域中，常用的软件系统主要包括专家系统、智能管理系统、办公自动化系统等几个方面，这些计算机技术的应用，在原有的基础上弥补了传统施工方法及理论上的不足，避免了工程施工中不必要的麻烦。在此，本文从虚拟仿真技术、虚拟仿真系统在建筑施工中的应用以及虚拟仿真技术在工程施工中的研究和应用展望等三个方面出发，针对虚拟仿真技术在工程施工中存在的问题及完善途径，做以下简要分析： 一．虚拟仿真技术 在当前工程施工建设中，虚拟仿真技术是指通过计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势，为人机对话提供了更直接和更真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户身临其境。在虚拟技术使用的过程中，除了能够对制定技术进行虚拟模仿外，还能通过真实逼真的环境，为技术的实提供相应的环境支持，在当前社会发展的过程中，虚拟仿真技术在多个领域中得到了飞速发展。而虚拟仿真技术在建筑工程施
古建筑保护与世界文化遗产 裘国伟 (南平师范高等专科学校,福建武夷山354300) 摘 要 中国江南三大名楼,黄鹤楼、岳阳楼、滕王阁是充满了文化底蕴的三座古建筑,与之相联系的脍炙人口的文学 作品王勃的5滕王阁序6、范仲淹的5岳阳楼记6、崔颢的5黄鹤楼6在中国的文学史上享有很高的地位。本文拟 从这三座名楼的不同情况进行分析,找出对古建筑保护和重修的有关措施。 关键词 古建筑;保护;世界文化遗产 中图分类号:K928.71 文献标识码:A 文章编号:1008-5963(2006)04-0104-02 Ancient Architecture Protection and World Culture Heritage QIU Guowei (Nanping Teachers College,Wuyishan 354300,China) Abstract Yellow Crane Tower,Yueyang Tower,Pri nce Teng .s Pavilion,three famous towers of Southern Yangtze of China,are re - garded as the ancient architectures with full cul ture background.That is because they keep in touch wi th the popular litera - ture works:The Preface of Prince Teng .s Pavilion written by WANG Bo,The Story of Yueyang Tower wri tten by FAN Zhongyan and Yellow Crane Tower wri tten by C UI Hao,which bear a high status in the history of Chinese literature.This paper tries to find the way to protect and rebuild ancient archi tectures through the different si tuations analysis on three fa - mous towers. Key words ancient archi tectures;protection;world cul ture heritage 中国江南三大名楼,黄鹤楼、岳阳楼、滕王阁是充满了文化底蕴的三座古建筑,与之相联系的脍炙人口的文学作品王勃的5滕王阁序6、范仲淹的5岳阳楼记6、崔颢的5黄鹤楼6在中国的文学史上享有很高的地位,在中国人民的心中也是念念不忘的。现在当地政府花了大力气把黄鹤楼和滕王阁进行重建,对岳阳楼也进行了整修。使这几座名楼高高地耸立在长江、赣江和洞庭湖畔,成为了城市的象征,每天有成百上千的游客到此游览,看着雄伟的名楼,诵读着千古不朽的文章,让人感叹古人的文采和情怀。每当夜色降临,五彩的灯光照射在名楼上,光彩夺目,更有一番风光。尽管如此,它们到现在为止还没有列入世界文化遗产。这是什么原因呢,这就是一个如何保护和重建古建筑的问题了。5世界遗产公约6对作为文化遗产的古建筑的认定有严格的规定。它在评选标准中规定建筑物必须/从历史、艺术或科学的角度来看,在建筑形式、统一性,及其与环境景观结合方面,具有突出的普遍价值的单独或相互联系的建筑群体。0对每一建筑物还定有真实性的标准。即:/在设计、材料、施工或环境方面符合真实性标准(重建只有根据原物的完整和详细的资料并且毫无臆断成分时,才可以接受)0根据世界遗产公约规定的约束条件来看,这三座名楼要列入世界文化遗产名录,还是有一定的难度的,有的甚至是不可能的。这里涉及到如何对世界文化遗产进行保护与重建方面的问题。本文拟从这三座名楼的不同情况进行分析,找出对古建筑保护和重修的有关措施。 1 黄鹤楼 巍峨耸立于武昌蛇山的黄鹤楼,享有/天下绝景0的盛誉,始建于三国时期吴黄武二年(公元223年),当时是为了军事目的而建的,孙权为实现/以武治国而昌0(/武昌0的名称由来于此),筑城为守,建楼以望。而民间传说中却有一个美好的故事,在武昌蛇山黄鹤矶头上,有一家姓辛的妇人开设的酒店,一天,有一位道士路过这里,受到了辛氏的热情款待。为了感谢她千杯之恩,临行前在壁上画了一只鹤,告之它能下来起舞助兴。从此宾客盈门,生意兴隆。过了十年,道士复来,取笛吹奏,道士跨上黄鹤直上云天。辛氏为纪念这位帮她致富的仙翁,便在其地起楼,取名/黄鹤楼0。至唐朝,黄鹤楼逐渐演变为著名的名胜景点,历代文人墨客到此游览,留下不少脍炙人口的诗篇。唐代诗人崔颢一首/昔人已乘黄鹤去,此地空余黄鹤楼。黄鹤一去不复返,白云千载空悠悠。晴川历历汉阳树,芳草萋萋鹦鹉洲。日暮乡关何处是,烟波江上使人愁。0已成为千古绝唱,更使黄鹤楼名声大噪。而诗圣李白到此,却感叹/眼前有景说不出,崔颢有诗在上)104)*收稿日期:2006-08-21 作者简介:裘国伟(1955-),男,汉族,副教授,主要研究方向:外语教学。 第25卷4期 南平师专学报 Vol.25No.42006年10月 JOURNAL OF NANPING TEACH ERS COLLEGE Oc t.2006
虚拟仿真技术在建筑设计中的应用研究 发表时间：2018-10-24T12:00:21.323Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：王雷李嫘[导读] 虚拟现实技术融入到了建筑设计行业，不但为投资商节省了投资成本，同时也节省了运行费用，顾客通过简单的交互式设备就能看见设计师的用意辽宁省人防建筑设计研究院有限责任公司辽宁沈阳 110032 摘要：虚拟现实技术融入到了建筑设计行业，不但为投资商节省了投资成本，同时也节省了运行费用，顾客通过简单的交互式设备就能看见设计师的用意。本文主要针对虚拟现实软件的基础定义，对其作用和意义进行了具体分析，最后做出了概括总结，希望能在某种角 度上帮助二者融合。 关键词：虚拟仿真；建筑设计；应用 引言随着时代的进步和科技的发展，虚拟现实软件和硬件也开始迈进建筑设计行业的大门，发挥其特长，给开发商、投资商、设计者等节省了投资和运行费用，保证了建筑物设计本身更加符合客户的具体要求，充分体现了以人为本的现代社会生活品质的追求。 1虚拟仿真技术概述虚拟仿真技术也被称为计算机仿真技术，主要是指机械设计人员通过建立特定的软件，建立出基本的建筑模型，然后对其进行模拟化的动态性的分析，得出建筑运转中各种动态性的参数，从而不断优化建筑的设计方案[3]。这样一来，就可以很好的节约大型建筑设备的生产建设成本，在模拟实验的过程中，我们只需要进行模拟操作即可，不需要制造出实物样机，从而能可以更好的节约生产建设资金。除此之外，也可以更加方便的对大型建筑的设计进行进一步的完善。在机器设计的过程中，工程人员可以通过计算机来做相应的工程计算，使用计算机来建立仿真模拟模型，可以很好的解决实验难题。由此可见，虚拟仿真技术可以大大提建筑设计的设计效率，也能更好的提高建筑的设计质量，能够更好的节约生产建设成本。 2虚拟仿真技术的优势特点 2.1多感知性 计算机虚拟现实技术能够让参与者从听觉、触觉、视觉、味觉、嗅觉以及动感等诸方面获得感知，也就是说，几乎人类所有能够感觉到的功能都可以通过VR虚拟仿真技术实现[5-6]。(2)存在感。也叫临场感，可以理解成为真实感，指用户作为虚拟情境中的主角，在体验的过程中能够真实地感受到虚拟环境，一个成功的虚拟现实环境能够让体验者难辨真假，就好像置身在真正的环境中一样。 2.2交互性 主要指在虚拟环境中，用户对物体的可控性和操作性的掌控程度，用户可以从虚拟环境获得真实的反馈结果，即实时反馈。例如，用户可直接抓取环境中的物体，此时，体验者会有手里握着东西的感觉，能够感觉到物体的质量，而且视觉中的物体也会随着手的移动而移动。(4)自主性。主要指在虚拟现实环境当中，环境中物体能够根据物理学规律运动的自主性程度，如在外力作用下，物体会向作用力方向移动，类似树叶随风摇摆，海水涨落，都是自主性的体现。 2.3降低投资成本和运行费用 这种虚拟现实的计算机技术被利用到建筑先期时，可以通过让客户感受到具体的建筑环境和设施，从而通过论证和演示，在建筑投资的初期，将建筑设计方案中不优的地方重新设计，将不协调的地方进行及时修正，从而有利于节省投资成本和运行费用，避免建筑返工。 2.3验证施工方案随着虚拟现实计算机技术的不断推广和宣传，它也被逐渐应用到建筑施工的环境下，使我国建筑行业迅速发展而强大，特别是利用虚拟技术来提升建筑施工水平方面，收获也很明显，而且在建筑施工的主要环节利用虚拟仿真技术，还可以促进施工技术的不断创新。虽然施工技术创新需要走出虚拟，进行真实操作，但也具有较大风险。从某种角度上讲，虚拟仿真技术应用到新施工技术中，可以将风险系数降低到最低，节省了施工成本，提高了施工效率。 2.4展示建筑设计立体效果 ①虚拟现实软件技术可以通过给客户佩戴感觉输入设备和感觉输出设备，让客户随时进入到建筑设计师所准备的立体建筑物中的任何位置上，可以最大限度地向客户展示和宣传设计方案的立体成果，满足客户的好奇心。②还可以对客户不满意的环镜或者位置设计进行第一时间跟踪，马上根据客户的描述和意见进行可行性修改和及时调整。③这种虚拟现实软件技术应用到建筑设计时，不单单可以使客户享受和看到建筑物里面的虚拟逼真环境，还可以对建筑物以外的环境进行虚拟设计，包括建筑物附近的地形，覆盖在建筑物外面地表面的草坪、和周围便利的交通桥梁等等虚拟环境。 3虚拟仿真技术在建筑设计中的实现方法 3.1虚拟现实硬件系统 其实，虚拟仿真技术并不需要多么复杂的程序，但是如果客户想要感受到更加逼真的效果，比如说，沉浸感、交互性和创造一定的想象空间的话，就应该聘请专业的操作人员，和配备专业的感觉输入和输出设备。这些设备和操作人员可以使客户享受到身临其境的感觉，也就是说体现在客户面前的场景和虚拟环境更加的真切，客户可以获得更加靠近事实的画面作为根据，对设计师所设计的方案进行感受和判断。因此，传感交互设备在其中起到了不可低估的作用。 3.2虚拟技术软件系统 这种三维模块的功能在于能够将建筑物、环境、室内的客观状态存在于三维结构、相对位置和比例建构中，且体现场景的色彩、材料、光线等条件。设计师应该根据以下三种步骤进行虚拟空间的设计。①几何建模。这只是在初步阶段，建立一个集合结构。②形象建模。形象建模大部分环境是通过建筑物的本身材质颜色和光线布局利用科学的建构想象架构的。③行为建模。行为建模可以是动态的，主要描述物体的行为和运动状态而设计的。这里的几何建模是通过线条的交叉、参差和合并等提出相对位置，但是几何建模体现不出逼真感。
虚拟仿真实验解决方案 上海华一风景观艺术工程有限公司 2017年8月
目录 第一章需求分析 (2) 一、项目背景 (2) 二、实验教学现状 (3) 三、用户需求 (3) 第二章建设原则 (5) 一、建设目标 (5) 二、建设原则 (6) 第三章系统总体解决方案 (7) 一、总体架构 (7) 二、学科简介 (8) 第四章产品优势 (14) 第五章产品服务 (16) 一、服务方式 (16) 二、服务内容 (16) 三、故障响应服务流程 (17) 四、故障定义 (18) 五、故障响应时间 (18) 六、故障处理流程 (19) 七、应急预案 (19)
第一章需求分析 一、项目背景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》明确指出：把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台提供资源服务，推广普及应用。 在“十三五规划”方针政策指引下，各地陆续出台政策，强调数理化实验教学的重要性。 2016年，北京公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段所有科目都设为100分，表示它们在义务教育与学生成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化实验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。 继北京重磅发布此消息后，河南教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》，其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分；安徽省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分，考试成绩计入考生中考录取总分；山西省理化实验操作10分。
建筑施工中虚拟仿真技术的运用探讨 发表时间：2019-05-10T09:58:19.267Z 来源：《建筑细部》2018年第21期作者：王艳 [导读] 随着我国经济、科技的快速发展，我国建筑施工行业的发展取得了更大的成就。 浙江 摘要：随着我国经济、科技的快速发展，我国建筑施工行业的发展取得了更大的成就。虚拟仿真技术作为一项应用比较广泛的新技术，受到多个行业与领域的青睐。在建筑施工中，通过模拟仿真技术能够对施工设计图、施工技术、施工过程、复杂空间钢结构的安装等进行模拟仿真，从而增加相关人员对建筑施工工程的整体掌握，改善施工建筑中存在的问题，提高施工质量与效率，为施工人员的人身安全提供更好的保障。 关键词：虚拟仿真技术；建筑施工；应用 引言 随着科学技术的不断发展，仿真与虚拟技术的高度融合得到了促进，并已在许多行业得到应用。虚拟仿真技术在建筑施工中的充分应用可以为工程建设和设计带来新的机遇，突破传统模式的束缚，提高施工水平和效率，降低安全风险。基于虚拟仿真技术，分析了虚拟仿真技术在施工过程中的具体应用。 1 虚拟仿真技术概述 虚拟仿真技术也称作虚拟现实技术，是一种模仿真实物体的虚拟系统，通过该系统将真实物体的相关信息进行还原，从而更利于对其进行有针对性的管理。通过分享相关研究者的报告发现，虚拟仿真技术具有沉浸性、交互性等多种优势，通过计算机系统对图形进行处理、仿真和传感等，使得相关技术人员与管理人员能够观察到现实环境的多维空间，给人带来一种身临其境的感受，提升了虚拟事物的感官性能。一直以来虚拟仿真技术的探索与应用研究受到了许多行业的广泛关注，也是许多科研人员的研究对象之一。与此同时，计算机技术的快速提升也促进了虚拟技术的发展，拓宽了虚拟仿真技术的应用范围，便于研究。目前的虚拟仿真技术在许多行业都已经展现出其巨大的优势，取得了较为理想的应用成果。医学、航天、建筑、制造业等行业与领域中都能看到虚拟仿真技术的应用。 2 建筑施工中虚拟仿真技术的应用意义 2.1 方案的优化选取 目前，在以往施工经验基础上建立的施工方法和组织方案仍有一定的局限性。通过对施工过程中关键技术实施有针对性的虚拟仿真，可以非常直观、准确地实施对比，从而选择最佳施工方案，特别是在经济方面，具有很强的综合价值。 2.2 确保建筑施工质量 借助虚拟仿真技术，施工人员可以提前模拟施工的各个环节，尽快发现施工中存在的质量问题，对质量安全风险进行准确评估，帮助工作人员深入了解工程施工过程和注意事项，进而达到预防质量问题的目的。 2.3 推动新型技术引入 虚拟仿真技术在建筑施工过程中的应用，可以帮助施工人员实践新技术、新工艺，有利于提高全体施工人员的综合技能。同时，虚拟仿真技术也能充分发挥人员自身的创新能力和积极性，最终提高建筑企业的整体实力。 3 虚拟仿真系统在建筑施工中的研究和应用现状 虚拟现实技术（Virtual reality technology）是一种新型的科学技术，它通过虚拟三维空间模拟真实环境，最终在计算机中创建一个虚拟系统。目前，我国对虚拟技术的研究已经进入中期阶段。虚拟技术的研究可以分为三个方面。第一个方面是建筑工程施工中的施工理论研究。虚拟技术可以建构建构理论的基本内容。第二个主要方面是构建过程的可视化仿真、精益构建和敏捷构建，构建虚拟构建所需的支持和核心技术。第三个方面是虚拟现实技术在建筑行业的应用，主要应用于工程建设相关软件的研发和计算机系统的开发。 4 建筑施工中对虚拟仿真技术的具体运用 4.1 建筑施工设计中对虚拟仿真技术的应用 模拟仿真的含义是通过模仿实体事物形成的虚拟物体，这个虚拟物体能够被人们观察和分析，更好地了解实体事物的形态。施工设计中一般会应用仿真技术模拟出设计图纸上所反映出来的建筑物、街道、绿化带、人行道等，负责建筑设计的人员可以从虚拟的建筑物种观察实际的施工环境，也可观察到建筑物的内部结构，还能够通过鼠标来尝试改动其中的某些设计，从而使得设计更加合理。施工单位也能够提前对即将建设的建筑物进行全面规划，选择合理的施工技术，提高施工效率。此外，仿真技术所形成的虚拟施工环境既能够与实际的施工环境保持同等大小，还可以根据设计人员或观察者的要求进行放大或缩小，便于进一步观察设计的合理性。施工设计中应用虚拟仿真技术，还能够将环境中的声音与动作进行仿真，包括街道上的喧闹声、交通流动声以及人们的交流活动发出来的声音，且具有很强的真实性，能够给人带来身临其境的感受。 4.2 建筑施工中对虚拟施工技术的应用 在传统的施工工艺中，仅根据图纸来完成建筑施工，想要实现建筑物与设计图纸的一致性是十分困难的。由于实际的施工过程会受到太多不确定因素的影响，在使用多种施工方式与技术工艺的情况下，各个技术与工艺之间难以达到相互协调，不好掌握技术与工艺的先后顺序，施工人员通常只能依靠个人或团队的施工经验来选择合适的施工方案，这种依靠经验的方式存在较大的主观能动性，会出现一些难以避免的缺陷或错误，影响施工进展，建设出来的建筑物会在设计图纸的基础上发生一定的改变。但是，通过使用虚拟施工技术，以数字化的集合模型来科学设计施工方案，并通过利用现代化网络信息技术所具有的交互性与仿真性，设计出与施工方案相同的虚拟化施工模型，再使用计算机演练，发现施工方案中存在的不足，并进行改进，从而有效减少施工成本，保证施工质量与效率。虚拟施工技术常被应用于施工前期的方案选择于施工预演中，深受建筑行业的喜爱。 4.3 建筑施工中对三维动画技术的应用 三维动画技术在建筑中应用的主要目的是分析建筑的全过程。因此，这里的三维动画技术是基于整个施工过程的记录。利用一种具有
一.关于“原真性”的含义 原真性是英文“Authenticity”的译名,又译原生性、真实性。“Authenticity”作为一个术语,包含了权威性“Authoritative”+本源“Original”双层含义,其所涉及的对象不仅是有关文物建筑等历史遗产,更扩展到自然与人工环境、艺术与创作、宗教与传说等。对于一件艺术品、文物建筑或历史遗址,原真性可以被理解为那些用来判定文化遗产意义的信息是真实的1 。一般认为:判定一件艺术品应该考虑它的两个基本性质,即艺术品的创作和艺术品的历史。艺术品的问世由创作思维过程和实物营造所组成;历史则包含了能够界定该作品时代性的那些重大历史事件及其变化、改动以至风雨剥蚀的现实情况的全部内容2。由此可见,创作和历史(信息共同构成了“原真”的基本价值。作为世界遗产委员会明确规定的检验世界文化遗产的一条重要原则,“原真性”是定义、评估和监控文化遗产的一项基本因素,是自然与文化遗产价值的基础,是进行遗产的科学研究、保护与修复规划及登录与管理的依据标准。 自60年代“原真性”引入遗产保护领域以来,有关原真性的观念随着现代社会的演化和对遗产的认识而发展,时至今日已远远超出了它的正统含义。 二.关于原真性的历史争论 原真性争论的焦点,实际上就是如何定义“真实”的价值标准。这场由来已久的争论始于东西方之间,以至于互扣“伪造”、“编纂”论和“效忠”、“愚忠”论的头衔。 西方原真性概念主要基于唯一性的观点,即艺术品和建筑物被理解为独一无二的作品,而不 摘要“原真性”一直是建筑历史遗产保护中关键的概念性问题,本文基于资料分析,展开针对性的理论探讨,并由此简略总结了现代意义上的保护观念和实践方法。提出有关于历史遗产保护原真性问题的争论和当下的现实困惑,正是促使我们向更深层次的理论和实践探索的动力。关键词建筑历史遗产保护原真性
城市历史文化遗产保护与城市更新 第一节城市历史文化遗产保护的意义与原则 城市历史文化遗产是城市发展的一种独特的资源，把城市历史文化遗产保护纳入城市规划中，在城市发展战略的层面通盘考虑，将有利于提高城市社会、经济、环境综合效益，有利于城市整体健康而持续地发展。 一、城市历史文化遗产保护的发展历程 城市历史文化遗产的保护起源于文物建筑的保护。自19世纪末起，世界各国陆续开始通过立法保护文物建筑。法国1840年颁布了《历史性建筑法案》，1887年颁布了《纪念物保护法》，1913年颁布了《历史古迹法》，1930年颁布了《景观地保护法》；英国1882年颁布了《历史纪念物保护法》，1900年颁布了《纪念物保护法》修正案，1913年颁布了《古建筑加固和改善法》，1931年颁布了《古建筑加固和改善法》修正案，1953年颁布了《历史建筑与古纪念物法》；日本1897年制定了《古社寺保存法》．1919年制定了《古迹名胜天然纪念物保存法》，1929年制定了《国宝保护法》，1950年制定了《文化财保护法》；美国1906年制定了《古物保护法》等。 1964年5月，联合国教科文组织在威尼斯召开的第二届历史古迹建筑师及技师国际会议上，通过了著名的《国际古迹保护与修复宪章》，即通常所称的《威尼斯宪章》。《威尼斯宪章》的制定是国际历史文化遗产保护发展中的一个重要事件，这是关于保护文物建筑的第一个国际宪章。它确定了文物建筑的定义及保护、修复与发掘的宗旨与原则，其指导意义延续至今。 1933年，国际现代建筑协会制定了第一个获国际公认的城市规划纲领性文件——《雅典宪章》，其中有一节专门论述“有历史价值的建筑和地区”，指出了保护的意义与基本原则。自20世纪60年代起，城市历史文化遗产保护的实践开始从文物建筑扩大到历史地段。 1962年，法国颁布了保护历史地段的《马尔罗法令》，又称《历史街区保护法》。之后，很多国家也陆续制定自己国家历史地段保护法规，如丹麦、比利时、荷兰分别于1 962、1962、1965年在各国《城市规划法》中规定了保护区；日本1966年颁布《古都保存法》，并于]975年在《文物保护法》的修改中增加“传统建筑群保存地区”的内容；英国于1967年颁布的《城市文明法》中将有特别建筑和历史意义的地段划定为保护区；美国于1935年制定了《历史地段与历史建筑法》，于1966年制定了《国家历史保护法》等。 １976年11月，联合国教科文组织大会第19届会议提出《关于历史地区的保护及其当代作用的建议》，简称《内罗毕建议》。《内罗毕建议》重点提出了历史地区在立法、行政、技术、经济和社会方面的保护措施，并将研究、教育和信息工作作为历史地区保护的重要工作之一。 1987年10月，国际古迹遗址理事会在美国首都华盛顿通过的《保护历史城镇与城区宪章》(或称《华盛顿宪章》)，是继《威尼斯宪章》之后又一个关于历史文化遗产保护的重要国际性法规文件。这一文件总结了20世纪70年代以来各国在保护的理论与实践方面的经验，明确了历史地段以及更大范围的历史城镇、城区的保护意义和保护原则。《华盛顿宪章》再次提到保护与现代生活的关系，并明确指出，城市的保护必须纳入城市发展政策与规划之中。 我国现代意义上的历史文化遗产保护工作始于20世纪20年代的考古科学研究和文物保护。1930年6月，国民政府颁布了《古物保存法》，1931年7月又颁布了《古物保存法细则》，
浅谈虚拟仿真技术在建筑施工中的应用 摘要：近些年，随着现阶段信息技术的日益成熟，极大的促进了虚拟技术的发展。同时通过同仿真技术进行有效的结合与统一，最终成功的将其应用到当前的工程建筑与施工作业中来。这同传统的设计以及施工模式相比较，其仿真技术又具备了交互性以及高仿性等优点，不但能从一定程度上降低当前的施工成本，同时又能很好的缩短了施工工期，进而实现企业经济效益的最大化。本文就通过仿真技术的特点，来对其在建筑施工作业过程中的应用进行详细的探究与讨论。 关键词：建筑施工；仿真技术；虚拟仿真；信息技术 abstract: in recent years, along with the information technology is increasingly mature, has greatly promoted the development of virtual technology. at the same time combined with the unified and effective through the simulation, the ultimate success of its application to engineering construction and operation current of. this compares with traditional design and construction mode is compared, the simulation technology has the advantages of interactive and high imitation and so on, not only can reduce the construction cost of current from a certain extent, but also can be very good to shorten the construction period, so as to realize the maximization of enterprise economic benefits. in this paper,
工业遗产保护与再利用 工业建筑遗产在保护再利用应参考本地城市建设模式和肌理，考虑对城市设计、城市空间发展产生的影响，使改造后的建筑回归到城市环境，形成一个协调的整体，防止孤立性的保护。融入城市整体规划可通过建筑单体和厂区，产业园区与城市整体规划结合，使历史建筑和现代城市规划相互结合起来，而不是让两者互相被动的适应。同时整体改造再利用也复兴了老工业区域，带动城市第三产业，也是转变城市经济增长方式的手段之一。 一个城市的空间环境和社会模式密不可分，城市的区域特点是由经济、社会、政治、历史积累体现。工业建筑遗产的保护在利用首先要满足生活在周围空间环境的居民的需要，否则所谓的保护再利用就是没有意义的空想、空谈。国外的很多旧工业建筑改造从长远来说都将复兴经济和实现社会目标作为项目的重要任务，济南工业建筑遗产再利用也需亟待解决旧工业区域衰败、失业率激增、生活水平落后等问题，因此对工业建筑遗产的保护再利用需考虑到城市各方面的综合效益。正如联合国教科文组织亚太地区文化部顾问理查德·恩格哈迪所说的：“建筑保护的精髓不在于对建筑结构的保护，而是要凸现建筑的社会功能和内涵”。 如何发挥政府、市场、传媒和建筑师的作用至关重要。利益的平衡指的是如何协调不同利益集团看问题的不同方式。政府决策于如何促进城市的经济发展，有助于获得更高的税收，增加更多的就业岗位，提高城市的整体形象；公众的目光则投向于能否提高自身的生活质量，是否能享受到成果；对于开放商来说，项目是否盈利决定了投资与否，还有社会的反响获得长期业务的广告优势。这三者地位有所偏差，应对处于被动、劣势的居民有所倾斜，适当增加居民对项目表达决策的意见。 在维持原有的工业区环境氛围，基本保留厂房设施原貌，充分发掘老工业建筑的市场潜力，增添、整合各种服务产业资源，满足新增的工业遗产旅游服务的功能，建设城市公共休憩空间或各种主题公园，营造一个有利于人们舒展身心，休闲娱乐的场所。例如萨尔布吕肯市港口岛公园等。港口岛公园面积约9公顷，接近市中心。二战时期这里的煤炭运输码头遭到了破坏，除了一些装载设备保留了下来，码头几乎变成一片废墟瓦砾。直到一座高速公路桥计划在附近穿过，港口岛做为桥北端桥墩的落脚点，人们才将注意力转到了这块野草蔓生的地区。拉茨采取了对场地最小干预的设计方法，他考虑了码头废墟城市结