摘要：随着社会经济的快速增长，基础建设的实力壮大，土木工程的结构形式及造型越来越复杂，人们对土木工程建设的要求也越来越高，不仅仅局限在按照以往的施工经验及图纸的按部就班对质量、成本、进度与安全这些基本的要求进行严格控制，更偏向于将工程建设的过程与结果变得可预知及透明化。VR技术便在土木工程中应用开来，它是一种将虚拟与现实结合，建立出一个虚拟世界的可视化、集成化、信息化的仿真系统，将二维线条通过三维模型表现出来。 关键词：VR技术；土木工程
（一）起源
1929年，Edw ARd Link为了减少飞行员在飞行中出现的伤亡事故，设计出用于训练飞行员的模拟器，使飞行员提前感受飞行过程，这是虚拟现实技术的萌芽。
在20世纪50年代，著名电影摄影师莫顿海利格（Morton Heilig）创造了Sensorama。这是一个多通道全传感仿真器，它可以在视觉和听觉上激发更多的感官体验。许多年后，他又研发了一款头戴式显示器并命名为Telesphere Mask，也是第一款头戴式显示器，拥有较好的视觉专场和3D视觉效果，但是还缺乏运动跟踪的功能，只能播放非交互式视频，这是VR技术发展的开始。
真正的具有虚拟现实意义上的头戴式显示器是由20世纪60年代两位Philco公司的工程师创建的具有头部跟踪系统的头戴式显示器，由于画面可以伴随着头部的移动而移动，所以能够感受到更加自然和真实的效果，这对VR技术来说是一个巨大的进步。
1972年，Nolan Bushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。
从此，虚拟现实技术便在各个领域逐渐发展开来。
（二）特点
1. 交互性
稀疏化
使用者可通过辅助设备达到现实与虚拟现实之间的人机交互，比二维图形的交互更加具有深刻性。
2. 沉浸性
沉浸性又称临场感，它被认为是表征虚拟现实环境性能的重要指标，能够给体验者带来身临其境的感觉。同时触发视觉、听觉等感官和心理作用，使参与者仿佛置身于真实的客观世界中。
3. 想象性
VR技术可以使体验者由被动转为主动感受新事物，通过感性和理性这两方面发挥主观能动性，在现有的认知上发掘新的信息。70sec
（三）VR技术在不同领域中的应用
1. 商业领域
VR全息投影是一种比较常用的技术，能够将场景立体的投影出来，虽说是3D图形技术，
水性万能胶但是在图形渲染及表现上远远不如其与造型技术的虚拟现实技术的交互性。但是也有着广阔的发展空间，例如用于房地产展示，旅游场景的展示，博物馆内历史场景的还原与介绍，天气预报的展示等等，可让人们对不可能看到场景有了一次切身的视觉感受，能够让人们真实感受到不可能的场景片段，对该场景有更加深刻的体验。
2. 教育领域
在传统的教学模式中，老师只能通过板书和图片展示来辅助教学，但有些场景或图形无法描述出来，或者能抽象描述出来，但是学生们不能直观地想象出来并理解，因此引入VR技术，通过各种交互设备的使用，可解决此项问题。随着虚拟现实技术的日益成熟，亦可通过虚拟现实技术建立一个虚拟校园，将校园进行1:1的还原，使学生做到在家就能上学的目的。同样在学生进行三维物体学习时，有更加直观的体验，加深学习的印象，培养同学脑海中的三维模拟意向。
鹰眼监控系统二、虚拟现实技术在土木工程中的应用
（一）前景
1. 技术方面
在土木工程这个行业中，图纸是必不可少的部分，从方案设计阶段到竣工验收阶段，通过图纸将工程的建筑样式、内部结构以及工程做法表达出来，但是各种复杂的线条以及符号使得一些刚接触这个行业的人员不能够理解，特别是一些节点处，更是雾里看花，还有各类构件的各种参数，很容易记错，一旦发生这样的情况，会直接影响到工程的质量。但随着计算机软件的迅速发展，建筑信息模型（简称BIM）开始应用在工程领域中，它是将二维线条转换成三维模型的一种辅助软件，可以让施工人员很直观看到图纸上的各类构件，以及对设计出来的建筑进行整体渲染和将周边环境联系在一起，实现对建筑整体的有效还原，从而实现建筑的360度全景展示效果。并且通过计算机强大的计算功能对工程的工程量以及结构的力学性能快速并且准确的计算出来，可以同时生成多种方案并通过智能化调整筛选出有效方案，不再仅仅只靠凭空想象，将合理性提至最优，避免了人工算法的错误，使结算结果更加具有准确性。 2. 安全方面
众所周知，在施工现场，安全高于一切，所有工程建设工作的开展都是基于安全的基础上， 其中包括防护设施，人员安全意识以及作业是否规范等等因素都与安全挂钩。因为建筑生产常与大型机械相伴，高空塔吊作业多，人员活动较为集中，因此建筑业一直是高危行业，建筑领域的伤亡事故频繁发生，给国家、人民众的生命财产带来了巨大的损失。据资料统计，施工现场每年的伤亡事故平均发生一千多起，其中原因包括高中坠落、坠物打击、火灾爆炸、建筑坍塌等意外情况。这些事故的发生很大一部分原因是在于企业与作业人员的安全意识不强。作业人员为图作业方便，操作不规范以及防护设备不按要求穿戴，企业对人员的安全教育不够重视。都觉得危险离自己很远，才导致这样的后果。因此虚拟现实技术引入到安全教育这一块来。
（二）优势
对于现场实际操作人员而言，建筑业是劳动密集型产业，在国民经济中具有举足轻重、不可替代的作用。而且建筑施工行业的工作环境差，危险性大，技术要求较低，入行的门槛低，很大部分劳动力来自农村剩余劳动力，据统计，我国3800多万建筑业从业人员中，80%是来自农村的农民工。行业的特殊性客观上影响了队伍素质的提高。另外，由于中小型建筑施工企业不具备与同行业的大企业相抗衡的竞争能力，所接洽的项目不连续，也许
上个项目完成了，下个项目又不知什么时候开始，影响了企业经济效益和企业的长远发展，造成员工流动性过大，人才大量无序的流动使施工队伍素质的提高也受到冲击。因此人员对工作的态度非常不严谨，倘若让施工人员运用虚拟现实技术制作的事故发生现场置身其中，切身感受到事故的危险性及可怕性，必定能大大提高施工人员对安全的认识。
（三）VR技术在国内的应用情况
现如今国内大多数建筑公司的项目尚未引进VR技术设备，但是在一些大公司的施工现场可以看到VR设备，并且在有新人员入职时，进行安全教育时，就会让新入职人员在VR设备上进行现场安全模拟体验，以便来进行安全教育以及安全交底。对现场实际操作人员以及现场施工管理人员来说，在他们心中埋下一颗安全的种子，在之后的施工过程中，对保障人员生命安全，保障人员财产安全都具有深远的影响。
（四）现如今状况的解决方案
压缩胶囊1. 做一个关于VR技术设备的详细讲解会
邀请国内的施工企业来到现场，对他们进行宣讲，向他们详细介绍VR技术设备在实际工程
施工中应用，对现场安全，工程进度把控等方面所能达到的实际效果。
2. 做一个VR设备展示车
可以开去施工现场，和现场负责人进行沟通，邀请现场实际操作人员以及现场管理人员来进行实际体验，并且记录体验感受，收集数据做出总结报告。通过大数据分析，来向一些重点体验较好的单位来推荐VR技术设备的购入。
3. 解决设备价格高的问题
可以在大规模施工场地，联系各个项目的负责人以及各承包公司的负责人，推荐他们可以多个项目共同购买或者租赁一台设备，这样在施工安全教育方面以及之后的施工进度把控方面，几个项目也能就通过VR设备的体验来共同探讨方案。
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三、结语
现如今的建筑行业，人员组成错综复杂，人员素质相对较低，特别是在现场实操人员方面对于安全方面意识薄弱，甚至存在着许多的违规操作，在项目部实行安全交底的时候，表
面上是进行学习了，但是并没有意识到发生意外会造成什么后果。通过VR技术设备，可以让工人更好、更直观看到发生意外的后果，让他们心中提高警惕，在实际施工过程中会更加遵守规章制度，降低违规操作的可能性，尽可能杜绝违规操作，以更好的保障人员的生命以及财产安全。
参考文献
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[3] 王婷,齐庆会,岳川云.虚拟仿真技术在土木工程测量教学中的应用[J].高教学刊,2020(27):112-115.
[4] 寇佛真.信息技术在土木工程建设中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(21):185.
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