校園電子沙盤的可視化表達(dá)

摘要：沙盤是按一定比例縮小的的模型。電子沙盤，它是利用多媒體設(shè)備將地形上的建筑及房間內(nèi)的物體按尺寸、標(biāo)高以虛擬的三維方式展現(xiàn)。在先進(jìn)的電子信息支撐下，電子沙盤不僅能顯示固定結(jié)構(gòu)的信息，同時還能顯示動態(tài)人、車飛機(jī)、艦船等具有移動能力的目標(biāo)的現(xiàn)狀，向人們展示自己的設(shè)計(jì)與理念。可以說電子沙盤將成為人們在工業(yè)開發(fā)的可行性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)的主要手段。由于BIM在智能建造方面以其信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等優(yōu)點(diǎn)。BIM與電子沙盤的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在電子沙盤中可視化、施工模擬和技術(shù)方案的可視化表達(dá)。關(guān)鍵詞：電子沙盤；BIM；可視化引言電子沙盤作為一個高科技的多媒體沙盤，備受青睞，近年來傳統(tǒng)單調(diào)的沙盤已經(jīng)逐漸被淘汰了，電子沙盤以簡單明了、一目了然的方式展示所需呈現(xiàn)的內(nèi)容不受實(shí)體模型、空間大小的限制，既可以展示宏觀項(xiàng)目，也可以展示微觀世界，既可以展示項(xiàng)目外部，更可深入展示項(xiàng)目內(nèi)部。展示手段先進(jìn)，展示效果好，大量運(yùn)用高科技展示手法，集聲、光、電、互動項(xiàng)目、三維動畫、影視等現(xiàn)代視覺效果之大成。BIM與電子沙盤的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在電子沙盤中可視化、施工模擬和技術(shù)方案的可視化表達(dá)，使得沙盤具備科學(xué)管理和形象化的展示的能力，提高沙盤的可操作性，解決了BIM與電子沙盤兩者單獨(dú)使用時所產(chǎn)生施工展示的可視化程度低，整體的效果差的缺陷。項(xiàng)目概述現(xiàn)在的社會科技發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布全球，大多數(shù)人的生活幾乎離不開網(wǎng)絡(luò)，人們的生活節(jié)奏越來越快而對于沙盤來說，電子沙盤的便捷性也高于了傳統(tǒng)的物理沙盤，于是我們小組開始研究了校園電子沙盤。電子沙盤是相對于物理沙盤而言的，而每個人對電子沙盤的理解也不盡相同，總體來說電子沙盤就是融合多媒體技術(shù)、模型沙盤、投影技術(shù)等的新型沙盤電子沙盤也有著許多的種類：電子沙盤的分類很多,有純數(shù)字內(nèi)容的數(shù)字沙盤;有可以互動的互動沙盤;有帶有投影幼能的投影少盤;有帶有模型的模型電子沙盤;有帶有大屏幕的立體仿真大屏幕少盤;有三維古建沙盤、有地產(chǎn)沙盤、有規(guī)劃沙盤有展示沙盤、有展會沙盤等眾多沙盤種類。相對于傳統(tǒng)的物理沙盤電子沙盤可以融合更多的設(shè)計(jì)和新鮮元素，可以滿足更多個性化需求，并且更新速度更快，對于當(dāng)前的時代來說電子沙盤的吸引力更為突出。本次校園電子沙盤項(xiàng)目準(zhǔn)備將整個校園的的建筑模型、地形地貌、道路、操場、樹木、路標(biāo)、苗圃綠化等“搬遷”到三維虛擬現(xiàn)實(shí)場景中，并進(jìn)行適化的修飾美化，制作成可操作互動的電子沙盤。通過BIM技術(shù)，對校園建筑、環(huán)境和設(shè)施等進(jìn)行三維建模，真實(shí)還原學(xué)校整體環(huán)境。以三維可視化場景為依托，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)校園智慧化管理。能夠在三維虛擬場景中集成安防攝像頭、機(jī)房設(shè)備、校車位置、智能設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)集，為實(shí)際的全局管控工作提供直觀、友好的可視化界面。直觀表達(dá)校園地理位置、內(nèi)部功能分區(qū)、建筑設(shè)施用途。能夠系統(tǒng)全面介紹學(xué)校情況、教學(xué)情況、專業(yè)情況，成為對外宣傳的亮點(diǎn)窗口。一切為了學(xué)校的老師和學(xué)生，提供高效、便捷、安全和智慧的監(jiān)督和管理服務(wù)。利用直觀、可視、互動的三維信息化平臺描繪出富有特色的校園風(fēng)貌2.項(xiàng)目流程分析建筑信息模型技術(shù)（BIM）通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所有真實(shí)信息：1.三維幾何形狀信息2.非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價(jià)格、進(jìn)度和施工等信息。BIM技術(shù)系集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)。BIM摒棄傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中資源不能共享、信息不能同步更新、參與方不能很好的互相協(xié)調(diào)、施工過程不能可視化模擬，檢查與維護(hù)不能做到五路與信息的碰撞預(yù)測等問題。將BIM技術(shù)與電子沙盤技術(shù)相結(jié)合，可以讓校園更立體，對校園未來進(jìn)行規(guī)劃和擴(kuò)建有很大益處。而且方便建筑物以及各種管道線路的后期維護(hù)與檢測，讓校園智能化，可視化。本課題建立的電子沙盤模型是一個占地面積大約為1300畝，建筑數(shù)量為33幢的大學(xué)校園建筑群，通過BIM技術(shù)建立教學(xué)建筑的三維模型，通過電子沙盤技術(shù)建立虛擬模型，真實(shí)展現(xiàn)校園地形變化以及教學(xué)建筑的外形與分布，在參觀者游覽校園時，可以通過電子沙盤了解這個建筑的名稱作用以及背后的文化涵義，強(qiáng)化學(xué)校的科學(xué)文化建設(shè)。整個項(xiàng)目流程大致分為三步：1.對校園內(nèi)建筑進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，2.依據(jù)采集的數(shù)據(jù)運(yùn)用Revit進(jìn)行BIM建模，3.最后建模完成后再建立電子沙盤，通過實(shí)地勘察和比較驗(yàn)證電子沙盤模型的正確性，分析項(xiàng)目流程的缺點(diǎn)和不足總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目實(shí)施過程研究內(nèi)容：校園電子沙盤將占地1300畝的風(fēng)景園林，33幢近26萬平方米錯落有致的教學(xué)建筑及建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)施運(yùn)用BIM技術(shù)建立校園的電子圖紙。擬解決的問題：1.運(yùn)用BIM的建模技術(shù)與分析模型技術(shù)將所展示內(nèi)容可靠化經(jīng)濟(jì)化，準(zhǔn)確化，使得展示內(nèi)容清晰有序。2.將BIM技術(shù)結(jié)合到校園電子沙盤中，從而將實(shí)際完整地呈現(xiàn)在校園電子沙盤中。3.參觀者可以快速，直觀的了解到現(xiàn)實(shí)生活中的基礎(chǔ)建筑數(shù)據(jù)。項(xiàng)目創(chuàng)新之處：電子沙盤的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)實(shí)體模型沙盤進(jìn)行一次完美的補(bǔ)充，將更豐富細(xì)致的大數(shù)據(jù)信息以高科技現(xiàn)代化的藝術(shù)形態(tài)向參觀者展現(xiàn)。讓參觀者可以于同一時間完全沉浸在一個被三維立體投影畫面包圍的高級虛擬仿真環(huán)境中，對參觀者來說是一種全新的體驗(yàn)，并能產(chǎn)生強(qiáng)烈共鳴。電子沙盤可以時刻動態(tài)展示不同比例下的全景沙盤，通過無縫大小隨意縮放操作，甚至各角度旋轉(zhuǎn)播放，讓沙盤可向參觀者毫不保留地展現(xiàn)完整內(nèi)容?？傮w來說，電子沙盤的出現(xiàn)即使對傳統(tǒng)沙盤的創(chuàng)新改革，又是現(xiàn)代高新科技的體現(xiàn)，在提高觀眾視覺同時又具有互動趣味性，更有利于知識傳播，起到十分理想的宣傳效果。結(jié)論BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，通過對建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑、運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。為此我們在沈陽城市學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中，特以BIM為基礎(chǔ)，建立校園電子沙盤這一項(xiàng)目。校園電子沙盤通過建立虛擬的建筑、景物等三維模型，利用數(shù)字化基礎(chǔ)，使其智能化，為這個模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫，便于未來對建筑功能性和全周期壽命的應(yīng)用管理。另外，此項(xiàng)目能夠讓參觀者有一種身臨其境的感覺，也為日后學(xué)校的數(shù)字化發(fā)展打下基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)胡凱?企業(yè)經(jīng)營沙盤模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J]?實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012,(03)：134-137.王紅英，王文山?論ERP教學(xué)中物理沙盤與電子沙盤的結(jié)合[