[发明专利]基于BIM与VR结合的施工安全培训教育系统

说明书

本发明公开了基于BIM与VR结合的施工安全培训教育系统，该系统包括Revit建模模块、3Dmax优化处理模块和UE4编程模块；利用Revit建模模块建立施工项目BIM模型，通过Revit建模模块中输出模型FBX文件，把FBX文件导入到3Dmax优化处理模块中，使用3Dmax优化处理模块中的3Dmax对施工项目BIM模型进行处理优化，通过3Dmax优化处理模块中的3Dmax继续输出FBX文件，导入到UE4编程模块中并进行VR程序编程，通过导入BIM模型到UE4编程模块的方式实现快速更新BIM模型，根据现场实际存在的危险源定制化编程制作BIM模型的安全体验点。安全体验人员在VR场景内头戴VR眼镜，在VR场景内能看到彼此的虚拟人物，由一名主要控制人员操作，带领其余人物一同体验VR效果。

技术领域

本发明涉及建筑工程人员安全管理技术领域，具体的，涉及基于BIM+VR的安全培训教育系统。

背景技术

随着我国建筑业的飞速发展，许多大型复杂工程项目日益增多，建筑行业安全形势越来越严峻，建筑施工过程中的安全教育培训越来越成为备受关注的一个重要问题。随着社会的不断进步，安全生产的概念已经深入人心，人们对安全生产的要求也越来越高。在事故多发的建筑行业，如何保证施工人员的人身安全是施工单位关心的头等大事。

长久以来，国内施工单位通过传统方式进行安全培训，效率低下，切成本过高，作业人员接受能力不同导致培训效果不理想，利用BIM+VR技术，以现实培训环境为基础，以沉浸式的方式进行施工模拟演练，安全培训，让作业人员身临其境的置身于各种复杂、难度不一的生产虚拟现实环境之中，在确保人身安全的前提下进行高仿真的虚拟培训，可大大提高培训质量并同时降低培训成本。

发明内容

为克服传统安全培训的缺陷，本发明提供一种基于BIM+VR的安全培训教育系统，对工程项目施工人员进行安全教育培训。

为实现上述目的，本发明采用如下方案为基于BIM与VR结合的施工安全培训教育系统，如附图1所示，该系统包括Revit建模模块、3Dmax优化处理模块和UE4编程模块；利用Revit建模模块建立施工项目BIM模型，通过Revit建模模块中输出模型FBX文件，把FBX文件导入到3Dmax优化处理模块中，使用3Dmax优化处理模块中的3Dmax对施工项目BIM模型进行处理优化，通过3Dmax优化处理模块中的3Dmax继续输出FBX文件，导入到UE4编程模块中并进行VR程序编程，通过导入BIM模型到UE4编程模块的方式实现快速更新BIM模型，根据现场实际存在的危险源定制化编程制作BIM模型的安全体验点。

在Revit建模模块中，根据施工项目设计图纸和实际情况，建立1:1项目BIM模型，利用BIM建模软件Revit软件建立包含临边洞口危险等各危险源的施工现场BIM模型，模型精度至少需要LOD300及以上，将BIM模型输出为FBX文件。

在3Dmax模块中，将Revit中导出的FBX文件，导入3Dmax中，对BIM模型的材质、场景灯光进行优化，添加VR场景，如太阳和天空，提高BIM模型的真实度，同时对BIM模型的面进行处理，减少面的数量，降低BIM模型在UE4编程模块中渲染表现时对电脑硬件的性能需求，再将处理后的模型输出FBX文件。

UE4编程模块中，将3Dmax导出的FBX文件，导入UE4平台，实现VR场景内同现场实际情况一样的显示效果。同时随施工进度模型保持每个月更新一次，确保在VR场景内体验到的都是施工现场实际存在危险源的地方，提高安全培训体验效果，增加工人安全防范意识。

利用UE4虚幻引擎平台进行VR安全体验点的制作，安全体验点随项目进度进行更新，保证安全体验点与项目实际危险源是相匹配的，同时实现局域网内多人同步在线功能，在VR场景内能看到彼此的虚拟人物，增加安全培训的互动性，UE4平台包括前端场景设计和编程两部分，编程主要分蓝图和C++语言两部分。

附图说明

图1本发明技术模块图；