VR建筑安全培训虚拟体验馆系统
一、简言：
北京四度科技的VR体验馆是集建筑安全教育、质量教育、绿色施工为一体的虚拟3D体验馆。在这个项目上，技术工程师们利用3Dmax建立了与实体体验馆1:1的效果模型，通过软件处理，结合VR眼镜实现了动态漫游，让体验者有更加逼真的感受：可以直接感受、体验电击、高空坠落、洞口坠落、脚手架倾斜、墙体倾倒、隧道逃生、外架作业、支模系统作业、高空作业、塔吊吊装等30多个项目虚拟效果;可以对各构件定位、排版、做法、标准、属性等信息进行查看等。体验者戴上VR眼镜后，如同看3D-IMAX电影一样，仿佛身临其境，整个建筑安全作业、工程形象逼真地展示在眼前，似乎触手可及：体验者可以在虚拟的建筑工程中随意“进出”、“攀爬”，可以逼真地感受日夜交替下的工程风景，也可以清晰明了地查看工程结构的每一个部件、切实感受工程施工中的危险。
二、VR虚拟现实技术发展
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术作为这几年发展最为迅速、应用领域快速扩张的高新技术，引起了政府和很多行业的高度重视。目前，许多行业都开始引入 VR 技术，提升行业信息化水平，提高工作效率。同时，VR 技术是绿色建筑的重要支撑技术，在减少重复建设，降低资源消耗方面有非常积极的意义。
虚拟现实（VR）技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。 将 VR 技术应用于施工安全方面是一大创新领域，即以实际建筑施工中的安全教育体验区为切入点，采用先进的 VR 技术，打造出虚拟的体验区。工程师及施工人员可在一间固定的房间内，利用先进的软硬件设备，体验施工过程中的各种安全问题。虚拟化的安全体验区相比实体的安全体验区，场景更加真实，内容更加丰富，环境贴近项目实际，也减少到实体体验区的重复建设。
并且现在大型建筑工地都会提前设计出三维模型，而研究人员则利用这一点把这些模型作为虚拟版本的基础。通过游戏引擎来开发这些基础的三维规划模型，研究人员可以打造出真实准确的虚拟现实版本工地，甚至可以改变天气状况和为其添加声音效果，尽可能地提高其真实程度。
三、VR建筑安全虚拟体验馆介绍
相比于传统的工地“三合一”体验馆，BIM+VR技术下的“三合一”虚拟VR体验馆更具有优势：
1. 虚拟体验区比实体体验区能够展现更多的体验场景，比如很难搭建的场景、 危险性很高的场景等，同时，VR 场景更加真实完整，体验感更强，安全教育 效果更明显。
2. 可以将当前实际项目进行虚拟，在当前项目中的某个位置进行安全模拟，让 人员直接在虚拟的本项目中进行安全体验，教育体验效果更直接。
3. 新型的科技体验激发了工人参加安全教育的兴趣，工人对安全事故的感性认 识也会增强。
4.虚拟场景建设不再受场地限制，可最大程度模拟真实场景下的安全事故；
5.体验者进入虚拟环境可对细部节点、优秀做法进行学习，获取相关数据信息， 同时还可进一步优化方案、提高质量；
6.虚拟环境中的质量模型样板由软件绘制，有效避免了由于工人技能差别带来的 样板标准化的差异;同时可以避免材料和人工的浪费，符合绿色施工的理念。
目前成熟的体验项目有：
（1）安全帽体验区
自主取过安全帽，通过正确的安全帽佩戴方式，将安全帽戴在头上； 启动开关，上方小型重物做自由落体运动砸在安全帽上；
（2）安全带体验区
通过安全带悬挂于半空中，可自主的调节安全带的长度直至落到地面；
（3）洞口坠落体验区
通过模拟开口部的真实场景，开口处打开，做自由落体运动；
（4）综合用电体验区
手放在通电的平台上，产生麻木感（震动模拟该效果）；
（5）消防演练体验区
模拟火灾现场，通过正确的“拔、握、扫、瞄 ”灭火器使用方法，扑灭火苗；然后撤离现场；
（6）脚手架操作体验区
根据安全规范搭建脚手架；
（7）机械伤害体验区
模拟“挤压、刺穿”等机械伤害；
（8）紧急救助体验区
通过观察“伤病者”的状态，采用不同的救治方案；
（9）操作平台体验区
模拟操作平台，通过VR技术实时虚拟操作体验；
（10）应急逃生体验区
模拟应急逃生路线及周边环境，通过VR技术实时虚拟体验；
（11）支模系统坍塌VR体验
模拟建筑支模系统施工环境，通过VR虚拟操作及感受支模系统施工作业场景，体验因操作不当导致支模架垮塌的危险，有身临其境的体感，以此教育施工人员规范作业的重要性。
（12）隧道逃生VR体验
模拟建筑隧道施工环境，通过VR虚拟操作及感受隧道施工作业场景，体验因操作不当导致隧道垮塌的危险，在危险中逃生的虚拟体验，有身临其境的体感，以此教育施工人员规范作业的重要性，及如果不幸发生此类事故如何自救。
（13）高空作业VR体验
模拟建筑高空作业施工环境，通过VR虚拟操作及感受在100M高空施工作业场景，体验因操作不当或未系安全带，导致高空坠落的危险。
（14）移动平台倾倒体验
模拟建筑移动平台作业施工环境，通过VR虚拟操作及感受自身在平台施工作业场景，高度离地大约 4 米，体验因操作不当平台向一侧倾斜及倾倒带来的亲身感受。
（15）高空坠物
模拟建筑施工高空坠物环境，通过VR虚拟感受高空坠物打击的亲身感受。
（16）墙体倾倒体验
模拟建筑墙体施工环境，通过VR虚拟操作及感受、体验因操作不当导致墙体垮塌的危险，有身临其境的体感，以此教育施工人员规范作业的重要性。
（17）塔吊作业危险源VR体验
模拟建筑塔吊吊装施工环境，通过VR虚拟操作及感受、体验因操作不当导致塔吊碰撞、倒塌等危险，有身临其境的体感，以此教育施工人员规范作业的重要性。
（18）施工电梯危险源VR体验
模拟建筑施工电梯运行环境，通过VR虚拟操作及感受、体验因操作不当导致电梯大幅度摇摆及倒坠落的危险，有身临其境的体感，以此教育施工人员规范作业的重要性。
（19）挖机作业危险源VR体验
模拟建筑挖机施工环境，通过VR虚拟操作及感受、体验因操作不当导致土方垮塌、撞人的危险，有身临其境的体感，以此教育施工人员规范作业的重要性。
针对其他特殊的工程项目，如地铁VR建筑工程安全虚拟体验馆等，有如下系列，都可以定制开发：
火灾伤害体验
触电伤害体验
物体打击事故体验
坍塌事故体验
高空坠落事故体验
堆载物滑坡事故体验
维护结构坍塌事故体验
支撑坠落事故体验
