一种适用于艺术宫殿类装饰工程的虚拟建造方法与流程

本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种适用于艺术宫殿类装饰工程的虚拟建造方法。

背景技术：

目前对于艺术宫殿类的装饰工程，设计师一般是凭借灵感进行方案设计，而对于方案中构件的比例关系以及效果呈现却无法凭想象掌控，完全靠现场的实体样板展示设计结果，从而实现对设计方案的验证。而尤其是仿古的宫殿场景，实体打样的部位有上百处。设计师对实体样板不满意时，就进行拆改，造成上百吨钢材、上千平方木板等材料的浪费；而高达数十次的拆改，也会影响施工作业班组、管理人员的工作热情，对项目管理也会产生非常不利的影响。

而上述项目正是虚拟现实技术展示的最佳舞台，在lumion、formz、navisworks等三维展示工具中，3dmax是装饰效果展示的最佳工具。所以就需要有一种虚拟现实工具，能接收和处理来自3dmax的信息，将3dmax逼真、完美的效果展示代入虚拟现实中。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于艺术宫殿类装饰工程的虚拟建造方法，用虚拟样板代替实体样板，在设计阶段解决了后期施工可能遇到的问题，大大提高建造效率，避免大量材料浪费。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于艺术宫殿类装饰工程的虚拟建造方法，包括以下步骤：首先对设计图进行设计效果验证和构件比例验证，然后导出施工图；

所述设计效果验证采用vr技术中的ue4“场景”来实现，具体包括以下步骤：

11）、将一个建筑内部空间的装饰物分为硬装和软装两部分，并分别在3dmax中建立模型；

12）、将3dmax模型导入ue4，进行效果优化，形成场景模型；

13）、将ue4中的场景模型导出windows64位模式并上传至场景平台；

14）、将定制的软装资源上传至场景平台材质库，用于材质更换时调用；

15）、采用虚拟交互工具进行方案的审核，若有修改，则返回步骤11）进行修改，直至得到确定的场景；

所述构件比例验证具体包括以下步骤：

21）选择适用于revit的插件enscape，将revit模型导出成“白模”，调整“白模”线条和环境光强弱，表现出仿古构件的空间层次感，从而实现验证构件比例的效果需求；同时生成能够查验设计效果的二维码；

22）、选择参照人验证构件的比例；

23）、对设计师提出的修改意见，在revit模型上直接调整，实时进行白模成果导出，直至得到确定的revit“白模”；

所述导出施工图具体包括以下步骤：

31）、将确定的ue4场景和revit“白模”，作为施工出图依据；其中作为ue4模型的数据层3dmax，直接导出cad，进行尺寸标注后即可导出cad施工图；其中revit“白模”中，需要添加骨架、基层，构件信息完整后，即可导出cad施工图。

所述的步骤11）中：硬装模型采用单面建模法；软装模型采用“二五减面法”，即模型高度≥300mm，减面量不超过50%；300mm≥模型高度≥100mm，减面量不超过20%。

所述的步骤12）中效果优化包括有灯光布设、材质拼接、脚本制作，最后进行打包渲染：其中采用定向光源模拟太阳光，聚光源模拟室内光，取值区间0～100；模型材质的漫射常量取值区间0～1。

所述的步骤21）中：所述的线条对比度取值区间为40～60%；环境光的对比度取值区间130～160%、环境光的亮度取值区间40～60%。

本发明具有的优点是：本发明在设计阶段通过bim技术（revit）与vr技术创建revit“白模”和ue4场景两种虚拟样板，用虚拟样板代替实体样板，ue4场景平台可用于设计效果验证，revit“白模”可进行构件比例验证，此方法可节省上千万元的实体样板拆改浪费，减少投入90%以上；可节省制作实体样板的时间，缩短工期40%；可提高设计方案的确认效率。

形成的三维模型可流转至施工阶段继续使用，经过模型的深化和信息的增添后，由“设计阶段”模型变为“竣工阶段”模型，模型具有重复性。

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种适用于艺术宫殿类装饰工程的虚拟建造方法，首先进行设计效果验证和构件比例验证，然后导出施工图，在设计阶段解决了后期施工可能遇到的问题。

如图1所示，其中设计效果验证采用vr技术中的ue4“场景”来实现，具体包括以下步骤：

11）、将一个建筑内部空间的装饰物分为硬装和软装两部分，并分别在3dmax中建立模型。

其中硬装模型采用单面建模法；硬装是指附着在建筑内部空间的墙、顶、地六面体上、不可移动的界面；单面建模是指：硬装的模型不用六面都建立，只对其可见面进行模型建立。

其中软装模型采用“二五减面法”，即模型高度≥300mm，减面量不超过50%；300mm≥模型高度≥100mm，减面量不超过20%。软装是指放置在建筑内部空间中、可移动的元素。对于软装的3dmax模型，模型面数的控制要求：个体体积超过1.5m³，其面数≤5万面；模型面数过大的，要减面处理，减面只在软装部分，并首选带弧形的软装个体。模型减面的原则要求：避免模型减面过度而出现不平滑现象。软装采用二五减面法使模型变小，轻量化，电脑不卡，速度较快。

12）、将3dmax模型导入ue4，进行效果优化，形成场景模型。

效果优化包括有灯光布设、材质拼接、脚本制作，最后进行打包渲染：其中采用定向光源模拟太阳光，聚光源模拟室内光，取值区间0～100，避免接收光的面出现曝光，使房间色彩更丰富；模型材质的漫射常量取值区间0～1。

13）、将ue4中的的场景模型导出windows64位模式并上传至场景平台；

14）、将定制的软装资源上传至场景平台材质库，用于材质更换时调用，实现定制型的方案选择，提高设计师认可的成功率；

15）、采用虚拟交互工具进行方案的审核，若有修改，则返回步骤11）进行修改，直至得到确定的场景平台。

交互工具采用vr设备时，带入者只能是第一人称角色；采用手机或电脑时，带入者可为第一或第三人称角色。进入虚拟空间，第一人称和第三人称的区别在于：

1）第一人称可验证效果，无法验证“人”与“物”的比例关系；

2）第三人称可验证效果、可验证“人”与“物”的比例关系；并通过“人”的行走，可来到虚拟空间的任意“物”前，进行空间比例验证。

本发明法采用手机或电脑通过第三人称展示，带入的视觉效果更直观、现实感更强；同时，可移动的第三人称，验证空间比例更灵活自由。

如图1所示，所述构件比例验证具体包括以下步骤：

21）、选择适用于revit的插件enscape，将revit模型导出成“白模”，调整“白模”线条和环境光强弱，表现出仿古构件的空间层次感，从而实现验证构件比例的效果需求；同时生成能够查验设计效果的二维码；所述的线条对比度取值区间为40～60%；环境光的对比度取值区间130～160%、环境光的亮度取值区间40～60%。

22）、选择参照人验证构件的比例；验证一个虚拟的构件，需要一个虚拟的第三人称“人”。将放入虚拟空间内的第三人称“人”，视点高度设定为165cm，即人群的平均视点高度。根据设计师的要求，在平均视点高度的基础上进行调整，如男性的视点高度180cm、女性的视点高度160cm、孩子的视点高度140cm等，即可直观感受不同主体的差异化效果，进而优化设计。

23）、对设计师提出的修改意见，在revit模型上直接调整，实时进行白模成果导出，直至得到确定的revit“白模”。

在进行了设计效果验证后和构件比例验证后，就可以导出施工图，将确定的ue4场景平台和revit“白模”，作为施工出图依据；其中作为ue4模型的数据层3dmax，直接导出cad，进行尺寸标注后即可导出cad施工图；其中revit“白模”中，则需要添加骨架、基层，构件信息完整后，即可导出cad施工图。这两种方式都可以导出cad施工图，可任意选择一种。

上述cad施工图导出后直接交付项目进行施工，由施工方进行实体建造，从而实现了在设计阶段就进行了构件比例验证和设计效果验证，能够节省大量人力资源和材料资源，提高建造效率。