【《基于BIM+VR技术的某教学楼土建造价及可视化应用研究》19000字（论文）】

II基于BIM+VR技术的某教学楼土建造价及可视化应用研究摘要建筑信息模型是提高AEC行业信息化水平的关键技术。运用BIM建模软件对建筑进行前期设计，再流向下游的数字造价应用以编制施工图预算，符合正向设计理念；虚拟现实技术是目前较为前沿的可视化数字表达手段，将VR技术赋能BIM，更是能够激发出更为新颖的工程数据表达形式，为工程项目创建更为直观且全面的数字化档案，达到工程信息可追溯、可联动的同时，有效降低从业者或入门者的学习成本。本文以M区某五层框架教学楼工程为案例，首先阐述BIM、数字造价、VR等概念或技术研究现状及发展前景，通过欧克特公司BIM建模软件及广联达数字造价算量、计价等软件编制施工图预算，运用虚拟现实设计平台建立该初中学校园场景的VR交互，将以上技术在真实案例中进行实操性运用，最终输出建筑专业的土建钢筋算量报表、单位工程预算书、包含该教学楼在内的全场景校园VR漫游系统及附属的全景图、渲染场景静态效果图等成果文件。关键词：BIM技术；建筑数字造价；虚拟现实技术；可视化渲染目录TOC\o"1-3"\h\u17620摘要 I7065Abstract II219961绪论 2300821.1研究背景 2193921.2研究意义 320401.3技术路线 3155252某五层框架教学楼工程BIM模型建立 3123032.1项目概况 4310202.2建模依据及准备 4278342.2.1建模依据 4149962.2.2前期事项 4225012.3建模思路及实施步骤 5107562.4建模过程重难点分析 9146943某五层框架教学楼工程施工图预算编制 11118253.1施工图预算编制理论基础 1126673.2编制依据 1270723.3算量及计价实施流程 12136383.3.1Revit模型与GTJ模型的转换 139433.3.2计价文件的编制 18319563.4预算书 202473.4.1单位工程费用汇总表 2040413.4.2分部分项工程和单价措施项目清单与计价表 2150763.4.3总价措施清单与计价表 29121963.4.4材料、主要设备明细表 30205173.4.5增值税进项税额计算汇总表 31315993.5造价指标分析 31296264基于VDP的虚拟校园漫游系统 31266884.1虚拟现实设计概述 316834.2场景搭建思路及功能实现 32232684.2.1前期准备工作 32280294.2.2场景搭建思路与流程 33283694.2.3交互功能设计 34242354.3成果输出 355643结论 3829648参考文献 381绪论1.1研究背景我国经济社会正在不断高速发展，而建筑行业向来是国民经济发展的重要生产部门REF_Ref5225\w\h[1]。但逐渐的我们会发现，传统粗放低效的生产方式已经无法满足我国现代化生产建设的需求，为更好的实现由“高速发展”到“高质量发展”的重大变革，新兴科学技术接踵而至、层出不穷。如火如荼发展的AI算法、大数据情境下爆发的算力、连通世界的5G、使科幻影片中的炫酷场景成为现实可能的扩展现实等创新技术，这些都在极大程度上为全世界各行各业慢慢铺平数字化转型升级的道路。建筑行业伴随着人口红利的逐渐消失，亦是从劳动密集型产业向技术密集型产业转型发展REF_Ref5365\w\h[2]。“智能建造”、“数字孪生”、“建筑信息模型”等关键技术的创新探索，使得数据赋能建筑产业发展，在工程项目全生命周期中发挥着重大作用。工程造价是实操性较强的一项技术，传统基于手工算量的造价文件编制存在很多弊端，比如项目工程数据量大、需要手工进行浮点数运算、定额套取时调换细节较为琐碎等诸多问题，因而导致从业人员编制时文件时效率低下，并且由于掌握的价格信息不能及时更新与完善。各种导致造价结果存在一定程度偏差，编制的价格精准度不高REF_Ref7569\w\h[3]。随着行业发展与技术的不断迭代，基于电算的造价方式应运而生。典型代表就是广联达有限公司开发的软件，广联达是造价行业公认的行业领跑者，旗下的产品如GTJ/GQI算量软件让我们在参数化定制标准构件拥有较为简约的操作界面、量筋合一及量价一体化更是使得编制过程略去原本冗余的步骤、云端存储大量的类似工程案例让我们可以快速进行的横向、纵向指标比较，借助以上丰富的云端资源和前沿技术，能够非常有效帮助工程建设者将所做项目打造成为数字化、智能化行业浪潮下的优质工程。建筑信息模型（BIM，BuildingInformationModeling）技术在上世纪70年代由乔治亚理工大学的CharlesEastman教授提出REF_Ref5444\w\h[4]。这项技术不是简单的画出三维模型，而是将工程项目的空间属性与物理属性同时融合到数据模型中，可以说在工程建设中等每个阶段，包括前期决定是否启动项目的的可研阶段、生产建设前的勘察设计阶段、甚至整个施工过程和投产交付的运营等等阶段，它都能够按照时间线将每个阶段的各种信息数据很完美的聚合在一个模型文件中，如果我们能够前期精准建立BIM模型并且将其深化应用到工程项目全生命周期管理当中，那么必定会有助于工程提质增效，使项目各参与方均从中受益。虚拟现实技术(VR,VirtualReality)是被预测为继PC互联网、手机移动互联网后的下一代互联网终端的一种技术。它的核心就是通过把我们脑海里自由想象的或者是我们赖以生存的这个真实世界里面的任意情境投射到由计算机创造的、基于数据的虚拟空间中，再通过一些硬件设备使得我们能够与这个空间环境产生包括眼镜看、耳朵听、肢体触摸等在内的多种感官方式进行互动，能够为我们带来仿佛置身另外一个世界的沉浸式的体验。继2016年其技术元年之后，这项技术近些年来正在被更加火热的推进当中，单单指向该项技术可能并没有什么吸引人的地方，但是当它与教育医疗、游戏娱乐、建筑文物修复等领域或产业结合时，便会迸发出新的行业应用价值与场景解决方案，也正是由于其优势与较为广阔的发展前景，越来越多的科研人员与应用开发者将大量精力投入虚拟现实技术当中。建筑信息模型技术的优势在于集成建筑数据信息，虚拟现实技术的优势在于为我们带来可沉浸式体验REF_Ref5649\w\h[5]。顺应数字信息时代的大背景，在建筑产业项目业务愈发复杂的形势下，二者相辅相成，有效打破快速、高效专业间的信息壁垒，为我们提供了一个虚拟场景动态漫游方案，将建筑数字孪生解决方案提升至新的高度。1.2研究意义通过本毕业设计的真实案例工程施工图预算编制，巩固本科期间学习的建筑概论、BIM概论与Revit精讲、概预算定额、工程量清单计价规范、工程项目管理等学科理论知识，掌握造价从业人员必备实操技能，在实践中深刻体会数字造价内涵，培养个人的创新意识与自主学习能力。通过本毕业设计，应能够掌握最新平法读图及钢筋设计规范，熟练使用国标文件、地区标准及行业规范等，掌握清单与定额计价方法，能够通过云端的类似工程于本工程的造价进行比较从而得出造价合理性分析结论，掌握虚拟现实设计基本技术及场景设计技巧等，能够将工程文件输出可视化漫游动画，为案例工程项目M区先锋实验中学建立一份数字档案和漫游系统。1.3技术路线主要所做工作的技术路线包括两个技术分支：其一是关于造价文件编制方面的内容，首先是对照建施图、结施图和国标、中南地区做法构造等文件的相关规定或要求，使用AutodeskRevit2018软件绘制出该初中教学楼楼体的土建模型；然后通过安装插件将该设计模型导出并载入广联达GTJ2021中进行模型和算量内容的补充完善，主要是输入在revit没有添加的各构件的钢筋信息或者构件的局部调整，以上内容完成后便按照导航树顺序依次对各构件套取对应的工程做法，合理性检查后汇总计算混凝土和钢筋工程量，同时输出excel格式的算量报表，主要包括钢筋接头、级别直径和清单汇总表；然后是基于河北地区的调价取费文件，使用广联达最新的量价一体化软件GCCP6.0进行单位工程（土建专业）的预算书文件编制和输出。其二是关于BIM技术和VR技术结合进行效果提升方面的内容，先将revit模型导出为展示网支持的包含BIM信息三维模型格式，该文件后缀名为.zsw，也就是展示网三个字的缩写；然后脑海中梳理清楚场景大致包含的内容并且针对性的自己建模或者在网络上搜集下载；打开虚拟现实设计软件进行场景搭建，包括材质与贴图、环境与灯光、触发交互及多媒体播放等内容；最后输出多场景全景图、静态效果图、全场景漫游视频等文件，全景图可以通过扫描二维码或者网页链接查看，静态图或漫游视频直接以文件形式输出，VR场景借助软件steamVR及BIMVR和硬件htcvive、虚拟现实大屏等设备进行交互。2某五层框架教学楼工程BIM模型及应用2.1项目概况本毕业设计所选工程为M区先锋实验学校初中部教学楼土建项目。该项目占地1050.66平方米，建筑面积4926.54平方米，檐口高18.45米，地上5层，地下0层，主体为钢筋混凝土框架结构，采用带基础梁的独基。使用设计年限为50年，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为Ι级，抗震设防烈度为6度，按7度采取设防措施，该建筑属于公共建筑（教学楼），二类工程。2.2建模依据及准备2.2.1建模依据A市城市建筑设计有限公司提供的建筑施工图、结构施工图；广联达股份有限公司编制的Revit与GTJ模型转换规范；《国家建筑标准设计图集16G101-1》现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板；《国家建筑标准设计图集16G101-2》现浇混凝土板式楼梯；《国家建筑标准设计图集16G101-3》独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础；中南标《15ZJ201平屋面》；中南标《11ZJ901室外装修及配件》。2.2.2前期事项本毕业设计对应案例工程的整套图纸包含了土建专业的建施及结施图以及机电专业的管线综合图等，该图纸由M市城市建筑设计公司在2018年11月设计，属于近三年范围内较新的工程案例。在任务实施过程中，模型绘制按照图纸要求的中南地区/国标文件所规定的技术规范、规程和标准进行，工程量统计、工程计价等阶段使用的是本科学校所在地，即河北地区的相应标准。BIM建模软件的选择上，常用的是国外Autodesk公司的Revit和国内广联达公司的BIMMAKE两款软件，各自存在优势与不足，但考虑到对软件掌握的熟练程度等原因，最后选择用Revit为建模软件。本毕业设计所做工作单位工程预算编制工作主要针对的是建筑工程，为了契合正向设计理念，首先应该使用AutodeskRevit2018完成土建（混凝土）模型的上游设计，但事实上在项目落地实施时并不是单个专业的单打独斗，而是需要和机电安装专业，如给排水、强弱电、暖通等进行跨专业的协作。因此，建模前比不可少的就是需要各专业针对所做工程进行前期的统一约定，从而达到基本共识。在本工程中，约定以1轴和A轴交点作为项目基点及测量点，以结构标高为层数划分依据。统一各专业模型的项目基点后，使用“链接Revit”命令，通过“原点到原点”的方式载入其他专业模型，能够精准且方便的工程合并及后续碰撞检查。图2-1将Revit中项目基点与测量点统一标准由于Revit中绘制钢筋较消耗计算机资源且钢筋相关功能较少，业内解决方案通常是借助速博等其他插件，但钢筋工程通常是作为隐蔽项，其价值在算量及计价部分才得以突显。因此，在本工程中，Revit建模仅创建不包含钢筋在内的土建模型，导入广联达GTJ2021软件后再进行钢筋部分的绘制。完成设计模型后，通过广联达GTJ2021与Revit接口软件RevittoGFC2.0forGTJ将BIM土建模型导入广联达BIM土建计量平台GTJ2021中，实现模型在下游造价业务中的应用。本工程建模阶段遵守广联达股份有限公司编写的BIM建模软件Revit和算量软件GTJ模型转换的交互规范要求，广联达推出的规范手册中对Revit族类型命名以及图元绘制规范做出了明确要求，比如手册中构件命名时候应该先写专业是建筑或者是结构，对应点或线或面或者异型构件的名称及相应的尺寸规格，再标注上其混凝土等级或砌体强度等级，最后标明GTJ构件类型的字样；各专业建模时选用建筑标高或者是结构标高二者其一，即统一标高划定方式；构件绘制时需分层定义并布置等相关要求。2.3建模思路及实施步骤建模先仔细检查图纸信息（建施及结施图）是否完备，通过粗略读图及精细化读图结合的方式进行检查，如果图纸存在信息确实或者存在有疑问的地方需要及时指出并要求设计者予以答疑明确。图纸确认无误后，此时也基本在脑海中建立了对工程项目的初步印象，可以自己简单归纳出提高建模效率的技巧。比如通过观察可知，先锋实验中学初中部教学楼项目的建筑外观为“h”型，“h”型结构决定了该建筑包含对称部分及非对称部分，在绘制对称部分构件时使用“镜像”命令往往可以事半功倍；建筑地上5层，地下0层，其中基础层至三层柱完全相同，四层到屋面层完全相同，类似的，其他层间相同构件也可通过层间复制实现快速建模；可以通过使用CAD快速看图进行图纸分割，在Revit中插入选项卡的链接CAD选项载入.dwg格式图纸，无需手动偏移或对齐，方便布置构件时快速而又准确的进行定位。图2-2“h”型建筑外观打开Revit软件，以“构造样板”为样板文件新建项目并命名为“M区先锋实验中学”，通过“插入”选项卡下的“链接CAD”命令，以“毫米”为单位载入分割完成的“基础平面布置图”，通过“建筑”选项卡下的“轴网”命令绘制轴网，调整东、南、西、北四个立面的位置。输入快捷键VV进入可见性面板，将“项目原点”与“测量点”移动至1轴与A轴交点的位置，进入“南立面”绘制楼层标高，进入其他三个立面调整标高与轴网至合适位置，通过“视图”选项卡的“楼层平面”命令创建平面视图。图2-3以毫米为单位链接CAD图纸建模实施过程通常包含两大步骤，即构件的定义及布置[13]。构件定义过程的重难点如下：构件命名需要严格按照规范，如基础类型命名为“S-DJ1-1600×1600-400-C30”，其中S表示结构(Structure)，若是A则表示建筑(Architecture)，DJ1表示编号为1号的独立基础，1600×1600表示截面尺寸，400表示一阶独立基础的高度，C30表示混凝土强度等级。（1）Revit官方自带China族文件如图所示。若需定义的构件在族库中没有相应的族，则需要通过菜单栏中“文件”下的“新建”、“族”自行创建或者通过构件坞、族库大师等族库/构件库进行下载。本工程案例中，异形柱、女儿墙压顶等构件需进行定义。图2-3以毫米为单位链接CAD图纸构件布置过程的重难点如下：工程案例中多数构件并非按照轴线交点居中布置，通过“偏移”、“对齐”等命令直接布置步骤较为繁琐，可通过“链接CAD”命令载入对应楼层构件的布置图，再以“捕捉”的方式实现快速布置。由于视图范围、规程选择与构件不一致、过滤器等原因，导致图元在平面、三维视图中不可见，此时应针对具体情况做出对应的调整。土建工程建模流程为先分析结构施工图，绘制主体结构，具体包括点式构件如独立基础DJ、垫层、框架柱KZ、基础梁JL、楼面屋面框架梁KL及WKL、楼面屋面现浇板LB及WB、楼梯；结合建施图绘制二次结构，具体包括内外墙体Q、门窗工程MC、过梁GL、构造柱GZ、女儿墙、栏板、压顶、雨棚、散水、暗沟、天沟、台阶、无障碍坡道等；最后根据建施图建筑设计说明中的室内外装修表及墙体保温示意图绘制装饰装修及墙体保温等内容。在Revit设计最终交付阶段，通过使用构件坞、族库大师、毕马汇等插件或网站收集包括黑板、讲台、课桌、空调、绿植、钟表、饮水机等模型，使整个工程拥有更好的可视化效果，但值得注意的是，由于此类模型数量庞大，出于对电脑性能及建模效率的考虑，应在最后提交文件时添加，否则建模过程中会带来不必要的卡顿与时间消耗。本文以独立基础构件为例，简要阐述建模流程，其他构件基本一致。首先，需要明确本工程采用的基础形式为独立基础，包括一阶和二阶两种形式，其中二阶独立基础需要自行参数化定义。进入软件，点击楼层平面的基础层，通过“结构”选项卡的“基础”命令定义构件，按照结构施工图提取出的基础尺寸及厚度信息输入至类型属性面板，根据载入的CAD图纸点选布置即可，绘制完成的基础构件如图2-4所示。表2-1独立基础构件信息表基础编号数量尺寸厚度配筋砼强度等级备注DJ131600×1600400B:

X:C12@180

Y:C12@180C301、钢筋均采用C-HRB400E级

2、基础地板钢筋保护层均为40

3、基底标高均为-1.500DJ232100×2100500B:

X:C14@200

Y:C14@200C30DJ382400×2400500B:

X:C14@200

Y:C14@200C30DJ4142600×2600500B:

X:C14@200

Y:C14@200C30DJ5122800×2800500B:

X:C14@180

Y:C14@180C30DJ691600×1600

3000×300400/400B:

X:C14@125

Y:C14@125C30DJ711800×1800

3200×3200400/400B:

X:C14@100

Y:C14@100C30DJ833800×2600600B:

X:C14@150

Y:C14@150C30DJ913000×3000600B:

X:C14@125

Y:C14@125C30基础总数：54图2-4独立基础构件布置图2.4建模过程重难点分析通过查阅结施图号3/14的图纸“一~三层墙柱平面定位图”可知，首层门厅1两侧框架柱KZ8、KZ9为多边形的异型柱，并且软件官方自带族库及构件坞等插件中并无对应的参数化构件，所以需要自行绘制参数化柱的族文件，通过，选择“公制结构柱”作为样板文件新建族，选择创建选项卡的拉伸，并在平面视图中将其轮廓绘制出来，并在立面中赋予其高度的参数标签，以上操作完毕后将族文件载入项目即可。图2-5异型框架柱通过查阅中南标11ZJ201平屋面图集，该案例中应如下图所示女儿墙构造，在Revit中使用墙饰条生成女儿墙，具体操作为：使用“公制轮廓”作为新建族样板文件，绘制女儿墙轮廓，并在属性栏里指定轮廓用途为“墙饰条”后保存、载入项目中，选择建筑选项卡的墙饰条命令中选择对应族文件后在墙体顶部进行绘制，完成后效果如下图2-6。图2-6女儿墙构造与Revit节点特殊构件的定义，比如拱形门厅作为非常规构件，在Revit通过载入门洞-椭圆拱附属在基本墙定义，在GTJ中新建异形门绘制门厅轮廓并将其附属在砌体墙上的方式定义。图2-7拱形门厅示意图在绘制墙体构件时由于对图纸不够熟悉，起初只专注于建筑平面图而忽略与立面图结合，导致将本应该绘制为栏板与压顶的部分绘制成了200mm厚外墙。在绘制完成对模型反复检查后才发觉到此处错误，导致模型大量返工，造成了不必要的时间与精力耗费，由此也得出教训，建模前应先将图纸琢磨到位，结合平、立、剖及节点大样等综合理解图纸，以便提高效率。最终Revit土建设计模型首层平面、建筑南立面、建筑三维如图2-8、2-9、2-10所示。图2-8Revit土建模型首层平面图图2-9Revit土建模型南立面图图2-10Revit土建模型三维图3某五层框架教学楼工程施工图预算编制3.1理论基础施工图预算文件通常包括三个级别，最简单的、最低层次的通常是由单个专业构成的预算，叫做单位工程概预算，比如仅仅针对建筑工程、采暖工程等编制的价格文件；将多个单位工程的预算集合汇总便得到一个具备完整功能或者说可以进行独立生产运作的工程，比如一栋可供使用的教学楼或者一个可投入运营的厂房就是一个单项工程；将多个单项工程的预算汇总集合便得到建设项目的总预算，比如某个中学或者某个住宅楼小区就是我们所说的建设项目总预算REF_Ref6877\w\h[10]。当然，并不是一定具备全部单位工程或者多个单项工程才能算得上是一个建设项目，比如本毕业设计所做的工程便是针对M区先锋实验中学初中部教学楼项目建筑工程，因此新建一个单位工程预算即可。具体的编制方法也不是局限的，清单或者定额的方式都可以进行选择REF_Ref7243\w\h[11]。我们可以使用传统的方式，也就是运用经由相关行业主管部门制定的定额规则来进行施工图预算文件的编制，针对定额这种方式，有定额单价法或者实物量法两种方法可以选择，其本质上是殊途同归。前者是计算好分部分项工程的人、料、机的量后和已经指定好的定额手册中的的单价信息相乘，再加起来得到人料机的费用，然后根据一定的基数比率进行取费得到最终预算，而后者是用工程量套取消耗量定额，加起来得到人料机的消耗了多少，而价格上则使用当时当地的最新价格，最后再进行汇总以及取费。两者的区别就在于套的定额是价格的定额还是消耗量的定额，显而易见，在以后的发展中后者将会被越来越提倡，原因在于前者属于计划经济的产物，虽然比较简单快捷，但是因为更新不及时而导致存在的价格差异会对最终的价格文件造成一定的影响，实物量法更贴近于实际情况，可能在未来获得更好的发展前景。另一种是工程量清单计价模式，也是现在被更加广泛应用的一种形式，因为这样市场主体的灵活性更大，比如一个工程项目现在要进行招投标，招标方先根据由国家制定的工程量计算规则编制出工程量清单，清单中已经罗列好工程需要做哪些项、对应的项目特征以及具体的工程量，投标方需要根据自己的企业定额或市场价进行对应项目的价格信息填写，是一种自主报价的形式，能够极大程度上反映企业的管理水平以及综合实力，如果能够善于运用一些报价策略，更是锦上添花，具有较强的灵活性。3.2编制依据全国统一建筑工程基础定额河北省消耗量定额（HEBGYD-A-2012）；全国统一建筑装饰装修工程消耗量定额河北省消耗量定额（HEBGYD-B-2012）工程量清单项目计量规范(2013-河北)；GB50500-2013建设工程工程量清单计价规范；GB50854-2013房屋建筑与装饰工程工程工程量计算规范；冀建市〔2016〕10号关于印发《建筑业营改增河北省建筑工程计价依据调整办法》的通知；冀建市〔2019〕3号关于重新调整《建筑业营改增河北省建筑工程计价依据调整办法》的通知；冀建工〔2017〕78号河北省住房和城乡建设厅关于调整安全生产文明施工费费率的通知；冀建市〔2016〕10号河北省住房和城乡建设厅关于印发《建筑业营改增河北省建筑工程计价依据调整办法》的通知；冀建市〔2016〕11号河北省住房和城乡建设厅关于完善建筑企业规费计取有关工作的通知；DB13(J)T-150-2013河北建设工程工程量清单编制与计价规程-表格。3.3实施流程3.3.1Revit模型与GTJ模型的转换首先应得到算量文件，为了响应一模多用理念且避免低效重复工作，可通过下载RevittoGFC2.0forGTJ插件，基于已经建好的BIM土建模型，无需二次建模，直接导入GTJ2021中。在Revit2018软件中操作如下：菜单栏选择“广联达BIM算量”，对项目进行工程设置，包括工程概况、楼层转化、构件转化、构件楼层归属等信息，检查构件命名规范、算量类型及类别以及混凝土等级设置是否正确，检查完毕后点击“导出全部图元”，修改文件名并保存为.gfc2格式的文件即可。图3-1Revit菜单栏中的广联达BIM算量插件图3-2转换前的工程设置GTJ2021软件操作内容如下：首先加载广联达新驱动网络版加密锁，获得相应的软件操作权限。然后打开GTJ2021软件,新建工程命名“M区先锋实验中学初中部教学楼项目”，按照如下图所示选择清单和定额的工程量计算规则以及清单和定额选择套用的库，设置好钢筋规则中的平法图集版本和钢筋长度的汇总方式，为后续导入模型进行算量做准备。图3-3GTJ中转换前的工程设置创建好工程后，填写如下图所示的“工程信息”，蓝色字体作为必填项，所列信息影响到最终工程量的计算，本工程檐口高度为18.45米，结构类型为框架结构，抗震等级为三级抗震，室外地坪相对±0.000标高为-0.45米；其次是“楼层信息”，包括楼层列表与对应楼层构件抗震等级、砼等级、保护层厚度等，均是影响最终工程量统计的关键信息。图3-4楼层信息面板图3-5工程信息面板针对需要重新绘制或局部修改的构件，由于运用CAD建筑施工图与结构施工图在广联达BIM土建计量平台GTJ2021中建模时，最传统的方式是GTJ中输入构件信息进行自定义，将构件在轴网上直接布置，采用此方式在构件定义与布置方面均效率较低，所以为了提高效率，可以通过导入图纸并手动分割（广联达软件对导入图纸格式的兼容性较强，无需再转成.T3格式），后续可实现构件快速布置，同时也可以通过点选识别的方式实现构件的快速定义。前期内容设置完毕后，选择导入.gfc2文件，再对模型钢筋工程进行完善，套取工程做法，进行通过合法性检查，解决模型错误及警告，无误后汇总计算工程量，完成后续计价工作。但实施过程中，转换时出现较多不兼容性问题，Revit模型转GTJ出现的问题及解决方式如下：如果在Revit中对构件命名不规范，则会导致材质等信息缺失。解决方法为建模前期深刻把握转化规则手册，建模过程规范命名，后期出错通过插件批量修改命名。设计模型中，构件需要严格分层定义及布置。解决方法为若出现此问题，需删除模型返工，重新分楼层布置构件。若Revit官方给定的族库不能满足工程中特定构件的建模需求时，需要注意GTJ接受可载入族和系统族类型，不接受内建族类型。解决方法为出现异型构件或特殊构件、需要自行创建族文件时，需按照可载入族的绘制方式进行定义。图纸中的框架梁有截面尺寸b×h按跨改变及标高改变的问题，所以在Revit中无法单独定义构件。解决方法为在Revit中先按照集中标注定义构件，将模型导入GTJ后再处理，将框架梁按照图纸要求切分，并在原位标注中分别定义标高（如标高局部降低0.03），分别定义截面尺寸。其他构件类似，若出现矛盾处，则尽量避免在Revit中进行复杂处理，避免导入GTJ后不识别。图3-6变截面、变标高的框架梁图3-7在GTJ进行梁的原位标注本工程中楼梯共有两种形式，1#楼梯及2#楼梯，根据结构施工图楼梯施工详图可知梯梁、梯柱、梯板及钢筋等信息。建模需要根据16G平法判断楼梯类别，然后在软件中分别新建1#楼梯、2#楼梯，依次将多个参数输入，钢筋工程量需要通过“表格输入”的方式进行统计，此处需要明确踏步、梯段的数量等信息，输入后提取工程量即可，1#楼梯土建模型如图3-9所示。图3-8楼梯钢筋表格输入图3-9楼梯土建模型将模型完善无误后，对构件进行做法套取。套做法的方式有两种，即直接查套做法或者导入外部清单套做法，为了防止缺项漏项，可以根据软件的导航树从上到下依次对所有构件进行清单、定额的选配与查套；为了提高效率，还可以通过对单个构件套取做法后，使用“做法刷”对其他同类构件进行批量处理；同时应注意清单和定额工程量单位需要保持一致，套完做法后则应对本工程进行合法性检查与汇总计算。最终广联达GTJ2021土建算量模型首层平面、建筑南立面、建筑三维如图3-10、3-11、3-12所示。图3-10广联达GTJ2021土建模型首层平面图图3-11广联达GTJ2021土建模型建筑南立面图图3-12广联达GTJ2021土建模型建筑三维图3.3.2计价文件的编制打开广联达云计价平台GCCP6.0软件，选择河北地区，新建招标项目并命名为“M区先锋实验中学初中部教学楼项目”，地区标准为河北13清单计价规范接口，定额标准为河北省2012序列定额，计税方式为增值税的一般计税方法，税改文件选择冀建建市[2019]3号和冀人防工字[2019]9号。在单项工程下选择快速新建单位工程中的建筑工程，点击菜单栏的量价一体化按钮导入算量文件，导入后进行平整场地、回填土、余方弃置等工程量的计取等操作。图3-13GCCP量价一体化导入算量文件图3-14添加平整场地、回填土等工程量针对每项内容依次套取定额，选择完毕后插入子目，如所套取内容与定额不一致则进行相应换算即可。也可以通过智能组价的方式，根据行业数据库进行自动组价，但有些子目并不准确，软件会自动标明准或似，结果仅作为参考，需要结合工程项目经验进行相应的调整与换算。通过点击软件中的自动计算措施费用，生成本工程案例总价措施的清单定额项。图3-15定额套取需要明确的是，造价一般包括分部分项工程费、单价和总价措施项目费、其他项目费、规费和税金（采用的税改后的文件，即增值税），其中增值税金的计取方法包括一般计税法和简易计税法两种，简易计税法主要针对小规模纳税人，我们应该选用一般计税法。根据图纸要求进行相关定额的套取，同时采用河北地区最新的信息价等对人料机价格进行调整，进行项目检查无误后，最终导出需要用到的预算报表为excel文件即可。3.4预算书3.4.1单位工程费用汇总表表3-1单位工程费用汇总表序号名称计算

基数费率(%)金额

(元)其中：（元）人工费材料费机械费1分部分项工程量清单计价合计//5210528.6845492.143995920.61108198.422措施项目清单计价合计//1014509.76307178.16534796.7663076.552.1单价措施项目工程量清单计价合计//920222.66274673.43502937.7247758.832.2其他总价措施项目清单计价合计//94287.132504.7331859.0415317.723其他项目清单计价合计//633428.05///4规费直接费中的人工费+机械费/236480.93///5安全生产、文明施工费不含税金和安全生产、文明施工的建安造价/378642.03///6税前工程造价不含税金的建安造价/7473589.376.1其中：进项税额见增值税进项税额计算汇总表/496387.84///7销项税额税前工程造价-进项税额9627948.14///8增值税应纳税额销项税额-进项税额/131560.3///9附加税费增值税应纳税额13.2217392.27///10税金增值税应纳税额+附加税费/148952.57////合计//7,622,541.941152670.34530717.37171274.973.4.2分部分项工程和单价措施项目清单与计价表表3-2分部分项工程和单价措施项目清单与计价表序号项目编码项目名称项目特征描述计量单位工程量金额（元）综合单价合价其中暂估价A.1土石方工程62837.352512.931010101001001平整场地1.土壤类别:三类土

2.弃土运距:400m以内

3.取土运距:40m以内m21066.480.62661.222010101002001挖一般土方1.土壤类别:三类土

2.挖土深度:2m内

3.弃土运距:60mm31482.0725.1137214.782512.933010103001001回填方1.密实度要求:夯填

2.填方材料品种:素土m31140.5119.0821760.934010103002001余方弃置1.废弃料品种:素土

2.运距:2km以内m3341.569.373200.42A.4砌筑工程329876.365010402001001砌块墙1.砌块品种、规格、强度等级:多孔砖

2.墙体类型:外墙

3.砂浆强度等级:水泥砂浆M7.5m3416.56316.06131657.956010402001002砌块墙1.砌块品种、规格、强度等级:加气混凝土砌块

2.墙体类型:女儿墙

3.砂浆强度等级:水泥砂浆M10m345.31386.5317513.677010402001003砌块墙1.砌块品种、规格、强度等级:加气混凝土砌块

2.墙体类型:内墙

3.砂浆强度等级:水泥砂浆M5.0m3469.9384.56180704.74A.5混凝土及钢筋混凝土工程1609818.15161.578010501001001垫层1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C15m344.38576.5225585.969010501003001独立基础1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C30m3197.28460.9990944.1110010502001001矩形柱1.混凝土类别：预拌

2.混凝土强度等级：C30m3165.58523.0286601.6511010502002001构造柱1.混凝土类别：预拌

2.混凝土强度等级：C25m311.27699.617884.612010503002001矩形梁1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C30m3311.19476.79148372.2813010503005001过梁1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C25m322.49717.431613514010504001001直形墙1.混凝土类别：预拌

2.混凝土强度等级：C30m316.98505.158577.4515010504001002直形墙1.混凝土类别：预拌混凝土

2.混凝土强度等级：C30m36.79505.153429.9716010505001001有梁板1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C30m3547.67462.14253100.2117010505003001平板1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C25m30.63609.94384.2618010505003002平板1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C30m344.18462.1420417.3519010505006001栏板1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C20m350.24512.8825767.0920010505007001天沟(檐沟）、挑檐板1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C20m31.13551.07622.7121010506001001直形楼梯1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C30m2211.56112.1623728.5722010507001001散水、坡道1.垫层材料种类、厚度:预拌混凝土

2.面层厚度:100mm

3.混凝土种类:预拌

4.混凝土强度等级:C20m294.0899.369347.7923010507004001台阶1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C20m24.5177.24797.58161.5724010507005001扶手、压顶1.混凝土种类:预拌

2.混凝土强度等级:C20m375.1218.466924.7225010515001001现浇构件钢筋1.钢筋种类、规格:Φ10以内t66.166302.72416987.9626010515001002现浇构件钢筋1.钢筋种类、规格:Φ10~Φ20t58.8235655.16332653.4827010515001003现浇构件钢筋1.钢筋种类、规格:Φ20以外t17.1485075.7387038.6228010515001004现浇构件钢筋1.钢筋种类、规格:砌体内钢筋加固t4.27610410.8544516.79A.8门窗工程763791.1629010802004001防盗门1.门代号及洞口尺寸:M11800×2100

2.门框、扇材质:节能外门樘43185.251274130010802004002防盗门1.门代号及洞口尺寸:M21100×2100

2.门框、扇材质:节能外门樘701946.54136257.831010802004003防盗门1.门代号及洞口尺寸:M31000×2100

2.门框、扇材质:节能外门樘101769.5817695.832010802004004防盗门1.门代号及洞口尺寸:M49000×3650

2.门框、扇材质:节能外门樘125682.5425682.5433010807001001金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:C22400×2300

2.框、扇材质:铝合金

3.玻璃品种、厚度:普通玻璃6mm樘82439.5719516.5634010807001002金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:C13400×2300

2.框、扇材质:断热铝合金

3.玻璃品种、厚度:Low-E中空玻璃，5+9A+5樘705119.78358384.635010807001003金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:GC21500×1700

2.框、扇材质:断热铝合金

3.玻璃品种、厚度:Low-E中空玻璃，5+9A+5樘51669.498347.4536010807001004金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:GC41200×1700

2.框、扇材质:断热铝合金

3.玻璃品种、厚度:Low-E中空玻璃，5+9A+5樘51335.596677.9537010807001005金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:GC12100×1700

2.框、扇材质:断热铝合金

3.玻璃品种、厚度:Low-E中空玻璃，5+9A+5樘652337.29151923.8538010807001006金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:GC31800×1700

2.框、扇材质:断热铝合金

3.玻璃品种、厚度:Low-E中空玻璃，5+9A+5樘52003.3910016.9539010807001007金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:C2-12400×1200

2.框、扇材质:铝合金

3.玻璃品种、厚度:普通玻璃6mm樘101272.8212728.240010807001008金属（塑钢、断桥）窗1.窗代号及洞口尺寸:C2-22400×1800

2.框、扇材质:铝合金

3.玻璃品种、厚度:普通玻璃6mm樘21909.233818.46A.9屋面及防水工程66331.7341010902001001屋面卷材防水1.卷材品种、规格、厚度:SBS改性沥青防水卷材，3mm

2.防水层数:2层

3.防水层做法:m2875.3170.7961963.19隔离层满铺0.4mm厚聚乙烯薄膜一层

4.防水部位:上人屋顶42010902001002屋面卷材防水1.卷材品种、规格、厚度:SBS改性沥青防水卷材，3mm

2.防水层数:2层

3.防水层做法:基层处理剂一道，隔离层满铺0.4mm厚聚乙烯薄膜一层

4.防水部位:不上人屋顶m256.5877.214368.54A.10保温、隔热、防腐工程858215.153983.0143011001001001保温隔热屋面1.难燃型挤塑聚苯板(屋面)60mm

2.水泥砂浆20mm

3.空气层

4.LC5.0轻骨料混凝土找2%坡抹平30.00mm

5.1:2.5水泥砂桨找平20mm

6.C20细石混凝士(配西@100双向钢筋网)表面压光50mm

7.上人屋顶m2875.31180.72158186.023983.0144011001001002保温隔热屋面1.石灰，水泥，砂，砂浆20mm

2.水泥砂浆20mm

3.空气层

4.LC5.0轻骨料混凝土找2%坡抹平30.00mm

5.难爆型挤塑聚苯板(屋面)60.00mm

6.抹面胶浆2mm

7.1:2.5水泥砂桨找平20mm

8.1:2.5水泥砂桨20mm

9.不上人屋顶m256.58180.6710222.3145011001003001保温隔热墙面1.保温隔热部位:墙体

2.保温隔热方式:外保温

3.保温隔热材料品种、规格及厚度:聚苯乙烯泡沫塑料板，50mmm27322.7994.2689806.82A.11楼地面装饰工程685265.3746011102001001石材楼地面1.20厚花岗石板铺实拍平，水泥浆擦缝

2.30厚1:3干硬性水泥砂浆

3.素水泥浆一遍m22996.63165.48495882.3347011102001002石材楼地面1.20厚花岗石板铺实拍平，水泥浆擦缝

2.30厚1:3干硬性水泥砂浆

3.素水泥浆一遍

4.80厚C15混凝土

5.基土压(夯)实m2911.76169.99154990.0848011102003001块料楼地面1.8~14厚防滑地砖铺实拍平，水泥浆擦缝

2.25厚1:2水泥砂浆

3.1.5厚聚氨酯防水涂料

4.20厚1:3水泥砂浆找平

5.h厚C10轻骨料混凝土填充层找坡，坡向地漏.

6.0.7厚聚乙烯丙纶防水卷材(芯材厚度20.5)用1.3厚专用配套粘结料满粘

7.20厚1:3水泥砂浆找平m2202.03135.8627447.849011102003002块料楼地面1.8~14厚防滑地砖铺实拍平，水泥浆擦缝

2.25厚1:2水泥砂浆

3.1.5厚聚氨酯防水涂料

4.20厚1:3水泥砂浆找平

5.h厚C10轻骨料混凝土填充层找坡，坡向地漏

6.0.7厚聚乙烯丙纶防水卷材(芯材厚度≥0.5)

用1.3厚专用配套粘结料满粘

7.20厚1:3水泥砂浆找平

8.80厚C15混凝土

9.基土压(夯)实m251.12135.866945.16A.12墙、柱面装饰与隔断、幕墙工程603616.4450011201001001墙面一般抹灰1.墙体类型:砌块墙

2.基层处理:刷素水泥浆一遍（内掺建筑胶）

3.底层厚度、砂浆配合比:10mm1:1:6水泥石灰砂浆，分两次抹

4.面层厚度、砂浆配合比:5mm1:0.5:3水泥石灰砂浆m23259.7826.1285145.4551011201001002墙面一般抹灰1.墙体类型:砌块墙

2.基层处理:刷专用界面剂一遍

3.底层厚度、砂浆配合比:10mm1:3水泥砂浆

4.面层厚度、砂浆配合比:5mm1:2水泥砂浆m21128.5830.0633925.1152011204003001块料墙面1.刷专用界面剂一遍

2.15厚专用抹灰砂浆，分两次抹灰

3.刷素水泥浆一遍

4.4~5厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶镶贴

5.8~10厚面砖，水泥浆擦缝或1:1水泥砂浆勾缝m22888.5167.75484545.88A.13天棚工程102176.5853011301001001天棚抹灰1.钢筋混凝土板底面清理干净

2.5厚1:3水泥砂浆

3.5厚1:2水泥砂浆

4.表面喷刷涂料另选m22307.9322.6252205.3854011301001002天棚抹灰1.钢筋混凝土板底面清理干净

2.5厚1:1:4水泥石灰砂浆

3.5厚1:0.5:3水泥石灰砂浆

4.表面喷刷涂料另选m22218.9722.5249971.2A.14油漆、涂料、裱糊工程126941.4355011406001001抹灰面油漆1.基层类型:装饰抹灰面

2.防护材料种类:合成树脂乳液砂壁状建筑涂料

3.油漆品种、刷漆遍数:真石漆

4.部位:外墙面m22295.0955.31126941.43A.15其他装饰工程1658.8856011503001001金属扶手、栏杆、栏板1.扶手材料种类、规格:不锈钢管

2.栏杆材料种类、规格:不锈钢管m10.241621658.88分部分项合计5210528.66657.51措施项目920222.69210774.5268011701002001外脚手架1.搭设方式:双排

2.搭设高度:24m以内

3.脚手架材质:焊接钢管m2159624.9959624.9929253.6769011701003001里脚手架1.搭设高度:3.6m以内

2.脚手架材质:焊接钢管m2114227.9314227.93411.0670011701008001外装饰吊篮m2136493.7436493.7426305.0971011701B03001简易脚手架1.搭设方式:墙面

2.脚手架材质:焊接钢管m213773.873773.8772011701B03002简易脚手架1.搭设方式:天棚

2.脚手架材质:焊接钢管m216645.496645.4973011702001001基础1.基础类型:独立基础m2127358273589886.4874011702002001矩形柱m21116360.03116360.0323167.9575011702003001构造柱m217157.167157.16175.3976011702006001矩形梁m21216446.79216446.7942416.2577011702009001过梁m213340.093340.0978011702011001直形墙m219073.259073.251420.1779011702016001平板m21259695.31259695.3154339.5180011702021001栏板m2179493.0979493.0913638.4481011702022001天沟、檐沟1.构件类型:天沟m211348.231348.23191.4582011702024001楼梯1.类型:单跑楼梯m2137413.5837413.589557.1683011702027001台阶1.台阶踏步宽:300mmm21171.01171.0111.984011702028001扶手m216854.86854.885011702028002扶手m216854.86854.886011703001001垂直运输1.建筑物建筑类型及结构形式:框剪结构

2.地下室建筑面积:0

3.建筑物檐口高度、层数:20m(6层)以内天5578.1527890.5单价措施合计920222.69210774.52合计6130751.26217432.033.4.3总价措施清单与计价表表3-3总价措施清单与计价表序号项目编码项目名称金额（元）1安全生产、文明施工费1011707001001安全生产、文明施工费378642.03/小计378642.032其他总价措施项目1011707002001夜间施工增加费10029.012011707004001二次搬运费19018.443011707007001已完工程及设备保护费9652.624011707B01001冬季施工增加费6709.075011707B02001雨季施工增加费7742.236011707B03001生产工具用具使用费16669.077011707B04001检验试验配合费7180.378011707B05001工程定位复测场地清理费11085.879011707B06001停水停电增加费6200.4210011707B07001施工与生产同时进行增加费用011011707B08001有害环境中施工增加费0/小计942材料、主要设备明细表表3-4材料、主要设备明细表序号编码名称规格型号单位数量单价

（元）合价

（元）备注1材料/////1.1AA1C0001钢筋φ10以内/t71.88754840347935.5/1.2AA1C0002钢筋φ20以内/t61.17594480274068.03/1.3AA1C0003钢筋φ20以外/t17.8339418574634.87/1.4BA2C1023支撑方木/m353.52872645141583.41/1.5BB1-0101水泥32.5/t193.313841079258.66/1.6BC4-0013中砂/t832.593110990752.65/1.7BD8-0420加气混凝土砌块/m3491.0982254.8125131.82/1.8BG1-0121面砖300×300/m23061.8183.04254252.7/1.9CZB12-001复合木模板/m23733.150345167991.76/1.10DA1-0103聚合物粘结砂浆/kg40275.3451.560413.02/1.11DZ1-0044真石漆/kg7755.1091862040.87/1.12JNB-0022断桥铝合金平开窗(两玻一中空)/m2777.1421600466285.26/1.13JNB-0036聚苯板厚100mm/m2969.1656110106608.22/1.14JNB-0037塑料膨胀锚栓/套51259.531.261511.44/1.15KC1-0007防盗门(成品)/m2228.298777177387.55/1.16KZ9-0012聚苯板厚70mm容重20kg/m3/m27688.929553.92414587.08/1.17ZCZ-002多孔砖240×115×90/千块133.299241655452.47/1.18ZS1-0196建筑胶/kg1106.04924853090.36/1.19ZS1-0230花岗岩板800×800/m23986.5578117.6468819.2/1.20BB9-0005预拌混凝土C30/m31353.39360487220.4/小计////3969025.27/3.4.5增值税进项税额计算汇总表表3-5增值税进项税额计算汇总表序号项目名称金额(元)1材料费进项税额450084.522机械费进项税额12154.963设备费进项税额04安全生产、文明施工费进项税额11359.265其他以费率计算的措施费进项税额2524.256企业管理费进项税额4633.267暂列金额进项税额15631.598专业工程暂估价进项税额09计日工进项税额0合计496387.843.5造价指标分析本项目建筑工程总造价为7,622,541.94元，建筑面积为4926.54㎡，即建筑工程单方造价为1547.24元。以邢台中小学教学楼14#中学教学楼作为类似工程进行比较，本工程的造价在合理的范围之内。表3-6建筑安装工程费用指标分析表项目分部分项费用措施项目费用其它项目费用规费安全文明施工费税金价格（元）5210528.61014509.76633428.05236480.93378642.03148952.57占比（%）68.3613.318.313.104.971.954基于VDP的虚拟校园漫游系统4.1虚拟现实设计概述进行VR/AR软件开发的主流软件包括UE4或unity3D等REF_Ref6364\w\h[24]。由于原生软件需要C#语言编写程序脚本，实现起来较为复杂且难度系数较高，并且虚拟现实场景的设计与开发涉及到计算机图形学、程序脚本编写、美术设计等多个专业的内容，往往需要三维建模、美工UI、高级语言编程者等专业人员进行协同开发制作。而对于我们用户来说，可以基于市面上的各类平台和应用商店下载VR场景或自行开发个性化的VR场景，然后再通过购买包含头部显示器（简称头显）、红外动捕、交互手柄等必要的硬件设备，典型的比如Googleglass、HoloLens等都是比较知名的产品，国产的VR产品也正在崛起。通过这些软硬件搭配，我们随时随地进行一场虚拟现实世界的沉浸式体验REF_Ref6531\w\h[25]。本次毕业设计选择使用VDP进行虚拟显示交互设计。VDP全拼为VirtualDesignPlatform，即虚拟现实设计平台，由展视网(北京)科技有限公司开发，主要服务于建筑工程行业的VR设计交互，可以兼容多种格式的3D模型，包括主流BIM软件模型，能够快速搭建出虚拟现实场景，可以像打游戏一样在PC端以第一人称视角漫游，又或者是使用交互手柄以及头部显示器，在虚拟世界体验沉浸式的互动，也可以输出自定义多场景的全景图及渲染视频等。4.2场景搭建思路及功能实现4.2.1前期准备工作首先应在Revit中下载安装对应版本插件，用于导出.zsw格式文件，传统的方式是使用Revit原生支持的三维模型.fbx，但由于.fbx格式无法保存构件材质，而.zsw格式能够更好的兼容BIM信息。因此相比之下，.zsw格式是更好的选择。除插件外，我们需要的软件工具由3部分组成，软件名称及对应功能如下：设计制作端为VDP2019虚拟现实设计平台，主要用于导入模型及编辑、效果调整、打包上传至云端等；展示体验端为BIMVR2019。用于投射至VR设备如HTC或者PC端等；引擎端口为Unity2019.2.0f1(64-bit)及Hub。图4-1软件工具通过载入个人版许可证注册并激活unity后，打开VDP平台新建工程并命名为“M区先锋实验中学初中部教学楼项目”，修改界面语言为中文，载入.zsw格式的BIM模型文件。软件界面主要包括菜单栏、层级、场景、监视器、资源等。模型编辑时我们可使用键盘QWERTY分别进行抓手、移动、旋转、缩放、矩形和集成操作；视口操作时我们可使用键盘WSADQE分别进行向前、向后、向左、向右、向上、向下六个方位进行渲染漫游，除此之外，设计前应对快速调节视图方向与显示模式的操作有较为熟练的掌握。本设计所搭建的场景中共含一盏平行光、一盏点光源及模型全覆盖的反射探头一个。软件本身共有6种光源可以选择，其中包括4种主光源及2种辅助光源。平行光源相当于太阳光，特点是光源位置旋转对模型有影响而朝着个方向移动不产生任何影响，参数包括灯光类型、色相、光强、模式及阴影类型等；点光源的特点是光源位置移动会产生影响而旋转不产生影响，点光源随着其覆盖范围到中心点的距离加大而呈现衰减趋势；聚光灯相当于日常生活中使用的手电筒或家庭中安装的射灯；面光源仅在烘焙时才使用；反射探头使得每一个物体具有反射特性，比如日常生活中玻璃、镜子或者油漆等会发生镜面反射的物体，为其加上反射探头覆盖会增强其真实性。关于模型材质的赋予，需要注意的是软件中创建的模型均未添加材质，此时应为相应对象添加材质球。具体步骤为资源区右键创建材质命名，在属性栏中添加三个贴图、两个参数，设置材质类型、折射率(此处指的是漫反射，可以添加贴图，也可以调节颜色)、金属度、平滑度、法线贴图、高度贴图等属性信息，赋予材质时有两种方法，一是直接将材质球拖到单个模型上，二是通过多选模型并拖拽材质球到网格渲染器的材料的元素中，通常采取的做法是多选直接拖拽的方式，这样会大大提高效率且不容易出错。4.2.2场景搭建思路与流程首先，需要结合虚拟现实设计平台提供的可实现的多种功能，针对本工程所绘制的“M区先锋实验中学初中部教学楼项目”模型进行整体场景的初步构思与布局。基于初步构思的方案，收集该场景所需的素材文件，收集的内容包括但不限于贴图、环境模型及多媒体（如特殊音效）等，收集的方式包括Photoshop/Sketchup等软件自行设计制作平面图/三维模型或者直接通过经授权的网络下载两种途径。前期工作完成后，便开始进行项目的场景搭建，调节每个对象的transform属性，即XYZ位置、XYZ方向旋转、XYZ方向缩放比例；并完成模型对象的材质调整、环境光调节，通过定义平面片、制作科技感按钮、三维模型布置、场景元素贴图等操作进行效果的深化，完成该步骤时，工程静态场景已雏形初现。进行虚拟现实交互设计，完成如定义行走范围、门窗动作、开关灯、多媒体播放、多交互触发等操作，该步骤是VR场景中通过鼠标/手柄触发交互操作的关键步骤，也是容易出错的步骤。下载安装全景图模块，调整摄像机位置，定义多个场景全景图并分别修改名称，上传至云端并通过扫描二维码/网址输入的方式进行全景图浏览。渲染输出漫游视频。此处需要自行设计摄像机角度，同时注意调节帧率和图像分辨率的选择，过低会导致输出品质较差，过高则会导致文件过大，因此需要适中选择。最后，通过菜单栏中“发布”的“一键打包并上传”的方式将场景文件上传云端，同时上传场景缩略图等内容，如果需要电脑进行PC端漫游，则直接打开BIMVR即可操作；如果需要使用VR头部显示器等硬件设备进行浏览，则需要安装好对应的硬件和软件。图4-2虚拟校园漫游系统轴测图4.2.3交互功能设计本毕业设计中针对M区先锋实验中学初中部教学楼工程进行的VR交互设计，可以实现的功能有：首先是基本的场景漫游功能，PC端由6个按键进行控制，分别是A表示左转，D表示右转，W表示向前，S表示向后，Z表示向上，C表示向下；若使用VR头显设备则可以进行具体设置，如是否允许手柄扳机瞬间移动、是否允许使用圆盘移动、是否允许遥杆等，针对个人需求进行个性化勾选定制即可。可以选择启用/禁用BIM信息，如果选择启用，则通过手柄/鼠标点击建筑构件即可弹出BIM信息面板，包括图元名称、构件名称、是否为结构构件、结构用途等，可协助项目各参与方快速查阅构件物理及几何信息，实现虚拟现实与建筑信息模型的集成。通过手柄/鼠标点击地面可以实现观察实时位置跳转，通过此功能可以实现观察点的快速切换，方便对模型进行更好的观察。设计时通过碰撞盒子中对行走范围边界进行拖拽，范围内的区域点击跳转有效。通过手柄/鼠标点击教室门/窗或学校大门可以实现门/窗开关，同时播放上课铃音效，增加听觉冲击可以使得场景更加逼真，该功能可有效增强整个场景的趣味性，但需要注意的是定义门窗开关动作时，应将旋转轴线的xyz位置及旋转方向调整至正确位置，并且将包含门栓、门板、窗玻璃等在内的整个门/窗构件作为施加交互对象，否则可能出现门板移动而门栓留在原地的情况。通过手柄/鼠标点击汽车模型可以实现移动路径跟随。定义模型移动初始位置及最终位置并设置好移动速度。在场景中点击汽车模型，则体验者的视角跟随汽车模型在学校门口的公路上进行漫游。可以通过天气面板进行晴天、阴天、雨天、雪天4种天气类型的设定。开启24小时光照则会模拟一天24小时内的太阳光，具体表现形式为建筑物本身的明暗程度以及光照阴影的投射方向及影子的长短。树木、水池等模型文件可以进行个性化设定，比如树木可以进行树叶摆动幅度与频率的设定，水池中的水可以进行色相、气泡大小、波纹大小、水质透明度等具体内容的设定与显示。通过点击科技感按钮可以实现观察点跳转以及学生朗读课文音效播放等。科技感按钮通过photoshop进行绘制或通过网络途径下载并抠图为.png格式，软件中以透明UI构件的形式载入，再添加三维立体文字并调整字体及字号等，通过添加多交互进行定义跳转及音乐播放操作。4.3成果输出全景图的最终成果可以通过网址/tour/d898470491f262a6进行网页端的浏览，也可以通过扫描二维码的形式进行手机端浏览观看。此全景图系统配置了5个不同的场景，点击下方缩略图可以切换不同的场景。5个场景分别是整个场景的轴侧全览图、先锋中学校门口场景、初中部教学楼主楼场景、教室场景以及操场后院场景。为了拥有更加逼真的效果，针对不同的场景配置了不同的背景音乐，全览图场景配置的是森林鸟虫及树叶飘动的自然音，校门口配置的是行走的声音，主楼配置上课铃声，教师配置学生读书声，操场后院配置学生嬉戏打闹的声音。全景图系统中，可以通过点击地面上的图标实现场景的移动，可以通过点击设定好的热点，进行图片、视频或者文字内容的浏览。图4-4全景图设计场景点击手机端的VR眼镜模式，我们可以使用最低廉的成本搭建一个属于自己的VR场景，那就是使用GoogleCardboard进行漫游（需要开启陀螺仪功能），它的组成就是硬纸板和两块透镜，通过创建左右两眼的图像，裸眼看到的场景如图4-4所示，戴上眼镜后，我们的大脑会自动进行图像处理，利用视觉差产生3D效果。图4-5简易VR裸眼效果漫游系统电脑端操作较为简单，此处对VR头显的使用方式进行进一步说明。以HTCVIVE为例，尽量选择一个大一点的场地，要避免反光地板和玻璃墙等影响激光定位器的环境，在区域对角线安