2．4．1 技术简介

VR（Virtual Reality，即虚拟现实技术）是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉等感官的模拟，让用户感觉仿佛身历其境，可以即时、无限制地观察三维空间内的事物。通过戴上虚拟现实眼镜、手套等特制的传感设备，使用户可以置身于一个具有视觉、听觉、触觉甚至嗅觉的三维模拟世界，并且可以通过相应的设施进行信息交互（图2-4）。

图2-4 虚拟现实技术（VR）

AR（Augmented Reality，即增强现实技术）是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间。这是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，它能把原本在现实世界的一定空间、时间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等），通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知（图2-5）。通过这样的虚实融合来增强用户对真实环境的理解和感受，以此来达到“增强”的效果。

图2-5 增强现实技术（AR）

通过VR技术看到的场景和人物全是假的，是把用户的意识代入一个虚拟的世界，而通过AR技术看到的场景和人物一部分是真的、一部分是假的，是把虚拟的信息带入到现实世界中。可以简单地理解为：VR是将真实的用户带到虚拟世界中去，而AR则是将虚拟影像放到真实世界中。

2．4．2 技术特点

VR技术具有以下几方面的特点。

（1）沉浸性。这是VR技术最主要的特征。当用户感知到虚拟世界的刺激（包括触觉、味觉、嗅觉、运动感知等）时，便会产生思维共鸣，感觉如同进入真实世界。

（2）交互性。当用户进入虚拟空间，相应的技术让用户跟环境产生相互作用，而用户进行某种操作时，周围的环境也会做出某种反应。

（3）多感知性。理想的VR技术应该提供一切人所具有的感知功能，由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前VR技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、触觉、运动等几种。

（4）构想性。当用户进入虚拟空间，可根据自己的感觉与认知能力，发散拓宽思维，创立新的概念和环境。

AR技术具有以下几方面的特点。

（1）虚实结合。AR技术将计算机窗口与图标叠映于现实对象，并可由用户进行手势指点等操作。此外，可让三维物体根据需要交互地改变其形状和外观；可对现实目标通过叠加虚拟景象产生类似于X光透视的增强效果；可将地图信息直接插入现实场景辅助驾驶；可通过虚拟窗口调看室外景象，使墙壁仿佛变得透明。

（2）实时交互。AR技术让用户可通过交互设备直接与虚拟物体或虚拟环境进行交互，增强用户对环境的感知，从而使简单的人面对屏幕交流发展到将用户融合于周围的空间与对象中。

（3）三维定位。AR技术通过虚、实两个摄像机的全方位对准，使虚、实场景融合一体，可让用户在三维空间中自由增添、定位虚拟物体。

2．4．3 常用产品(www.daowen.com)

目前支持生成VR体验系统的平台主要有以下3D游戏开发平台以及实时效果展示平台。

（1）Unity3D及UE4等

它们将BIM源模型导出的FBX等中间格式文件载入平台进行效果编辑、渲染，继而生成可供效果展示与场景互动的VR体验系统。其应用形式属BIM＋VR。

（2）Enscape

Enscape无须使用中间格式进行模型传递，可直接将BIM源模型（如Revit模型）一键加载，进行材质、场景效果编辑调节，然后可一键启动VR体验系统，利用HTC VIVE及Oculus等主流VR设备进行体验，但不可在虚拟现实环境中进行BIM数据源的读取与操作。其应用形式属BIM＋VR。

（3）Twinmotion

Twinmotion内置插件选项丰富，兼容性与模型识别读取度较高，既可进行较为完善的FBX格式模型导入与优化，又可一键无缝加载BIM模型，其材质、场景、光线等实时效果也非常优秀，堪比Lumion等软件下的渲染后效果，并可快速生成高清全景及效果图和漫游模型。另外，Twinmotion还内置了一些模型分析工具（如剖切面、测量等功能），可一键启动VR体验系统或者打包生成VR-EXE体验系统，还可利用HTC VIVE及Oculus等主流VR设备进行体验。目前Twinmotion的最新版本支持BIM数据读取，但不可进行沉浸环境下的数据功能，后续版本或继续丰富数据功能。其应用形式介于BIM＋VR与BIMVR之间。

（4）Fuzor

Fuzor是一款丰富完整的BIM设计施工协同软件平台，对施工项目针对性较高。其基于设计与施工的功能众多，兼容性与模型识别读取度较高，可一键进行无缝加载BIM模型，而且可以进行模型同步反向调整，还可一键启动VR体验系统或者打包生成VR-EXE体验系统，并可利用HTC VIVE及Oculus等主流VR设备进行体验，支持在眼镜设备中沉浸式读取与分析BIM数据，以及进行多项调整操作。Fuzor模型显示实时效果较好，沉浸式效果优，但材质效果精度不如Twinmotion，属于目前少有的能够无缝链接BIM模型及数据的专业BIMVR平台。

目前的AR软件主要有以下一些。

（1）ARKI

ARKI能提供建筑模型的增强现实可视化服务。它整合了3D建筑模型与AR技术，为设计和展示目的提供具有多层次的互动功能。ARKI可以在任何IOS／Android设备上使用。它可将三维模型简单地覆盖到现有的二维平面图上，还提供了其他几种互动功能，包括实时阴影分析和材料选择。

（2）Storyboard VR

Storyboard VR是一款免费的可视化工具。它允许用户运用拉入、排列和缩放生成简单的二维对象。用户可以从现有的图形工具上建立或上传图面及环境地图到Storyboard VR，然后选择对象并构建Storyboard。

（3）Pair

Pair（以前叫作Visidraft）使用专有的计算机场景和增强现实技术来构建一个应用程序。用户可使用iPhone或iPad将3D型家具和家电拖放到他们的设计中。与其他AR解决方案不同的是，他们专注于产品和消费者，允许用户像在自家办公空间的环境中在虚拟3D产品上检视对象。

（4）SmartReality

SmartReality是一个增强现实的移动应用程序，使用移动设备的相机影像与BIM模型产生3D互动重叠的可视化方案。它允许用户通过触控屏幕进行缩放，显示结构图层，随着时间推移来进行工程阶段的展现，并记录用户的体验图像和影像。SmartReality应用程序也有由JBKnowledge Labs研发团队开发的VR版本，该版本同时提供用户虚拟现实解决方案构建模型。