导 读
在上期文章《智能建造知识拓展｜AR技术：虚实融合，赋能施工现场》中，我们系统阐述了增强现实（AR）的技术原理、核心特点以及在设计会审、施工放样、隐蔽工程巡检等场景中的工程化应用，揭示了AR如何将数字信息叠加到真实环境中，为建造提供"所见即所得"的辅助能力。
本期，我们将聚焦虚拟现实（VR）技术，并系统对比VR与AR的区别。深入解析VR如何构建完全沉浸式的虚拟环境，在安全培训、方案模拟、虚拟样板间等场景中的独特价值，并对比两者在技术路径、硬件设备、适用场景及智能建造中的应用定位，帮助读者根据实际需求选择合适的技术工具，共同推动智能建造的数字化升级。
一、AR技术是什么？
1. 概念
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机生成完全沉浸式的三维虚拟环境，并利用头戴式显示设备（HMD）阻断用户与现实世界的视觉、听觉联系，使用户产生身临其境感的交互技术。用户通过头部追踪、手柄操控等方式与虚拟场景中的物体进行互动，获得"完全脱离现实"的体验。
以下列举三个具有代表性的专业解读：
① 虚拟现实是利用计算机生成一种多源信息融合的交互式三维动态视景，使用户沉浸到该环境中。（来源：百度百科"虚拟现实"词条）
② VR技术通过头戴显示器、位置追踪器等硬件，使用户完全置身于虚拟的建筑信息模型（BIM）中，可用于设计评审、施工模拟及安全培训。（来源：《智能建造技术导则（试行）》）
③ 与AR不同，VR不保留任何现实画面，而是将用户的视觉、听觉甚至触觉完全包裹在数字构建的世界中，实现高强度的沉浸感。（来源：中国电子技术标准化研究院）
VR沉浸式体验示意图（来源：网络）
2. VR的核心特点
VR具备完全沉浸、交互性强、自主漫游、场景可重复四大核心特点，能够通过虚拟环境全面覆盖用户的视觉与听觉，有效隔绝现实干扰；同时支持手柄、手势、语音等多种方式与虚拟物体实时互动，还能让用户在虚拟空间内自由移动、多角度观察场景，并且可反复模拟危险、复杂或高成本的各类场景，循环使用无物理损耗。
AR的核心特点(来源：自绘）
3.VR与AR的区别对比
增强现实（AR）和虚拟现实（VR）的主要区别在于它们对现实世界的处理方式和交互方式：
VR 与 AR 的原理区别(来源：网络）
三、VR技术在智能建造中的应用场景
虚拟现实技术在建筑工程领域具有广泛的应用前景，涵盖了建筑设计、施工、评估、监控、协作和培训等多个环节。通过逼真的效果模拟，VR技术可以在智能建造项目实施过程中提高工作效率、安全性以及客户满意度。
1. 方案设计与评估
VR与BIM技术结合，能够模拟建筑工程的外观、空间布局和氛围，使建筑设计师能够更直观地感受建筑的空间结构和装饰效果。通过实时查看和评估不同设计方案，设计师能够更好地了解和调整设计方案，提高设计质量和效率。同时，虚拟现实技术可以对设计方案进行仿真和评估，确保设计方案符合客户需求和工程标准。
VR技术运用在方案设计（来源：网络）
【应用案例】 国际工程项目虚拟设计评审
在国际工程项目中，Stantec公司已将VR作为其标准设计评审工具。团队在ACC（Autodesk Construction Cloud）平台与Workshop XR的配合下，开展沉浸式虚拟设计评审。以挪威Kongsberg项目为例，Sweco团队利用VR进行设计评审，与运维人员共同在虚拟环境中评估设备高度、可达性和质量控制等关键问题，通过沉浸式体验提前发现设计缺陷并优化方案，显著减少了后期的设计变更。
VR技术运用在设计评审（来源：网络 ）
2. 设计性能辅助分析
利用VR技术，可辅助分析建筑工程的性能指标。设计师可以在虚拟环境中模拟自然光照、空气质量、自然通风等场景，以了解建筑工程在不同环境下的表现和影响。这有助于设计师优化设计方案，及时发现并解决问题，从而提高建筑物的性能和质量。
AR技术运用在设计会审与技术交底（来源：网络）
3.建筑材料模拟与选择
利用VR技术，能够模拟各类建筑材料的颜色、纹理、质地等特性，以及不同材料在不同光照下的表现。设计师可在设计阶段利用此技术进行材料的模拟和选择，使客户更直观地了解材料效果和适用性，优化决策过程。
VR技术运用在建筑材料模拟与选择 （来源：网络）
4. 设计交底和培训
用VR技术，设计师能够将设计方案以三维立体的形式呈现给客户和施工团队，从而实现更有效的沟通和交流。这有助于客户和施工团队更好地理解设计方案，减少沟通成本，提高沟通效率。同时，虚拟现实技术还可应用于培训和教育，帮助施工团队更好地掌握施工技能和工艺工法。
VR技术运用在设计交底和培训 （来源：网络）
【应用案例】攀枝花天星湖项目VR沉浸教学
2025年9月，四川省BIM+应用及智能可视化工程技术研究中心在天星湖项目现场举办VR沉浸式数字化工程建造科普体验活动。学生分组佩戴VR头显，先后完成主体结构、边坡支护、机电安装三大工序的"1:1虚拟漫游"，并在系统预设的5类安全质量事故情景中完成隐患识别与处置演练，为智慧建造人才培养提供了创新实践平台。
攀枝花天星湖项目VR沉浸教学（来源：网络）
5. 施工过程模拟与安全培训
利用VR技术，可以在施工前期对施工过程进行模拟和评估，以确定施工组织方案的可行性。同时，虚拟现实技术还可以模拟施工过程，包括高处坠落、物体打击等危险场景，让施工人员在虚拟环境中进行安全培训，提高他们的安全意识和应对危险的能力。
VR技术运用在施工过程模拟与安全培训（来源：业荣数据）
【应用案例1】吉林大水网工程VR安全培训
该工程率先引入VR虚拟现实技术，打造集"体验、教学、考核"于一体的安全培训新平台。施工人员佩戴专业设备后，可"置身"隧道坍塌、高空坠落、触电等模拟场景，在第一视角的感官冲击中直观感受违规操作的严重后果，有效破解了传统理论培训"纸上谈兵"的困境。截至目前，所有洞口施工人员已实现全员沉浸式培训覆盖，安全意识从"被动接受"向"主动践行"深度转变。
吉林大水网工程VR安全培训（来源：网络）
【应用案例2】中铁六局VR安全演练（2025年）
中铁六局项目部引进的VR系统不仅能模拟逼真的视觉场景，还通过震动地板、环绕声效和温度变化，让体验者感受到真实的紧张感，并加入了触觉反馈功能------当体验者触碰危险区域时，智能手环会发出震动警告。演练指挥中心大屏实时显示每个体验者的位置和状态，可即时分析疏散路线是否合理。
中铁六局VR安全演练（来源：网络）
6.数字化样板间
通过楼盘虚拟可以体现楼盘在未来的真实景观、周边的环境及配套设施，验证客户所购买的单位与周边环境的协调关系，通过该户型的窗户真切地看到未来属于自己的景观。VR技术给客户提供一种崭新的楼盘展示方式；完美体现客户的设计方案，通过第一人称角色切换，给予购房者以真实在场、亲临其景的感受；可在同一角度对同一户型尝试不同的装潢设计，实时变换房间的装修材料，使购房者体验不同的装修风格。
VR技术运用在数字化样板间 (来源：网络）
四、VR与AR的协同应用：优势互补
在实际项目中，VR和AR往往协同工作。VR负责"走一遍"的设计验证，AR负责"比一下"的现场施工。
【应用案例】港铁东铁线古洞站项目
该项目全面采用BIM、VR及AR技术。施工团队运用VR技术进行方案模拟和交底，再用AR技术将BIM模型叠加于工地现场，确认各种设施、装备及管道等装设位置是否正确，及早识别误差及修正。相比以往使用纸本平面图纸及手动测量工具，新技术可大幅提升效率与精准度，误差少于10毫米。当工程包含消防、灯光、假天花等多个工序时，利用模型可提前决定工程先后次序，避免冲突，大幅减少重复时间。施工完成后，整个模型会交付运维人员，日后维修或更换设备时可通过平板电脑查看隐蔽结构的位置，方便进行保养作业。
港铁东铁线古洞站项目（来源：网络））
五、VR技术的制作与实现
在智能建造项目中，制作并应用虚拟现实（VR）技术涉及一系列关键步骤，这些步骤共同构成了从建筑信息模型（BIM）到最终VR展示的完整流程。以下是这些步骤的详细描述：
1. BIM模型建立
首先，需要使用建筑信息模型（BIM）技术，根据建筑设计师的图纸和要求，建立三维模型。这个模型应该包含建筑物的外观、内部布局、家具和装饰等细节信息。
2. 模型导入VR平台
将建立好的BIM模型导入虚拟现实（VR）平台，进行渲染和优化。这个过程可以将模型的细节和颜色渲染得更加逼真，同时调整模型的大小和比例，使其在VR环境中更加真实。
3. VR环境设置
在VR平台上，设置样板间的虚拟环境，包括光照、阴影、材质等。这个过程可以根据实际场景的需求，调整环境的氛围和光线效果，使样板间看起来更加舒适和自然。
4. 交互功能设计
在VR环境中，添加交互功能，让用户能够与虚拟样板间进行互动。例如，用户可以打开门窗、开关灯光、移动家具等。这些交互功能可以通过VR手柄或手势识别来实现。
5.用户体验测试
让用户体验者戴上VR头盔和手柄，进入虚拟样板间，测试VR场景的真实感和交互功能。根据用户的反馈，对VR环境进行调整和优化，提高用户体验。
6. 发布和展示
VR虚拟场景制作完成后，可以设置专门的VR展示区，让客户通过VR头盔和手柄体验样板间。这种展示方式可以增强客户对房屋的感知和兴趣，提高销售效果。
7. 后期维护与更新
根据用户反馈和市场变化，持续优化VR环境和交互功能，并开展后期维护与更新工作。同时，还需要为使用VR系统的员工提供技术支持和培训，确保他们能够熟练操作和维护系统。
VR制作流程规范（来源：网络））
六、VR技术的成果查看
VR成果的查看方式有多种多样，其中最常用的方式是使用头戴式VR设备进行沉浸式漫游和裸眼多机位投影。
1.佩戴VR头盔
用户可以身临其境地进入虚拟环境，并自由探索其中的细节和场景。这种查看方式提供了高度逼真的沉浸式体验，让用户能够更加深入地了解和感受VR成果。
●沉浸式漫游特点：
（1）利用计算机图像建模技术、虚拟现实技术、3D图形成像技术等，直接呈现数字内容到视觉系统，让用户"穿越"到另一虚拟空间。
（2）虚拟现实技术成熟度较高，技术研发投入较少，能快速普及技术和应用落地。
（3）虚拟现实具有较高的沉浸性、交互性、想象性。
●沉浸式漫游要求：
（1）数据要求：高精度数字化模型(3D级)。
（2）软硬件设备需求：① VR系统服务器 ；② 大尺寸高分辨显示器；③ VR交互体验模型系统；④ 无线传输系统；⑤ VR眼镜，及无线套装及其他。
（3）环境要求：避免大面积透光反射环境。
（4）场地要求：20-50平方米（>4米*5米）。
VR头盔（来源：网络））
2. 裸眼多机位投影
（1）数据要求：高精度数字化模型(3D级)。
（2）软硬件设备需求：① 激光投影机；② 短焦镜头；③ 图像控制系统 ；④ 融合软件；⑤ 互动系统 ；⑥ 中控集成系统；⑦ 线材及其他。（3）环境要求：低照度弱光环境。
（4）场地要求：150-200平方米。
裸眼多机位投影场地（来源：网络））
七、总结展望
BIM技术在建筑工程中的应用虽然带来了三维可视化优势，但其信息呈现方式仍不够直观，操作不够灵活。扩展现实（XR）技术------包括VR和AR------为解决这一问题提供了可行的方案。利用VR、AR等扩展现实技术，可以在BIM模型的基础上，将用户置于一个逼真的虚拟或虚实结合的环境中，通过头戴式设备查看建筑细节。应用XR技术使设计及施工问题更易理解和解决，提高BIM在建筑工程中的应用效果，减少错误，提升质量和效率。
我们深耕智慧工地与智能建造领域，持续关注前沿技术的工程化落地。我们的智慧工地管理平台已集成BIM、劳务、技术、进度、智慧物料、AI视频监控、塔机监测等核心系统模块。未来，业荣数据将探索VR/AR与现场管理系统的深度融合，助力客户实现更安全、更高效、更智能的建造方式。
本期综合参考资料，推荐阅读：
1\] 住房和城乡建设部.《智能建造技术导则（试行）》 \[2\] 中国电子技术标准化研究院.虚拟现实产业发展白皮书 注：本期内容部分图片来源于网络汇总，版权归原作者所有。