多媒体仿真系统建筑工程论文

1建筑工程多媒体体环境设计的全新特征

与传统的仿真环境对比，建筑工程多媒体仿真以及核心技术具有明显的优越性，主要体现如下：传统仿真对象为建模，支持建筑实体的仿真对象表现为多种媒体；在仿真机制下，建筑实体的仿真对象具有固有性、虚拟等媒体特征，形成自动生成的运动方程；支持建筑工程仿真系统可进行科学的实验纠正，交互控制实验等；集管理、查询、操作等功能为一体，支持仿真数据的处理等。对于建筑工程的仿真而言，还需要采取相应的核心支持技术，比如：工程数据场三维显示技术、曲面空间数据场静态四维技术、动态显示及控制四维技术、媒体对象集成处理技术等。多媒体仿真系统的层次结构，如图2所示。

2多媒体仿真系统设计机制

多媒体仿真系统的建立，符合建筑工程领域的特征，紧密结合建筑工程建模、结构分析等技术。在高耸结构随机荷载作用下经过分析其运用规律，可利用不同的媒体表现方式反映建筑工程多媒体仿真的原型系统等。多媒体仿真系统设计的基本思路包括：建模、分析、表现等，进行合理分布整体结构，优化设置仿真对象建模、仿真执行求解、仿真表现等模块。多媒体仿真系统的功能模块涉及了不同的专业以及不同的学科，综合应用到不同类型的多媒体计算机技术等。多媒体仿真系统的每个功能模块可实现行为模型、形态模型等，在实际的操作过程中全面建立多媒体模型，其仿真对象为多媒体仿真系统，以高效仿真执行及演示不同的多媒体表现，并且其多媒体仿真系统的特点具有明显独特性，SIMUWHIS系统的体系结构，如图3所示。

3SIMUWHIS系统的主要功能模块应用

3.1仿真建模器的应用

SIMUWHIS系统的基础模块为仿真建模器，具有重要的模拟作用，仿真建模器具有两个系统仿真对象。在抽象化的数理逻辑空间以及形象的媒体表现空间上，具有塔架和风荷载等建模，可建立数理逻辑空间以及媒体表现空间之间的映射关系。确保对象仿真模型，才能从根本上保证仿真过程的准确性。因此，仿真建模器在系统运行中发挥关键性的作用。

3.2风振响应解析器的应用

风振响应解析器作为SIMUWHIS系统内部的核心部分，主要是在于建立仿真执行的数理规律，确保计算仿真执行数据的精准性。SIMUWHIS系统静动力分析器通过应用仿真建模器构建的模型数据，将仿真结果数据输出来，为仿真演示器提供充分的数据。因此，风振响应解析器可连接仿真建模器，SIMUWHIS系统静动力分析器的主要功能包括：在等效的静力风荷作用下，进行求解与塔架体系杆件相关的静力响应，获取数据后，不但可为塔架杆件结构设计选择提供充分的依据，还可为此系统初阶校正工具提供最初原始数据，同时，还可按照之前的塔架设计资料，可让客户对本系统实施测试，测出其中的可靠性；在结构输入中采取脉动风荷载方式，解析解塔架在随机荷载作用力状态下的速度、位移、加速度等，从而求出相应的塔架结构运动轨迹。

3.3系统仿真演示器的应用

SIMUWHIS系统的仿真演示器作为多媒体仿真系统的外在表现环境，并且经过处理系统模型数据与解析器演算的系统行为数据，获取形象空间的媒体数据，将仿真延伸到非数字的模型所描述的领域，使其仿真的结果更准确。系统仿真演示器的主要功能主要包括：真实地表达塔架以及其场景，展示塔架风振响应的表现，动态演示塔架里程行为等；采取三维空间坐标，合理判断SIMUWHIS系统仿真对象的相互作用，科学选择仿真对象的表现媒体，控制仿真对象与多种媒体表现达到一致等。

4多媒体仿真技术在建筑工程的应用

4.1在工程结构分析中的应用

针对结构形式比较特殊，荷载以及材料较为复杂的情况下，我们大多采取模型试验进行测定其受力性能，但是由于场地与设备的限制，会对模型试验形成直接的影响。在工程结构分析中应用仿真与虚拟现实技术，均可完成足寸尺的试验，使参数的修改更加方便快捷。同时，部分结构比较复杂，难以直接进行试验，采取计算机模拟仿真技术更具有优势。有限元法作为结构分析的传统方法，通常是以内里图等力线形式描绘结构应力，但是采取仿真的虚拟现实技术，可通过颜色的变化，明确三维物的各个点大小。同时，从不同的角度与点位置进行观察，更能理解工程师的思维，掌握相关概念。

4.2在工程项目招标投标中的应用

在短时间内，业主以及评标专家需要深入了解招投标文件的编制，相关工程是否有中标的机会。特别是比较大型工程的招标投标环节，部分企业在企划阶段便开始做好充分的准备。在工程项目招标投标中应用虚拟仿真系统，可表现不能预演的施工过程，有利于减少了工作量与建筑投资，节省施工时间，提高各项资源利用率，并且不需要项目经理到现场答辩，便可经过对比，选择具有优越性、经济性的方案，在最大程度上提高了承办商中标的几率。

4.3在模拟过程中的应用

建筑施工作为一项动态系统，具有综合性、复杂性，复杂多样的工序复杂主要包括：立模、假设钢筋、浇注、振捣、拆模以及养护等。各个工序相辅相成，具有相互影响的关系，对混凝土浇筑进程造成直接的影响。但是，目前采取的模型只能对进度计划起到作用，无法真正控制整体工程的进展。在施工过程中建立完善的模型，可利用仿真手段及时解决施工中存在的各种问题。同时，在结构工程领域中实现仿真与虚拟现实技术，还可以进行管理建设系统以及建筑信息，监测建筑环境的空气流通问题等。

5结束语

综上所述，通过分析多媒体的仿真技术在建筑工程领域的应用方法，构建一个高耸结构风振响应的多媒体仿真系统的原型，从而建立多媒体的仿真系统，将建模、结构分析、仿真演示于一体，使多媒体仿真技术在建筑工程设计中发挥更大的价值。在长期的原型系统设计与研制过程中，多媒体仿真可为新型建筑设计分析系统提供很大的技术支持，在建筑工程过程中可广泛应用系统建模、过程控制、结果表现等方法，以保证工程建设的顺利进行，实现经济效益和社会效益的最大化，维持我国建筑企业的可持续发展。

作者：冯金钰 单位：四川水利职业技术学院