1.项目名称
工程制图与识图虚拟仿真实训实验教学项目
2.实验目的
传统的工程制图与识图教学存在抽象难懂、实践机会有限等问题。该软件平台利用BIM、虚拟现实、增强现实等信息技术,创建高度仿真的虚拟环境,将抽象的图纸知识转化为直观的三维模型,学生可以在虚拟场景中进行图纸的绘制、解读、修改等操作,有效提升学生的学习效果和实践能力。同时,平台还提供沉浸式的交互体验,学生能够在虚拟环境中模拟实际工程项目,通过不断地操作和实践,深入理解工程制图与识图的原理和方法,极大地提高实际动手能力。解决传统教学的痛点,也为行业培养更符合需求的人才,助力解决行业问题。
3.实验内容
工程制图与识图虚拟仿真实训实验教学项目,实验包含工程制图、工程识图、实验考核三大模块,其中工程制图模块包含投影基本知识、点线面投影、基本体投影、组合体投影、剖断面投影、轴测投影;工程识图模块分为建筑施工图与结构施工图,结构施工图部分包含平法通识知识、梁识图与钢筋构造、柱识图与钢筋构造、板识图与钢筋构造、剪力墙与钢筋构造、基础识图与钢筋构造、楼梯识图与钢筋构造等学习内容。
团队成员:
1.王兴,讲师,工程师,主要讲授建筑信息模型应用、装配式混凝土建筑构造、BIM建筑施工组织与管理等课程。
2.陈龙,副教授、工程师,主要讲授BIM建模技术、平法识图与钢筋算量、建筑CAD等课程。
3.杨贤军,工程师,建筑工程系实训指导教师,主要讲授建筑BIM应用、平法识图与钢筋算量等课程。
技术支持:
福建犀牛智慧科技有限公司
该软件平台的开发推动高校与企业之间的合作,促进科技成果转化与应用,推动智能建造产业创新发展,助力整个建筑行业的数字化、智能化升级。该平台让学生随时随地开展工程制图与识图的实训学习,打破时空壁垒,学生可以根据自身情况灵活安排学习时间和进度,提升学习效率。
该项目具有以下特色:
1.静态画法几何模型模拟:平台针对静态画法几何模型通过仿真与二维动画结合,帮助学生深入理解和分析画法几何模型的特点以及各个空间之间的联系,让学生在工程制图学习中能更好地构建良好构造空间思维能力。
2.动态建筑模型施工图呈现:平台依托实际项目,运用BIM+、三维漫游技术动态呈现,实现传统建筑施工图与3D建筑模型良好结合与展示,加强对建筑模型的理解,让学生更好地掌握工程识图知识和技能。
3.动态结构模型施工图交互:通过案例库、三维模型来立体形象讲述梁、柱、板、墙、基础、楼梯等六大构件的制图规则、节点和钢筋构造。利用虚拟仿真学训库中大量三维 BIM 模型,以仿真交互讲、学训考的形式,使学生更直观地理解和掌握工程识图数据,提升对复杂数据的解读能力。
虚拟仿真实验需要稳定的网络连接,以确保实验过程中数据传输的连续性,避免因网络波动导致实验卡顿、加载中断或数据丢失等问题。建议使用有线网络,其稳定性通常优于无线网络。若使用无线网络,应确保处于信号强、干扰少的环境中。
实验需要使用支持Webgl的浏览器打开使用,例如360浏览器、谷歌浏览器、火狐浏览器、Edge等。
前端部分
1.WebGL渲染核心:借助WebGL技术,将Unity构建的3D场景直接渲染于浏览器页面。此技术使浏览器无需插件,即可高效展示复杂3D图形,达成虚拟实验场景的可视化呈现。
2.用户交互界面:运用Unity的UI系统搭建,包含各类操作按钮、参数输入框、进度条等。用户借此与虚拟实验展开交互,如点击按钮开启实验步骤、拖动滑块调整实验参数。
中间逻辑层
C#脚本逻辑:以C#编写脚本,实现实验逻辑。例如,控制虚拟物体的运动轨迹,模拟实验中物质的反应变化,把控整个实验流程的推进。
后端支持部分
服务器存储:选用云服务器,存储实验相关数据,如用户信息、实验结果、实验配置参数。
数据交互接口:通过HTTP协议,构建前端与服务器的数据交互接口。前端将用户操作数据发送至服务器,服务器处理后返回相应结果,如实验考核数据。