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1、基本思想和流程

虚拟场景，也就是虚拟施工中的施工场景，由施工人员、施工构件和建筑物组成。场景中各种操作对象模型的建立是通过多种建模工具完成的，如施工人员模型的建立是通过3DMAX创建其基本骨骼并且加入施工动作的动画完成的；而包含具体数据信息的施工场地、PC建筑及具体构件的BIM模型是在CATIA软件中实现的。创建完成后的模型通过3Dvia Composer转换为3Dvia可读格式的文件后并导入虚拟交换平台，并在虚拟交互平台中建立模型间空间与位置的层级关系。这样就完成了虚拟场景的创建。虚拟施工中场景搭建的流程如图1所示。

图 1 虚拟场景创建流程图

2、施工人员模型创建

施工人员模型主要由人物骨骼模型和人物骨骼动画组成，由于PC建筑的施工过程复杂，施工人员需要完成大量的动作，因此施工人员模型的创建采用3DMAX创建人物骨骼的同时附加动作动画已达到仿真施工操作的效果。

具体实现时，采用的人物骨骼是3DMAX中的成品骨骼，骨骼动画的实现可分为常见动作和自定义动作两类分别实施。常见动作，如例如站立、走路、跑步等动作，可以采用已经编辑好的bip骨骼动画，导入到人物骨骼后可以直接生成动画。如编辑自定义动作，则可以切换为自动关键点模式或者自己设置关键点。将时间指针拖到相应帧数上后，对骨骼关节进行编辑。

完成一套动作中的分布动作后，把所有的动作的bip导入后通过混合功能拖动时间序列和混合设置，最后完成一套动作的编辑。

图 2 混合动作

3、建筑模型及构件模型的创建

施工场景模型包括为采用结合建筑参数数据方式建立的BIM模型。模型建立软件为CATIA，这种模型兼容性较好，在导入3Dvia后不仅树状结构保留、模型名保留而且在3Dvia中设置物理碰撞时比较容易。建好的BIM模型如图3所示。

图 3 BIM 模型

施工场景中，已装配好的建筑模型部分结构较为简单，可在CATIA中根据建筑的设计图纸通过拉伸、阵列和开洞等指令就可以完成模型的建立。而构件部分由于要展示装配操作细节，则需要更加精细的建模。如对构件中的一些辅助固定零件，在建模的时候也需要进行一些较为复杂的形状的建立。

图4 被施工构件

在CATIA中建立好模型后，以3DXML格式导出并将导出文件加载到3Dvia中进行后续的虚拟交互设计。

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