VR技术在建筑安全类培训的应用研究

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　　摘 要：建筑行业我我国国民经济的重要组成部分，但是目前建筑行业安全生产形势比较严峻，过程的复杂多样、高空作业多、机械化水平低、操作人员安全意识不到位等因素，需要创新安全培训模式，提高工人素质。VR技术作为一种新颖的视觉感官体验形式被引进建筑施工安全培训，VR技术以模拟真实场景真实、体验内容丰富、互动性强、代入感、不受到讲师水平、场地设备和培训时间的限制、体验内容更加丰富、模拟高危培训项目、VR安全培训对场地没有限制，建设运营成本低，更加绿色环保等优势，满足当代施工项目培训要求，是建筑施工安全培训教育发展创新的成果。
　　关键词：建筑安全培训;VR技术
　　1 VR技术应用于建筑安全培训的背景
　　建筑业是中国国家经济发展的支柱产业，建筑业的发展促进国民经济的增长，并且解决了很大一部分人就业问题，目前建筑业增加值已占国内生产总值的6%左右，在我国经济中有着举足轻重的地位。由于建筑业施工过程的复杂多样、高空作业多、机械化水平低、操作人员安全意识淡薄，使得建筑安全事故时有发生。我国建筑施工安全事故 近几年来呈下降趋势，但每年的安全生产事故数和死亡人数的总量仍然较大，并且呈现小范围内波动，重大伤亡事故时有发生，目前我国建筑施工安全生产形势仍需要特别重视。
　　由于建筑业工人普遍安全意识薄弱，其在劳动作业过程中由于侥幸心理经常违规作业，加强工人的安全教育和安全意识才能降低安全生产管理工作。传统的安全教育培训方式培训效果不佳，大多不能调动工人学习的主动性。[1]当下全国进行大力推广高效率和高质量的VR建筑安全教育培训模式，可以集合视觉、听觉、动态动作等方法，提高了作业人员安全培训学习兴趣。
　　2 VR技术在建筑安全培训现状
　　建筑业近些年加大VR建筑安全培训技术的投资与建设，并不断开发新的培训模式，VR技术以虚拟的场景，让施工人员亲自体验事故发生的过程，真实的代入感对参训人员巨大震撼，让参训人员直接感观体验建筑施工过程各种危险;VR 安全教育培训技术还可以模拟实际具有一定危险性项目，国家对VR安全培训教育大力推广。[1]国外在安全教育领域，VR 技术能进行类如模拟各种灾难情况演练处置、危险情节的疏散工作、伤员急救演练、关地震等灾害预防模拟训练等安全培训，取得较好的培训成果，在建筑行业方面，VR 技术应用提升建筑工人安全技能，并且通过VR技术辅助建筑设计师进行细部设计，通过设计一体化、合理化设计节省成本，避免重大修改、返工。近几年国内在安全教育领域积极引进VR技术，比如某电力公司基于 VR 技术建成了安全体验平台，主要用于电力安全培训工作，强化学员的体验感受，改善员工安全习惯和行为，提高作业技能，增强安全意识。全国各地安全管理部门或高校修建 VR 技术建筑安全培训基地应用于学员建筑业安全培训。[2]VR 体验式培训项目的热潮培养了几十家VR技术开放公司，项目涵盖各种建筑工程项目类型的建筑安全培训功能。
　　3 VR技术在建筑安全培训的应用优势
　　基于 VR技術 的安全培训是在虚拟空间模拟真实的建筑施工现场环境、机械设备与事故过程，优势如下：沉浸性、互动性与构想性带来的体验效果远超传统实体体验式培训;不受到讲师水平、场地设备和培训时间的限制，体验内容更加丰富、还能模拟一些难以搭建或危险性很高的项目，更好培训学员安全避险、自救自护技能;VR安全培训对场地没有限制，建设运营成本低，更加绿色环保。
　　VR技术是运用计算机模拟视觉、听觉、触觉等多种感官体验的虚拟施工环境场景，VR 场景具有3个特征，即沉浸性、交互性、想象性，沉浸性指学员通过 VR 设备进入虚拟世界，全方位的视觉效果让学员，仿佛身临其境;交互性指学员使用相应设备和虚拟世界中的对象进行交;想象性指学员在虚拟环境的引导下产生现实没有发生的感觉。在建筑领域，VR虚拟现实技术在建筑安全教育培训中的应用，利用 BIM 技术建立建筑场景模型，再利用 VR 程序引擎深化和渲染建筑场景模型，学员穿戴 VR 头盔坐在相应设备上沉浸到虚拟现实的环境中，以强烈的立体感、临场代入感及视觉的冲击带给体验者深刻的印象，让学员深入其境地感受到高处坠落、物体打击等伤亡事故场景中恐惧感，真实地感受违章作业带来的严重后果，从而感受到无防护状态下作业的危险性。
　　传统安全教育培训模式受到培训基地讲师和设施等条件的限制，培训效果和质量大多不佳，但是 VR 建筑安全教育培训方式内容更加丰富，并且不受讲师水平、实训场地设备和培训时间限制，可以实现不同的施工现场和不同的施工阶段。传统体验式培训以整个体验过程保证学员在不受伤害的前提下进行的，但是 VR 安全教育设备能模拟例如土方开挖、触电体验、高处坠落体伤害等难以搭建或危险性很高的项目，通过在逼真的灾害环境类似切身体验般的深度培训，提高学员安全避险、自救自护技能和安全防范意识。
　　实体性安全体验场馆建设一般包括土地使用的费用，[3]需采用大量的制作材料、电力和水源进行加工及施工建设，建设成本较高，并且不具有移动的性能，建成后的运行成本也远高于 VR 虚拟安全体验场馆，VR 安全教育设备的可移动特性可以代替实体安全教育体验馆，决场地的限制，节省项目成本，更加绿色环保。
　　4 结论
　　本文通过VR技术应用于建筑安全培训的背景、VR技术在安全教育培训方面的应用现状、VR技术在建筑安全培训的应用优势等三个方面分析，得出基于VR技术的建筑安全培训体验效果远超传统实体体验式培训，能模拟逼真的场景环境、不受到讲师水平、场地设备和培训时间的限制，体验内容更加丰富、还能模拟一些难以搭建或危险性很高的项目、VR安全培训对场地没有限制，建设运营成本低，更加节省资金和材料物资，VR安全培训在建筑施工安全教育领域的优势将更进一步推广VR安全培训应用。
　　参考文献：
　　[1]房菁.VR 教育在我国的发展现状研究[J].时代教，2016（21）：200.
　　[2]彭灿.VR 技术在建筑业的应用研究[J].经贸实践，2017（15）：71.
　　[3]孟欣.VR 技术：用虚拟场景开启学习新模式[N].中国文化报，2016-06-09（007）.
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