體育工程AR展示平臺助力智能建造

隨着電子技術的快速發展，增強現實（AR）技術是近年來計算機視覺與人機交互領域備受關注的熱點。近日，蘇州經貿職業技術學院信息技術學院編程愛好者社團成員趙雲傑、唐竹韻、李吉、朱芷睿等在李林燕老師的帶領和指導下成功開發了體育工程AR展示平臺。

傳統的建築設計通常採用從二維圖形到三維思維轉化的方法，由於二維圖紙或三維模型僅體現建築物的部分信息，而設計者對設計對象缺乏全方位的思考，眼界較窄、缺乏整合思維能力，因而一些設計缺陷常被掩蓋。

據指導老師李林燕介紹，增強現實技術（AR）引入建築設計中，可以使建築師的創作過程中通過增強現實技術中的真實對象位置姿態跟蹤技術及虛實融合技術，將建築設計三維模型在真實世界中註冊，並與真實的建築周邊環境融合，有效避免建築設計過程中對周邊環境的建模，同時保證在設計結果中周邊環境的真實性，有利於設計師對建築設計方案做出更合理的評估。由於AR可在施工現場加載虛擬的施工內容，使現場人員從平面化的數據提取這種需要較高專業素養的活動中解脫出來，就可以在現場施工管理中減少由於施工組織和圖紙的誤解和信息傳遞的失真所造成的巨大損失，減少施工員反覆讀圖識圖的時間，輔助施工員的管理、加強現場施工人員的培訓甚至通過加載明顯的標記信息強調重要節點的施工從而有利於現場安全管理。

團隊成員結合體育工程施工現場直觀展示的業務應用需求，參照國家、省電子政務一系列規範，面向工程管理部門、運營企業和施工企業，通過視景仿真、數字動畫生成，綜合集成計算機圖形學和虛擬現實技術，實現對體育施工現場、動態變化的實景展示，構建和共享體育工程資源庫，形成體育工程“一張圖”，並對資源數據進行統計分析，完成了體育工程AR展示平臺的搭建。

爲了驗證系統設計的合理性，團隊還以蘇州經貿職業技術學院操場體育工程爲例，進行了體育工程AR展示平臺的實現。主要以Java、MySQL 等工具實現了體育工程“一張圖”、體育工程數據分析、AR展示系統等功能。

通過“一張圖”可以展示動態體育工程施工現場信息，可實時預測體育工程進展情況，也可以查詢當前物聯網監測數據，也將體育工程各類相關的數據依據不同條件、不同類別進行統計分析的圖表一體化在AR“一張圖”中進行集成。在AR全景圖像中點擊對應的工程，可將工程的基本信息進行展現，包括工程的基本情況、任務概況、工程標段、質量要求、管理單位、管理人員、施工單位、施工人員、監理單位、監理人員、施工材料、生成廠家、性能指標等各類體育工程基礎信息。

體育工程數據可在全景圖像上以浮窗的形式直接顯示出來，包括工程預計進度、管理人員巡查數據、監理人員反饋數據、施工單位報送數據、相關附件資料等信息，管理人員通過查看施工現場AR影像一張圖時，即可將其體育工程相關的各類數據集成反映。

AR展示系統結合AR 技術、VR 技術、物聯網技術、無線通信技術、移動互聯網技術、GIS技術以及計算機技術，設計開發可滿足實際需要的體育工程AR 展示平臺，通過採集體育工程AR 數據、工程數據、物聯網數據，設計並實現數據集成平臺、體育工程數據的共享接口以及AR展示系統，滿足爲管理部門、施工企業和相關主管部門提供體育工程數據資源的實時展示、查詢、統計和管理等功能，爲體育工程管理提供了智能化支撐。

李林燕老師表示，團隊同學通過半年多的開發和實踐，順利構建了體育工程AR展示平臺。利用該平臺大量建設信息得以更充分展示，可減少由於對圖紙的誤讀和信息傳遞失真所造成的巨大損失，減少施工人員反覆讀圖、識圖所耗費的時間，使得工程施工管理可視化、便捷化。