隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)AR在工程領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，越來(lái)越多的工程設(shè)施采用VR和AR技術(shù)輔助維護(hù)管理工作，包括對(duì)隱蔽工程的管理。隱蔽工程是指建筑物、構(gòu)筑物等施工期間將建筑材料或構(gòu)配件埋于物體之中后被覆蓋而無(wú)法從外表看到的工程設(shè)施，例如現(xiàn)澆鋼筋混凝土中的鋼筋、吊頂中的各種設(shè)備系統(tǒng)、路面下的各種基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)等。在設(shè)施維護(hù)管理過(guò)程中，這些隱蔽系統(tǒng)因?yàn)闊o(wú)法直接被觀察到，因此給維護(hù)管理人員帶來(lái)很多困難，而AR技術(shù)則能有效提供協(xié)助，使工程人員“虛擬“看到這些隱蔽系統(tǒng)。

圖1（a）是使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)平板電腦顯示地下管線的例子。具體工作原理如下：

(1)??將地下管線等隱蔽工程的BIM模型和可識(shí)別的固定實(shí)景物體整合，例如路口的燈桿或者既有建筑物。這些可識(shí)別的實(shí)景物體作為錨點(diǎn)。

(2)??通過(guò)平板電腦的攝像頭獲取實(shí)景，即路口的場(chǎng)景。

(3)??將實(shí)景圖像和BIM模型匹配，通過(guò)識(shí)別錨點(diǎn)，確定與照片場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)的虛擬BIM模型元素。

(4)??將虛擬BIM模型元素增強(qiáng)疊加到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。

隨著可穿戴技術(shù)的發(fā)展，AR設(shè)備也從手持走向穿戴。谷歌公司是最早試水AR頭戴顯示設(shè)備的高科技企業(yè)，可惜其探索性項(xiàng)目谷歌眼鏡于2014年因?yàn)楦鞣N原因停止了研發(fā)。隨后，2015年微軟發(fā)布了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔HoloLens，并于2016年開(kāi)始發(fā)售，成為消費(fèi)電子領(lǐng)域第一個(gè)實(shí)用型AR頭盔，隨后2019年又推出了第二代產(chǎn)品，HoloLens 2，從佩戴舒適度、視域范圍等方面進(jìn)一步提升其在各行各業(yè)的適用性。圖1（b）顯示的是用戶佩戴HoloLens可以看到房間內(nèi)隔墻中的龍骨以及配電管線的布局。傳統(tǒng)上，如果用戶想在這種龍骨隔墻上釘釘子懸掛比較重的東西，要用專(zhuān)用儀器探測(cè)龍骨位置，并要避免釘穿配電管?，F(xiàn)在有HoloLens助力，就可以輕松識(shí)別龍骨和管線。

圖1：AR技術(shù)識(shí)別隱蔽系統(tǒng)

如果增強(qiáng)到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的BIM模型中，還帶有從無(wú)線傳感器獲得的設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也可以通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)疊加到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，如圖2（a）所示，管道中的氣體流速、流向，可以通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式顯示，各種壓力表的度數(shù)，無(wú)需走進(jìn)觀察，就可以在眼前（使用HoloLens等頭戴式設(shè)備）或者屏幕上（使用平板電腦等手持設(shè)備）看到，而且可以通過(guò)菜單和系統(tǒng)進(jìn)行交互。圖2（b）展示了設(shè)備運(yùn)維人員使用AR眼鏡對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。在傳統(tǒng)的設(shè)備調(diào)試工作中，運(yùn)維人員通常需要攜帶厚重的系統(tǒng)手冊(cè)來(lái)確定如何調(diào)整設(shè)備的狀態(tài)。如果有AR眼鏡協(xié)助，設(shè)備調(diào)試人員只需要轉(zhuǎn)動(dòng)眼前虛擬的閥門(mén)，就能看到管道內(nèi)壓力的變化，并且可以隨時(shí)在眼前調(diào)用知識(shí)庫(kù)中的手冊(cè)進(jìn)行查詢。

圖2：AR技術(shù)支持設(shè)施管理

文章來(lái)源：天津市工程管理學(xué)會(huì)