[发明专利]一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法及系统

说明书

本发明涉及工程进度管理技术领域，提供了一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其方法包括：使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。具有无需BIM建模，可通过带有深度传感器的增强现实设备，对现场的工程进行实时建模，且能够测量两个时间点之间的工程进度的优点。

技术领域

本发明涉及工程进度管理技术领域，尤其涉及一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法及系统。

背景技术

随着城镇化发展，中国建筑建造逐渐由粗放式管理转变为精细化管理。工程进度管理为工程管理中的重要一环。合理的工程进度管理对于保障项目在预算内如期完工具有重要意义。

传统上解决工程进度管理问题的方法是制定施工进度计划。施工进度计划通常以纯文本的形式进行记录追踪，辅以甘特图直观表示进展。但施工进度计划通常只能精确到周、天，无法对工程进度进行实时跟踪。编制及优化进度计划时计算复杂，需要专业技术人员进行绘制，费时费力，与工程实际进度存在滞后性。

传统的工程进度管理的另一方法是采用二维CAD软件对其进行管理，此种方法仍大规模应用于工程实践中。但二维CAD软件形象性差，因而对管理人员专业性要求较高，需要其熟练掌握CAD制图读图技能。二维CAD软件无法为各专业提供协同设计平台，不利于各专业设计人员交流，同时造成设计人员与不熟悉CAD读图技术的现场管理人员、施工人员、业主等沟通效率低，不利于工程精细化管理的时效性。

目前较为先进的工程进度管理为应用三维BIM模型进行管理的各类工程管理软件。此类软件克服了二维CAD软件形象性差的不足，能够以直观的三维形象展示项目情况。但这类软件普遍遇到应用困难有两点：第一，三维BIM模型建模困难，对专业要求更高，但施工中不确定性因素多，难以实现规范化、精细化的管理，一旦涉及现场改动，难以实时更新BIM模型进行实时追踪；第二，三维BIM模型运算对计算机要求较高，难以在现场配备可高速运算BIM模型的计算机。在进行精细化管理时，例如施工现场需追踪单个构件(墙，柱等)每小时的工程量，BIM模型难以满足如此高的精细化的建模需求(对计算能力要求极高)。

因此，基于上述现有技术中存在的问题，本发明解决的技术需求为，在施工现场进行实时工程进展跟踪，工程精度为单个构件，时间精度为每小时(极限时间精度为秒，但工程中并不常见)。同时此技术需实时进行运算，展现效果直观，无需专业建模，容易操作及学习。本发明利用增强现实技术实现了这一技术需求。

增强现实(Augmented Reality/Mixed Reality，或简称AR/MR)技术将虚拟信息与真实场景相叠加，运用三维建模、实时跟踪、智能交互等多种技术手段，将计算机生成的虚拟信息(文字或图形)叠加到真实场景中，从而使用户能够同时看到真实场景和虚拟信息，并利用提供的虚拟信息更好的理解真实场景。增强现实技术在1990年首次被提出，但直到2016年以来，较为成熟可应用的增强现实设备才真正出现。但大多数增强现实设备只为单一应用场景而研制，因此缺乏通用性。考虑到施工现场的复杂性，工程进度管理综合性很强，对设备要求全面。

与本发明最接近的已有技术为莱泰克斯系统有限公司申请的发明专利“用于在施工现场生成自适应投射现实的方法和系统”(申请号：201880052225.8)。在该发明中，发明人提供了一种在施工现场应用增强现实技术进行图形捕获及投影的方法和系统。该系统包括图形捕获传感器、计算机处理器以及投影仪。