土木工程中的虚拟现实技术经济和技术的高速发展为土木工程科技提供了优良的发展环境。目前，土木工程领域信息化与集成环境的研究与技术竞争已经在全球展开。虚拟现实技术是综合性与集成性极强的高新技术，在航空航天、军事、医学、设计、艺术、文化娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。对建立用户能够沉侵其中、超越其上、自如时实交互的多维信息系统的追求，推动了虚拟现实技术在土木工程中发展和应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科，现已显示出一定的实用性，技术潜力十分巨大，应用前景非常广阔。本文将从下列6个方面，介绍土木工程中虚拟现实技术的研究现状和发展前景。1．土木工程仿真建模中的虚拟现实技术：包括抗灾与防灾的模拟仿真系统；岩土工程中的模拟仿真系统；项目管理系统；投标决策系统；工程结构分析的模拟仿真系统；施工过程的模拟仿真系统；土木工程中的专家系统与仿真系统的集成等；2．建筑CAD中的虚拟现实技术：包括城市规划、工程项目规划；建筑设计与结构设计；项目管理；室内装饰；建筑机械设计等；3．建筑、结构设计与施工过程的可视化计算：包括建筑设计与结构设计的可视化计算；建筑物、大型结构的风洞试验的可视化计算；结构有限元分析的可视化计算；施工过程模拟的可视化计算等；4．建筑、结构设计与施工的先期技术成果演示和验证技术：包括大型的公共建筑项目或比较重要的建筑(如车站、新机场、桥梁、港口、大坝、核电站等大型工程)、城市规划设计方案、城市交通布局设计方案、建筑物室内设计、布置和装饰效果的先期演示、验证建筑设计成果、结构设计成果的先期演示、验证等；5．建筑机器人中的虚拟现实技术：包括表面修整机器人；隧道工程用机器人；挖掘用机器人；组装机器人；检查用机器人；放射性混凝土切割机器人等；6．建筑、结构艺术与虚拟现实技术。1引言我国是一个发展中的国家，有大量繁重的基本建设任务。人口城市化已成为不可逆的总趋势，而人口城市化的比例已成为衡量一个国家经济发展水平的一个重要指标。我国目前的城市人口约占总人口的26.4%左右;估计到2000年，全国城市将发展到580个左右，城市人口可达到33%。据统计资料，一个发展中国家的城市人口达到30%左右时，整个国家的经济会有一个飞跃。依据这个规律，我国在本世纪末将会出现国民经济的大飞跃，预计到2020年，全国城市将会发展到1100个左右，城市人口可达到50%。考虑到我国的总人数和四化建设的规模，应该说我们正从事的是世界上最大规模的基本建设，而且正处在一个经济大飞跃的前夕。这种发展将为土木工程各学科提供优良的发展环境。这一优势，甚至西方国家目前也不具备。这一大好形势为我国土木工程科技工作者提供了空前难得的向国际水平冲击的良好机遇，同时，如何把握住世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创土木工程学科的新纪元，是对我们这些跨世纪一代人的严峻挑战。在上述形势下，开创土木工程高新技术的信息化与集成环境的新纪元的研究与技术竞争已经开始，谁先成功地掌握和运用土木工程高新技术的信息化与集成环境技术，谁就能在国民经济支柱产业——建筑业的国际竞争和土木工程学科的发展中取得优势。作为土木工程科技工作者，我们深受这一大好形势的鼓舞，非常强烈地感受到了信息时代对各个学科、特别是对土木工程学科发展所带来的迅猛冲击。感到与其被动地等待信息革命的浪潮扑来，不如因势利导、冲在信息革命浪潮的风口浪尖上，积极主动地推动中国土木工程的信息化与集成化。我们应当抓住当前这一大好时机，组织全国的科研力量，投入人力和物力，研究与开发土木工程的高新技术，以促进我国土木工程学科和建筑业的发展。我们在这里介绍的虚拟现实技术就是土木工程高新技术的其中之一。虚拟现实(VirtualReality－VR)，有时也称为灵境，是一种可以创建和体验虚拟世界(VirtualWorld)的计算机系统。虚拟世界是全体虚拟环境(VirtualEnvironment)或给定仿真对象的全体。虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉的交互式视景仿真，因而一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学图象处理与模...
