- 文献综述（或调研报告）：
1、建筑信息化的发展现状
建筑信息化的技术主要是以BIM技术为代表。本文所述的混凝土预制构件外观三维重建与生产质量管控在理论上仍属于BIM的技术范畴。Building Information Modeling，简称BIM，是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。由于BIM的种种优良性能，该技术得以在国外得到大量的使用和推广。全球建造的主要市场截止2013年，在商业领域（办公楼、酒店等）使用BIM技术建造的工程比例已经达到63%，在与政府合作的基础设施领域实施BIM建造的超过49%。（数据来源McGraw Hill Construction, 2013）
BIM在国外的迅速发展也推动了BIM在中国国内的发展，从2003年开始，BIM作为一个新兴词汇进入到中国的学术研究界，2005-2011年BIM的文献数量平缓增长，这一时期整个行业还处于对BIM的接受与认识过程中；随着BIM技术的逐步睢广，其价值得到了行业广泛的认可，尤其是2011年住建部发布的《2011~2015建筑业信息化发展纲要》中将BIM技术列为“十二五”期间重点推广技术，力争实现基于BIM技术的协同设计系统建设与应用，BIM研究文献开始大幅度增多。2012年开始，BIM研究文献出现阶梯式增长，这与我国建筑业转型发展的总体背景相吻合。[1]
BIM技术从进入中国以来，学术界的研究从BIM的可视化，笼统的项目管理，到逐渐趋向于比较具体的碰撞检查和成本质量管理，在理论演技和实际应用上也取得了比较大的进步。[2]尽管目前BIM技术在中国的发展形势良好，但是该技术的发展与国外的水平仍然存在一定的距离。尤其是在国内的BIM技术的应用多浮于表面，为了应付BIM应用任务而出现的独特的“双轨制”，即BIM设计与传统的建筑设计并存但不通用，在一定程度上反映了国内BIM技术的应用困境。
2、装配式建筑的发展应用
本课题的研究重点在与将信息化技术与装配式建筑相结合，为装配式建筑的发展提供有力的技术支持。近年来受国家政策支持，装配式建筑的发展十分迅速，作为一种新的建筑形式，在目前的建筑领域与传统的建筑方式相配合，对生产效率和质量都有较大提升。但是目前装配式建筑的质量管控部分仍有较大的问题亟待解决。
装配式建筑规划自2015年以来密集出台,2015年末发布《工业化建筑评价标准》，决定2016年全国全面推广装配式建筑,并取得突破性进展；2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上；2016年2月22日国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%；2016年3月5日政府工作报告提出要大力发展钢结构和装配式建筑，提高建筑工程标准和质量；2016年7月5日住建部出台《住房城乡建设部2016年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目名单》并公布了2016年科学技术项目建设装配式建筑科技示范项目名单；2016年9月14日国务院召开国务院常务会议，提出要大力发展装配式建筑推动产业结构调整升级；2016年9月27日国务院出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》 [3]，对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确。[4]在经过上述的国家政策支持后，装配式建筑步入高速发展。相关的质量控制研究也逐渐出现，如刘鹏等[5]对装配式建筑混凝土构件尺寸控制的相关研究，给预制构件的质量控制提供了一个标准，让预制构件的质量管理更加标准化规范化。在实际进行调研的过程中，预制构件的质量管理缺乏明确的要求，同时管理的过程繁琐。在国外的众多研究中，有关装配式建筑的信息管理包括质量管理都有相关的信息交换规定，如Ramaji等[6]的关于装配式建筑的信息交换的标准制定，为装配式建筑的实施奠定了良好的基础。随着装配式建筑和BIM两种技术的发展，越来越多研究者看到了二者结合起来的潜力。不过目前有关二者结合的研究主要在项目协同合作方向，通过可视化的预制构件与现场现浇混凝土构件相结合，目前预制构件本身在BIM中的语义信息还不够丰富。在装配式建筑融入BIM技术的过程中仍有很多难点阻碍技术落地，如张居正[7]提到的现场实施与管理脱节等问题。究其原因是信息技术的研究并没有结合现场的实际情况，真正解决实际的问题。
3、三维重建技术
三维重建技术主要是通过点云数据实现。点云即point cloud，在逆向工程中通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合称之为点云。通过获得的密集数据点，可以重建扫描目标的外观，进一步处理可以得到扫描的面积、缺损情况、尺寸信息等。通过激光扫描、图像扫描、结构光等方式，获取不同格式的点云数据，如LAS、XYZ、PCL等，不同数据格式携带的数据不同，例如最简单的XYZ格式仅仅储存数据点的三维坐标，无任何多余信息，需要的存储体积极小。其他数据格式还可以储存点数据采集时的色彩等信息，可以直接用于外观展示，完成度很高。本课题主要关注获得的三维数据的尺寸和质量信息，因此只需要最基本的坐标进行深度处理。
目前三维重建技术广泛的用于机械制造行业、汽车工业等领域，技术已经比较成熟。在建筑领域，国外有相关研究利用点云的三维重建对大型桥梁进行全生命周期的维护和使用状态监测。如Sacks等[8]提到的SeeBridge桥梁监测体系，主要通过点云进行三维重现来进行监控。Lu等[9]利用点云技术对RC桥梁进行扫描，并随后对获得的数据点进行深度处理，识别并分割RC桥的各个主要构件，达到维护重建或者加装的目的。上述研究充分证明了点云数据的研究价值和应用前景广泛。相比较于传统的摄像采集二维数据的方式，点云采集的数据不仅可以三维重现真实情况，配合无人机等采集工具能全方面获取更详细的数据，提高工作效率的又降低了采集人员的危险性。相比较于桥梁领域，建筑建造领域使用三维重建技术还比较少。但是三维重建技术的发展前景是很不错的。点云技术出现较早，很多技术上的问题在学术领域已经被攻克，点云的边界提取[10]、抽稀去噪[11]、表面重建[12]等都有成熟的算法，因此该技术已经具备成熟的条件可以应用于质量管理体系，与BIM融合得更好。
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