虚拟现实技术在建筑景观设计应用

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摘要：随着计算机技术的不断发展，各种以计算机技术为基础的高科技技术也随之兴起。VR也就是虚拟现实技术,就是其中的一种。本文主要对虚拟现实技术的分类、它在建筑景观设计中的应用优势、制约虚拟现实技术在建筑景观设计中应用的因素以及使用虚拟现实技术进行建筑景观设计的方法等问题进行了论述。

关键词：虚拟现实技术；建筑景观设计；应用

虚拟现实技术是当今世界使用范围非常广的一门高科技技术，它是一种利用计算机生成虚拟世界，并使人们进行虚拟体验沉浸到虚拟环境中的计算机仿真系统。虚拟现实技术是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体传感技术、网络技术等的几何。它能够通过视觉、听觉、嗅觉、味觉以及触觉等多种感觉进行实时模拟和交互，并在多个方面都有应用，例如医疗、航空、交通、教育、文化、城市设计及建筑等，对社会进步和人们生活质量的提高起到很大的促进作用。它具有沉浸性、交互性和想象性三个特点。

1虚拟现实技术的分类

虚拟现实技术是一项划时代的技术。根据其“沉浸”程度和交互程度的差异，可以分为四种类型。

1.1沉浸式虚拟现实系统

该系统是一种比较高级的虚拟现实系统，它能够为用户带来置身于真实世界的体验，使用户沉浸其中。该系统的优点是沉浸性高，缺点是价格昂贵。

1.2桌面式虚拟现实系统

该系统将计算机屏幕作为用户与虚拟世界产生交集的工具。它的设备是初级图形工作站或个人计算机，采用自然交互技术、立体图形等，产生三维立体空间的交互场景。该系统技术简单、实用性强、成本低，因此应用较为广泛。

1.3增强式虚拟现实系统

该系统能使用户既可以看到真实的世界，也可以看到叠加在真实世界上的虚幻因素。也就是说同时将真实与虚幻结合起来，创造出似真似幻、亦真亦幻的世界。

1.4分布式虚拟现实系统

该系统是将在不同位置的用户或将多个虚拟世界通过网络连接起来，实现资源和信息共享的系统。它是虚拟现实技术应用的新境界。

2虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用优势

虚拟现实技术这一概念从提出到现在，虽然只有短短的不到二十年时间，但却为人类各个领域的发展开辟了广阔的天地。其中，虚拟现实技术在建筑景观设计中有着非常明显的优势。

2.1能够创造虚拟世界

虚拟现实技术能够创造和体现虚拟世界。将虚拟现实技术应用于建筑景观设计中，能够使设计过程可视化，建筑师能够产生一种正在身处设计场地的感觉，并对建筑物的布局、功能、优缺点等有详细的了解，从而设计出更加科学的图纸。

2.2拥有强大的图形处理能力

虚拟现实技术拥有强大的计算与图形处理能力。它最大的特点是能够脱离原物体而对其视觉、嗅觉、听觉等进行具体表现。例如在对已经被毁坏的建筑群进行复原设计时，就可以利用该技术对这些已经不存在的建筑进行复原。

2.3能够对复杂的施工方案进行计算

利用该技术能够在虚拟环境下对待建场地、周围场景、机械设备、结构构件等进行创造，形成三维模型，并且模型具有动态性能。然后使模型进行虚拟的模拟操作，如此即可对复杂的施工方案中的具体情况进行观察，并对不合理的地方进行修改。

3虚拟现实技术中制约其在建筑景观设计中的应用因素

1）在目前的技术条件下，所使用设备的性能及种类等都远远没有达到虚拟现实技术所定义的标准，使得虚拟现实技术的许多功能都无法实现。而且所使用的设备及软件等价格昂贵，在许多建筑院校都经费缺乏的情况下，虚拟现实技术的应用受到了限制。2）虚拟现实技术是与计算机紧密相连的，因此在进行应用时，会涉及到一些非常专业的计算编程方面的知识。但绝大部分建筑设计人员并没有计算机编程的基础，而专业的编程人员又对建筑方面的知识一知半解，限制了虚拟现实技术的应用。3）虚拟现实技术的一部分理论的算法并不是很成熟及完善，阻碍了它的应用。例如快速生成立体图的技巧、虚拟图像生成的算法等。而且一部分实时效果的实现并不理想，例如对光照的模拟。此外，虚拟现实技术的专业性过强，与传统的计算机辅助建筑设计工具并没有实现很好的连接。4）虽然现阶段提倡建设信息化和数字化社会，但建筑学院的教学中对数字建筑和信息建筑的教学水平较低，大部分都停留在传统绘图或CAAD制图阶段，相应的使用虚拟技术进行绘图及设计的课程并不多见，并且对相关的计算机技术等也没有系统的介绍。

4虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用

虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用是多方面的，例如文化遗产的复原、新型建筑物的设计、城市规划、建筑教育以及其他方面的使用。

4.1文化遗产的复原

文化遗产一般由于经历了漫长的历史的风霜雨雪，因此变得残破甚至消失。虚拟现实技术能够在现有技术的基础上对文化遗产的原貌进行修复，或对已经消失的文化遗产进行创造，使人们能够看到它们当时的风貌。例如在对残破的古村落进行修复时，可按照以下流程进行。

4.2新型建筑物的设计

新型建筑物设计是相对于建筑复原而言的。新型建筑物的设计既要进行形象的空间思维，又要将用户的感受考虑进去。而且一旦开始施工所产生的成本都是不可逆转的，因此对设计的准确性提出了很高的要求。虚拟现实技术能够创造出一个真实的场景，使设计师产生一种身在待建场地的感觉，极大的增加了设计的准确性、科学性及可行性，同时节省了时间及设计成本，并提高了设计质量。

4.3城市规划

虚拟现实技术在城市规划中的应用非常广泛，例如制作大比例尺的城市模型、对城市的环境及规划进行考虑等。在城市规划中使用虚拟现实技术，能够将各种设计方案与现实环境融入起来，且能够观察出设计方案对现实环境的影响，从而对方案的合理性及科学性进行评估，最终缩短设计时间、节约设计成本，同时提高设计的可行性及建成之后的美观度。此外，虚拟现实技术还在建筑教育以及其他领域都有较为广泛的应用，促进了这些领域的发展。

5结语

综上所述，虚拟现实技术对各个行业的发展都起着重要的推动作用。但目前该技术受自身一些缺陷及技术方面的制约，使其作用的发挥受到阻碍。因此要加大对相关技术及设备的研究力度，使虚拟现实技术能够更好的为社会进步和人们生活质量的提高做出自己的贡献。

作者:曹晓丽 潘颖 单位:兰州文理学院数字媒体学院

参考文献

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[2]陈薇,冯炜,焦泽阳等.虚拟现实技术与沿江景观研究[J].建筑学报,2011,(6)

[3]吴波.建筑仿真与虚拟现实技术[J].文学与艺术,2010,(2)

[4]文铮.虚拟现实技术在景观设计教学中的应用前景[J].中外建筑,2013,(5)