導(dǎo)語：如何才能寫好一篇虛擬現(xiàn)實建設(shè)方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：風(fēng)景園林；設(shè)計；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；研究

1風(fēng)景園林設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用特征

第一，全方位展現(xiàn)風(fēng)景園林的設(shè)計空間?，F(xiàn)存的二維空間和三維空間的表現(xiàn)方式，只能夠向人們傳達出風(fēng)景園林空間要素中的部分訊息。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以將風(fēng)景園林的整體空間精準(zhǔn)地展現(xiàn)出來，即使是極小的部分和微小的要素，也絕不會被遺漏。第二，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進行遠程瀏覽。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，風(fēng)景園林設(shè)計師可以先在自身的計算機設(shè)備上創(chuàng)建出設(shè)計作品，然后通過VRML的方式發(fā)送給建筑施工單位，施工單位接收以后便可在網(wǎng)絡(luò)上進行遠程作品瀏覽。第三，極大地方便了風(fēng)景園林設(shè)計師的作品設(shè)計。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計師能夠在每一設(shè)計階段，創(chuàng)建虛構(gòu)的風(fēng)景園林環(huán)境。并且通過漫游觀察的方式，體驗自身的作品，預(yù)先感受空間要素、尺度要素、材料要素，有利于風(fēng)景園林設(shè)計師及時發(fā)現(xiàn)作品中存在的問題和不足，并實時修改和調(diào)整。第四，方便公眾參與，實施輔決策。要想風(fēng)景園林的設(shè)計和建設(shè)能夠順利完成，需要設(shè)計、建設(shè)、管理及決策部門與公眾有效合作，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就為其提供了一個極佳的合作平臺。

2風(fēng)景園林設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1開始階段的可操作性分析

首先，明確設(shè)計條件，實地勘察現(xiàn)場情況。了解現(xiàn)場的基地情況、氣候情況、環(huán)境情況、業(yè)主造價情況等。通過收集資料、分析資料，列出設(shè)計中可能遭遇的困難和難題。其次，將收集到的文字信息輸入到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中進行初步的模擬和探索，讓設(shè)計師在思維上對該場地形成總體認(rèn)識。最后，利用GIS技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境進行模擬，分析場地中的各個道路情況、樹木情況、河流情況等，為形成設(shè)計概念提供科學(xué)的判斷。在這一過程中主要利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的模型建構(gòu)技術(shù)，對現(xiàn)場情況進行綜合分析和整體規(guī)劃。

例如，在建造園林水景時，首先，設(shè)計師就必須調(diào)查選址地的水文情況，做出相關(guān)的水文調(diào)查表。其次，設(shè)計師結(jié)合其它重要因素信息，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對其進行綜合分析，將選址區(qū)域劃分成不同的屬性。再次，根據(jù)區(qū)域本身的特性，利用Auto技術(shù)完成園林水景的平面圖設(shè)計，接著再將其導(dǎo)入到3DMAX技術(shù)中，針對彎曲起伏的地形，可以對其進行線形彎曲的水體模型。

2.2概念設(shè)計階段中的概念設(shè)計分析

設(shè)計師在通過現(xiàn)實虛擬技術(shù)建構(gòu)模型以后，就可擺脫二維圖紙的制約性。設(shè)計師可以沉浸和漫游在自身構(gòu)建的虛擬環(huán)境中，從而全方位地研究和分析相關(guān)情況，獲得感官信息。在多重感官信息的刺激性，設(shè)計師的思維處于活動狀態(tài)，就能夠不斷地對場地形成設(shè)計概念。如果此時設(shè)計師的思維形成的是不穩(wěn)定的圖形信息，那么將其輸入到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，就可以實時地修改和調(diào)整相關(guān)設(shè)計元素，讓設(shè)計師抓住一瞬即逝的設(shè)計靈感，有利于設(shè)計師篩選和深化各種設(shè)計概念。對于計算機三維造型經(jīng)驗豐富的設(shè)計師來說，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，還有利于通過計算機的視覺體驗，產(chǎn)生新的設(shè)計思想，形成新的圖像情景。

2.3設(shè)計發(fā)展階段的主體構(gòu)思工作

一方面，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計師可以準(zhǔn)確地刻畫場景，實時成為三維圖像。通過改變場景中的各項特征、造型，刺激設(shè)計師的感官和創(chuàng)作思維。另一方面。風(fēng)景園林設(shè)計內(nèi)容具有復(fù)雜性和多維復(fù)合性。設(shè)計師在進行方案設(shè)計時，不僅要考慮物體造型本身，還要對周圍的文化因素、社會因素、自然因素、空間因素等緊密結(jié)合，從空間環(huán)境和社會環(huán)境的大背景下，進行風(fēng)景園林的設(shè)計。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的交互功能，有利于設(shè)計師實時控制場景，為其提供更有效的交互平臺，方便設(shè)計師及時調(diào)整和更換園林中的要素模型，通過比較與審查，使設(shè)計出來的方案更加合理。

例如，在建設(shè)某城市展覽館時，將選址定于體育場北邊，緊靠繁華路口的坡地邊，并且市政府要求展覽館的高度不得高于20m。在設(shè)計方案時，設(shè)計師首先摘選出來模擬該區(qū)域的重要建筑物。其次，將設(shè)計好的方案置入到虛構(gòu)場景中進行模擬。再次，根據(jù)建設(shè)進度，將設(shè)計師設(shè)計好的2個方案再次置入虛擬場景中進行模擬和調(diào)整。最后，把多個設(shè)計方案整合在一個場景中進行比較。最終經(jīng)過方案比較，確定采用方案二進行展覽館的建設(shè)。

篇2

本教學(xué)研究項目是通過搭建B/S結(jié)構(gòu)模型平臺，在研究如何經(jīng)濟、高效地制作三維村鎮(zhèn)模型的方法與步驟方面取得了初步成果，一定程度上提升了浙江省村鎮(zhèn)規(guī)劃信息化水平。

1．1本教學(xué)研究項目依托浙江省典型村鎮(zhèn)三維仿真規(guī)劃信息化平臺模型，實現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村仿真場景漫游及規(guī)劃信息化管理。著重研究在教學(xué)研究項目過程中采用的各種紋理建模方面的優(yōu)化方案，包括紋理建模過程和烘焙過程的優(yōu)化，以及開發(fā)軟件平臺自身提供的一些優(yōu)化方案和優(yōu)化技術(shù)。

1．2教學(xué)研究項目通過本地或者遠程管理界面，對三維村鎮(zhèn)規(guī)劃

信息化平臺場景中的個體信息進行交互，做到規(guī)劃信息數(shù)據(jù)實時更新。

2．教學(xué)研究項目平臺的開發(fā)流程

2．1三維場景模型的構(gòu)建

浙江省美麗鄉(xiāng)村三維虛擬現(xiàn)實教學(xué)研究項目組織與實施及開發(fā)流程的研究。教學(xué)研究項目首先是對單個美麗鄉(xiāng)村模型場景的創(chuàng)建，通過B/S瀏覽方式進行整合。(1)教學(xué)研究項目的需求分析及相關(guān)數(shù)據(jù)收集與整理。通過課程組成員調(diào)查走訪，合作單位直接提供等方式獲取一手資料，再結(jié)合衛(wèi)星地圖，綜合創(chuàng)建地形地貌。大量的建設(shè)貼圖通過單反相機進行實地拍攝。(2)CAD總平面圖的處理。通過測繪部門或者鄉(xiāng)村相關(guān)職能部門獲取的鄉(xiāng)村CAD總圖信息量大，對模型創(chuàng)建來說需要精簡，然后導(dǎo)入3dsMAX軟件進行場景模型的創(chuàng)建。(3)優(yōu)化創(chuàng)建的模型，通過多種技術(shù)手段，精簡三維模型面數(shù)等信息，確保在平臺運行時的流暢。(4)村鎮(zhèn)場景模型的烘焙。在目前虛擬現(xiàn)實場景中，通常都是由建筑模型在貼圖、燈光等一系列步驟后進行烘焙(在Unity最新的5．0系統(tǒng)中，可實現(xiàn)實時光影，不一定需要烘焙步驟)輸出到相關(guān)平臺，這樣能獲得的視覺效果更佳。(5)在3DSMAX環(huán)境中直接導(dǎo)出并合并場景至相關(guān)虛擬仿真平臺，可分為兩種方式進行，部分靜態(tài)模型的導(dǎo)出與全部靜態(tài)模型導(dǎo)出，根據(jù)不同需求選擇進行。

2．2系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)功能的設(shè)計，包括虛擬現(xiàn)實引擎和相關(guān)技術(shù)的選擇以及在應(yīng)用中如何提高信息管理水平的研究。(1)創(chuàng)建相機及相機動畫，在無人交互操作的時候，可以通過動態(tài)相機對美麗鄉(xiāng)村進行飛行鳥瞰等預(yù)設(shè)。(2)虛擬現(xiàn)實場景碰撞屬性的設(shè)置，默認(rèn)可以直接把場景中的所有物體設(shè)置為碰撞體，減少工作量，但在實踐中發(fā)現(xiàn)，這樣會在一定程度上造成系統(tǒng)運算量大，執(zhí)行效率較低，影響最終的運行速度。所以一般都是人為設(shè)置一個較簡單的物體，設(shè)置碰撞后，進行隱藏操作。(3)創(chuàng)建特效與周圍環(huán)境。教學(xué)研究項目可根據(jù)需求，設(shè)置不同季節(jié)及不同氣候條件下的模擬環(huán)境，對表現(xiàn)水景效果、蝴蝶飛舞等特效的制作，動態(tài)效果通過3dsMAX進行動作設(shè)定，導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實引擎進行后期處理。(4)村鎮(zhèn)地圖的導(dǎo)航制作。導(dǎo)航圖的制作關(guān)鍵是要在3dsMAX平臺中進行坐標(biāo)的定位，確定坐標(biāo)參數(shù)后，在虛擬現(xiàn)實平臺中進行相關(guān)的參數(shù)設(shè)定。(5)美麗鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建。平臺可以支持的數(shù)據(jù)庫豐富，包括ACCESS、Oracle、SQLServer、MySQL等，虛擬對象與數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)操作和數(shù)據(jù)庫查詢功能的實現(xiàn)是平臺實現(xiàn)交互的堅實基礎(chǔ)。(6)交互功能的實現(xiàn)。平臺支持的交互功能眾多，可能鼠標(biāo)事件、距離、鍵盤等觸發(fā)調(diào)用相應(yīng)的響應(yīng)事件，大量的交互功能還涉及到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)讀寫，這在本教學(xué)研究項目中是一個非常重要的環(huán)節(jié)。(7)教學(xué)研究項目。教學(xué)研究項目平臺支持生成EXE可執(zhí)行文件脫離平臺環(huán)境單獨運行，也可以到互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中進行網(wǎng)頁瀏覽交互，本教學(xué)研究項目最終是通過生成單個的網(wǎng)絡(luò)版本，通過WEB樹形目錄，把浙江省的各個村鎮(zhèn)的三維虛擬仿真系統(tǒng)合成到大平臺中。今后的研究中考慮使用跨平臺支持效果更好的Uni-ty3D引擎。

2．3平臺特點與特色

本平臺采用Photoshop，AutoCAD，3DMAX等圖形圖像軟件結(jié)合虛擬現(xiàn)實平成，腳本引擎功能強大，壓縮率高，真實感強，沉浸感好，可嵌入音頻、flash、視頻、圖片、網(wǎng)頁。(1)平臺仿真度高，區(qū)別于能流暢實現(xiàn)村鎮(zhèn)的三維漫游功能，部分村鎮(zhèn)信息查詢等功能，滿足決策者對美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃功能的要求。(2)可以實時把畫面用“虛擬相機”進行拍攝出圖，能直觀、精確、更大范圍地展現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計方案，有效地提高規(guī)劃審批決策科學(xué)性。(3)該系統(tǒng)作為公共服務(wù)平臺，可通過二次開發(fā)，開放接口，擴展到經(jīng)濟、衛(wèi)生、交通、應(yīng)急、消防等領(lǐng)域。

3．教學(xué)研究項目平臺的經(jīng)濟與社會效益

浙江省村鎮(zhèn)共有1500多個，教學(xué)研究項目建成后，為浙江省美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃信息化水平提升做出明顯成效，也為浙江省鄉(xiāng)村建筑數(shù)字化程度的提升做出重大貢獻。研究成果專注于虛擬現(xiàn)實與三維可視化技術(shù)在浙江省美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃領(lǐng)域中研發(fā)和推廣，目標(biāo)是國內(nèi)領(lǐng)先的村鎮(zhèn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)解決方案。教學(xué)研究項目能滿足不同數(shù)字規(guī)劃管理領(lǐng)域，不同層次決策者對數(shù)字仿真的需求。

4．平臺的保障力量

4．1人員保障

教學(xué)研究項目分別由高校、企業(yè)與政府職能機構(gòu)等三部分技術(shù)力量組成:教學(xué)研究項目主持單位高職院校在教學(xué)研究項目實施過程中，采集村鎮(zhèn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用研究小組學(xué)生在暑期社會實踐中調(diào)查數(shù)據(jù)、采集可視化資料及到鄉(xiāng)村管理部門查詢資料，也為教學(xué)研究項目的完成打下堅實基礎(chǔ)。本科院校為本教學(xué)研究項目提供理論支撐，在校的虛擬現(xiàn)實方面的碩士研究生，也參與到教學(xué)研究項目中，為教學(xué)研究項目提供了技術(shù)保障。

4．2資料保障

規(guī)劃設(shè)計院作為合作企業(yè)單位，負責(zé)提供浙江省典型美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃圖紙。企業(yè)內(nèi)部有較多的規(guī)劃專家，可以對教學(xué)研究項目進行深度研究。提供一手資料，研究中的浙江省溪口美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃方案就由他們提供，為該教學(xué)研究項目的順利進行起到了重要的保障作用。

4．3政策保障

浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技委村鎮(zhèn)建設(shè)專業(yè)委員會，對教學(xué)研究項目的推廣提供政策上的扶持，所在的村鎮(zhèn)建設(shè)專業(yè)委員會在教學(xué)研究項目研究中還負責(zé)對村鎮(zhèn)管理者規(guī)劃信息化方面進行指導(dǎo)。每年都會對浙江省村鎮(zhèn)優(yōu)秀規(guī)劃方案進行匯編、獲獎教學(xué)研究項目的收集整理，具有非常豐富的參考資源，對建設(shè)系統(tǒng)相關(guān)職能部門具有良好的溝通協(xié)調(diào)能力，便于教學(xué)研究項目具體實施過路中的運行與推廣。

5．結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)土木工程可視化

一、引言

隨著我國的穩(wěn)步增長和基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的加入，建設(shè)項目的規(guī)模越來越大、結(jié)構(gòu)形式日益復(fù)雜，對土木工程學(xué)科管理的性、精確性要求越來越高。實現(xiàn)土木工程的信息化、智能化、可視化和集成化成為土木建筑工程項目管理化的要求和本領(lǐng)域的熱點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VirtualReality,VR)是綜合性與集成性極強的高新技術(shù)，在軍事、醫(yī)學(xué)、設(shè)計、、娛樂等多個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)涉及土木工程領(lǐng)域的各個學(xué)科，已顯示出一定的實用性，技術(shù)潛力十分巨大，應(yīng)用前景非常廣闊[1]。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，又稱靈境技術(shù)，是20世紀(jì)末興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)。它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支，大大推進了計算機技術(shù)的。VR技術(shù)是把抽象、復(fù)雜的計算機數(shù)據(jù)空間轉(zhuǎn)化為直觀的、用戶熟悉的事物。它的技術(shù)實質(zhì)在于提供一種高級的人機接口。利用VR技術(shù)所產(chǎn)生的局部世界是人造和虛構(gòu)的，并非是真實的，但當(dāng)用戶進入這一局部世界時，在感覺上與現(xiàn)實世界卻是基本相同的。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，給用戶提供了一個趨于人性化的虛擬信息空間。它以模擬方式為使用者創(chuàng)造了一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖像世界，在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中，使參與者可直接參與和探索虛擬對象所處環(huán)境的作用和變化，仿佛置身于現(xiàn)實世界中。一個身臨其境的虛擬環(huán)境系統(tǒng)是由包括計算機圖形學(xué)、圖象處理與模式識別、智能接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、多傳感器技術(shù)、語音處理與音像技術(shù)、技術(shù)、并行處理技術(shù)和高性能計算機系統(tǒng)等不同功能、不同層次的具有相當(dāng)規(guī)模的子系統(tǒng)所構(gòu)成的大型綜合集成環(huán)境。所以，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是綜合性極強的高新信息技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具備以下三個方面的特性。

1．沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產(chǎn)生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對象的相互作用，就如同在現(xiàn)實世界中的一樣，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

2．交互性

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機交互是一種近乎的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，就能對虛擬環(huán)境中的對象進行考察或操作。

3．多感知性

由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

1．虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用前景

在土木工程中，長期以來人們不得不用抽象的概念表示非常豐富的，如用平面圖、剖面圖、立面圖等平面圖形成一些規(guī)定的符號來表示三維的立體建筑，用比較抽象的圖形和精練的語言來描述復(fù)雜的場景，以傳遞大量的信息。但這一種信息處理與傳遞方式受到信息接受者所從事的職業(yè)、知識結(jié)構(gòu)及理解能力的，交流起來非常困難。

VR技術(shù)的發(fā)展為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。用虛擬現(xiàn)實既能表示真實的世界，也可以表示虛擬的世界。表示真實世界時，可以突破物理空間和時間的約束，做到能“超越現(xiàn)實”；在表示虛擬世界時，又能使其中的虛擬物體表示出三維逼真感，以達到身臨其境的感受，最后形成一種“人能沉浸其中、超越其上、進出自如、交互作用的三維信息空間”。VR技術(shù)為用戶提供了一種新型的人機接口，它利用計算機生成交互式三維環(huán)境，不僅使參與者能夠感受到景物或模型的逼真存在，并且對參與者的運動和操作做出實時準(zhǔn)確的響應(yīng)。

2．虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的領(lǐng)域

由于具有上述的優(yōu)勢特征，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并且具有廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用主要有以下幾個方面[2]。

（1）在虛擬施工過程和施工結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[3]

在實際工程施工中，復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計和施工結(jié)構(gòu)計算是一個難度較大的，前者難點關(guān)鍵就在于施工現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機械設(shè)備間的空間關(guān)系的表達；后者在于施工結(jié)構(gòu)在施工狀態(tài)和荷載下的變形大于就位以后或結(jié)構(gòu)成型以后。

基于虛擬現(xiàn)實的復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計是指利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在虛擬的環(huán)境中，建立周圍場景、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機械設(shè)備等的三維CAD模型（虛擬模型），形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統(tǒng)，讓系統(tǒng)中的模型具有動態(tài)性能，并對系統(tǒng)中的模型進行虛擬裝配，根據(jù)虛擬裝配的結(jié)果，在人機交互的可視化環(huán)境中對施工方案進行修改。復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工涉及的因素較多，起重機的布置位置、高度，纜風(fēng)繩著力點的選擇，構(gòu)件堆場的位置，起重機的開行路線，構(gòu)件起吊路線等，都是施工方案設(shè)計必須考慮的問題。若對這些問題考慮得不夠，則工程施工的進度、成本等都會受到，甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

建筑結(jié)構(gòu)施工前往往要對施工方案進行受力狀態(tài)復(fù)核。如在大跨空間結(jié)構(gòu)施工中，不僅要考慮施工過程的安全性、可行性，還要考慮結(jié)構(gòu)本身在施工過程中安全性、可靠性。某展覽中心，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋支承在鋼桅桿上，桅桿兩端為錐形，與下部混凝土結(jié)構(gòu)鉸結(jié)。為了減小鋼桁架的變形，更為了維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在鋼屋蓋桅桿和混凝土之間，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、穩(wěn)定索)和撐桿，形成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。在鋼結(jié)構(gòu)的施工中，不同的支撐方案、不同的拼接方案，在結(jié)構(gòu)的不同部位會引起不同的效應(yīng)，而隨著連接桿件的安裝，這些施工階段的應(yīng)力將殘余在結(jié)構(gòu)部位上，并影響到最終的結(jié)構(gòu)受力安全性；并在結(jié)構(gòu)就位過程中，有可能失穩(wěn)和變形。這就需要進行施工過程的精確。用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對不同的方案，在短時間內(nèi)做大量的分析，從而保證施工方案最優(yōu)化。

（2）在工程項目招標(biāo)投標(biāo)中的應(yīng)用

建筑業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑市場的過度競爭已是長期的事實。建筑工程項目的運作，業(yè)主處于絕對有利的地位。在有限的時間內(nèi)，如何使業(yè)主和評標(biāo)的專家很好地了解招投標(biāo)文件的編制和被認(rèn)可的程度直接關(guān)系到承包商有沒有中標(biāo)的機會。因此，承包商在注重投標(biāo)文件的技術(shù)可行、報價合理的同時，也非常注重投標(biāo)文件的包裝。尤其是大型工程、國家重點工程和國際工程的招標(biāo)投標(biāo)，往往在項目企劃階段就已經(jīng)開始這方面的運作[4]。

借助虛擬仿真系統(tǒng)，把不能預(yù)演的施工過程和表現(xiàn)出來，不僅節(jié)省了時間和建設(shè)投資，而且不用項目經(jīng)理的現(xiàn)場答辯，方案的優(yōu)劣就一目了然。這無疑大大增加了承包商中標(biāo)的幾率。

（3）在可視化計算領(lǐng)域的應(yīng)用

可視化計算將是今后一個重要的方向。在科研中，人們會遇到大量數(shù)據(jù)，為從中得出有價值的和結(jié)論，需要對龐大的數(shù)據(jù)量進行認(rèn)真分析。對計算取得的數(shù)據(jù)進行可視化加工或三維圖形顯示，可通過交互改變參數(shù)來觀察計算結(jié)果的全貌及其變化，實現(xiàn)參數(shù)化及可視化計算，虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)生了飛躍式的發(fā)展。

在運用有限元法進行結(jié)構(gòu)分析時，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數(shù)據(jù)，以便對各種方案及結(jié)果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。把可視化計算技術(shù)應(yīng)用于超大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計、工程控制和結(jié)構(gòu)分析中，將增強計算軟件的前后置處理能力。例如，在橋梁工程控制和結(jié)構(gòu)分析的可視化計算中，倒退(拆)分析結(jié)構(gòu)倒拆動態(tài)演示、結(jié)構(gòu)理想施工線型顯示、施工階段主梁形心線的設(shè)計曲線和實測擬合曲線的顯示、前進分橋結(jié)構(gòu)拼裝動態(tài)演示、施工預(yù)告圖形顯示、主梁內(nèi)力圖顯示、危險截面應(yīng)力分布圖顯示等等。更重要的是能借助圖形或圖像來進行實時動態(tài)地控制結(jié)構(gòu)的重分析和獲取施工控制數(shù)據(jù)，同時能實時動態(tài)演示和控制設(shè)計和施工的過程。

四、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在不斷發(fā)展，專用于計算機圖形和多媒體信息處理的高性能DSP芯片可使處理能力提高上百倍，三維圖形算法和參數(shù)化建模算法等可使虛擬現(xiàn)實技術(shù)更加成熟。，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還有很多不完善的地方，尤其在土木工程的方面，我們應(yīng)努力建設(shè)虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室，開發(fā)有價值的虛擬現(xiàn)實工程系統(tǒng)，使其在工程設(shè)計、施工、管理和可視化計算等方面得到更廣泛的應(yīng)用。

[1]張躍．土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)[N]．日報．1997年6月23日．

[2]沈金良．虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工程設(shè)計中的應(yīng)用[J]．科技交流，2004，(3)．

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關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；建筑施工；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TP315 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）14－0093－02

隨著計算機的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生的新技術(shù)革命如潮水般向我們涌來。這場新技術(shù)革命產(chǎn)生了很多新興產(chǎn)業(yè)，而傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨著更新改造。建筑業(yè)是從事建造各類房屋和興建各項土木工程的行業(yè)，是國民經(jīng)濟傳統(tǒng)的四大支柱產(chǎn)業(yè)之一，施工只有借助計算機進行科學(xué)管理，才能使領(lǐng)導(dǎo)者及時準(zhǔn)確掌握各種資源信息，快速作出決策，及時下達命令，執(zhí)行具體操作，然后及時得到反饋，并作出必要調(diào)整，形成信息運行的封閉環(huán)路，真正使領(lǐng)導(dǎo)者“眼觀六路”、“耳聽八方”、“運籌帷幄”、“決勝千里”；才能使建筑施工有計劃、有節(jié)奏、協(xié)調(diào)均衡，人力、物力、財力得到優(yōu)化組合，達到保證質(zhì)量、保證進度，取得較好經(jīng)濟效益的目的。

1 現(xiàn)代化建筑施工的內(nèi)涵特征

信息化時代，建筑施工的內(nèi)涵特征發(fā)生了本質(zhì)變化，建筑工程產(chǎn)品的固定屬性及生產(chǎn)施工中的流動屬性間產(chǎn)生了對立矛盾，使施工進程中的空間布置與時間排列無法同步開展。同時，建筑工程的生產(chǎn)施工還具有周期長、工序復(fù)雜、綜合性突出、高空與地下作業(yè)居多等特征，使其對各類施工技術(shù)提出了更高的要求。再者，在眾多施工建設(shè)任務(wù)中，各類職能人員的關(guān)系相對復(fù)雜，加之各類豐富的施工機械、施工材料與設(shè)施令不同工種人員間的協(xié)調(diào)配合、相互交流合作及連貫性操作管理變得難上加難?；谏鲜鼋ㄖ┕?nèi)涵特征我們不難發(fā)現(xiàn)，建筑施工中傳統(tǒng)計算機技術(shù)的應(yīng)用已無法滿足其快速發(fā)展的綜合需求，為了有效解決各類生產(chǎn)之間的矛盾，突破施工管理難點，我們應(yīng)科學(xué)引入虛擬現(xiàn)實計算機技術(shù)，令其充分發(fā)揮綜合輔助管理效能，切實提升施工建設(shè)效率及工作質(zhì)量。

2 計算機技術(shù)在施工中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實計算機技術(shù)包含兩類關(guān)鍵屬性，即沉浸性和交互性，設(shè)計人員可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)令其主導(dǎo)作用全面呈現(xiàn)出來并參與到整體計算過程中，而非等到完成計算后才知曉相關(guān)結(jié)果。同時在虛擬環(huán)境中，各類施工方案設(shè)計主要以動態(tài)優(yōu)化方式取代以往憑經(jīng)驗、依據(jù)類比的靜態(tài)設(shè)計方式，令設(shè)計方案通過虛擬模型的可視效果實現(xiàn)綜合的分析、修改與最優(yōu)化的選擇。具體的實踐過程為在三維可視的虛擬環(huán)境下，設(shè)計人員可科學(xué)利用綜合功能的CAD軟件對施工對象結(jié)構(gòu)進行實體模型建立，并將其集合信息全面錄入分析軟件中，從而科學(xué)建立可視化三維有限元模型，而后對其進行綜合計算及分析。該類有限元模型的相關(guān)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果則分別存于相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，轉(zhuǎn)化為圖形數(shù)據(jù)資料，令設(shè)計人員在三維可視的虛擬環(huán)境中進行對觀察模型的計算與模擬，并通過實時檢測對其模擬的全過程進行及時修改，直至最終獲取滿意方案。得出優(yōu)化方案后我們應(yīng)將結(jié)果錄入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，從而為下一步繪制施工圖提供優(yōu)質(zhì)可靠的參考依據(jù)。該類施工方案的優(yōu)化過程主體依靠計算機完成，并結(jié)合設(shè)計人員的豐富經(jīng)驗，摒棄了傳統(tǒng)方案設(shè)計中僅依靠經(jīng)驗與習(xí)慣的單一式操作方式。

3 計算機技術(shù)在施工人員培訓(xùn)中的合理應(yīng)用

基于虛擬環(huán)境的施工人員培訓(xùn)是一種較為理想的實踐培訓(xùn)方式，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在，首先虛擬現(xiàn)實計算機技術(shù)的全面交互性，令用戶充分發(fā)揮自，決定下一步采取什么行動、如何做及怎樣做。同時計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)充分強調(diào)分享參與者的豐富經(jīng)驗及理論知識，因此，在有經(jīng)驗施工人才的共同參與下，可令缺乏經(jīng)驗的年輕施工人員樹立明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，主動參與到虛擬環(huán)境的認(rèn)知學(xué)習(xí)中，自主驗證、全面管理。在虛擬現(xiàn)實中參與者的交互方式與在現(xiàn)實世界中的實踐方式完全相同，因此其虛擬環(huán)境中包含的任何事物容易被接受、掌握與理解，而不必令參與者掌握任何相關(guān)的計算機操作技巧。另外，虛擬現(xiàn)實計算機技術(shù)為施工人員提供了一種豐富有趣、綜合完備的培訓(xùn)工具，我們可通過將施工方案進行動態(tài)模擬，讓施工人員自由選擇觀察實踐切入點及角度，深入施工現(xiàn)場展開實時漫游，獲取對建筑工程的整體印象。施工進程中包含的眾多工序搭接極易出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，因此我們應(yīng)充分運用虛擬計算機技術(shù)對相關(guān)方案進行反復(fù)試驗，獲取具體價值參數(shù)用于對施工環(huán)節(jié)的指導(dǎo)。另外，我們還可通過在虛擬環(huán)境中對對象空間關(guān)系的生動觀察，發(fā)掘可能形成干涉影響的對象，并讓施工人員特別關(guān)注該環(huán)節(jié)，做到事前控制、心中有數(shù)、防患于未然。

4 計算機技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究展望

虛擬現(xiàn)實計算機技術(shù)可為施工全過程構(gòu)建一個整體、綜合、全面的集成環(huán)境，因而是一項擁有高強度集成性的創(chuàng)新信息化技術(shù)。目前，其技術(shù)的應(yīng)用與實踐還存在諸多不盡如人意的地方，為了全面推動與實現(xiàn)建筑施工領(lǐng)域中計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展我們還需深入研究，不斷積累實踐經(jīng)驗，完善相關(guān)工作。首先基于計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展時間有限，尚未構(gòu)建完整理論體系的特征，我們應(yīng)充分借鑒國外發(fā)達國家的先進思路與經(jīng)驗，對建筑施工相關(guān)理論進行完善，力求實現(xiàn)本質(zhì)上的突破。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用及推廣離不開計算機系統(tǒng)硬件及各類豐富軟件的綜合發(fā)展支持。目前各類虛擬現(xiàn)實軟件技術(shù)的開發(fā)與系統(tǒng)的應(yīng)用對平臺硬件的綜合性能要求較高，因此需要我們在較高水平的專業(yè)工作站及綜合設(shè)備全面的實驗室中進行實踐操作。與此同時，我國還沒有通過自主實踐成功創(chuàng)設(shè)出功能完備的軟件平臺，因此大多需要從國外進口，例如，建模軟件、可視化、虛擬現(xiàn)實軟件、網(wǎng)絡(luò)接口功能軟件等。這些需要投入大量的人力、物力及資金，對建筑企業(yè)提出了嚴(yán)峻的考驗?；谠摤F(xiàn)狀，我們應(yīng)努力強化虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研發(fā)實

驗室建設(shè)，全面開發(fā)一套整體面向工程建設(shè)的集成化軟件系統(tǒng)，從而顯著降低各類單項建筑工程的成本造價，推進各類功能完備軟件的應(yīng)用普及。再者該類虛擬現(xiàn)實技術(shù)屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建設(shè)任務(wù)巨大的綜合系統(tǒng)工程，因此我們應(yīng)積極調(diào)動多方機構(gòu)的全面參與，在業(yè)主、政府、企業(yè)與研究機構(gòu)之間進行完善的協(xié)調(diào)，促進全面交流，從而為建筑施工中計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

本文基于傳統(tǒng)計算機技術(shù)及軟件工具無法適應(yīng)施工方案制定的準(zhǔn)確及時與快速需求現(xiàn)狀，展開了建筑施工中如何引入計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)，切實提升施工建設(shè)水平的實踐策略探討，對促進建筑行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展有重要的實踐意義。

參考文獻：

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Micro Computer Technology in Construction Application

Jiang Jianfeng

篇5

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)又可稱為靈境技術(shù)，是一項高新技術(shù)，是可構(gòu)建三維虛擬世界的計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)建虛擬環(huán)境，能讓用戶產(chǎn)生身臨其境之感，用戶通過計算機到該環(huán)境內(nèi)并且實現(xiàn)交互，逐漸沉浸在里面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三個基本特點為：沉浸感、交互性以及構(gòu)想性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項實用技術(shù)，其在建筑設(shè)計中應(yīng)用廣泛。虛擬現(xiàn)實可以是三維電腦模型實現(xiàn)自然進化后的結(jié)果，該技術(shù)的交互性與混合性使其成長為虛擬空間的表現(xiàn)媒介。

1．?dāng)M現(xiàn)實技術(shù)運用到建筑設(shè)計領(lǐng)域的價值

虛擬現(xiàn)實理念從提出到現(xiàn)在大面積使用已經(jīng)取得了一定進展，為人與機器之間的交互打開了廣闊的應(yīng)用天地，與此同時，其也產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益與社會效益。當(dāng)前世界上很多國家在進行專門的研究，積極開發(fā)使用這一技術(shù)，已經(jīng)運用在多個領(lǐng)域之內(nèi)，它在建筑設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的使用，也能展示其獨有的優(yōu)勢：

（1）既能展示真實世界，也可展示虛擬世界。使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在展示真實世界的時候，能突破時空的限制；在展示虛擬世界的時候，還能在虛擬的建筑物中表現(xiàn)出三維空間效果，達到身臨其境之感，形成人機三維交互空間，能讓參與者切實感受到模型是存在的，并且對參與者來講，其運動與操作可以實現(xiàn)準(zhǔn)確響應(yīng)。

（2）能表現(xiàn)視覺、聽覺以及觸覺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)完全可以利用計算機的計算和圖形處理能力，重現(xiàn)原來物質(zhì)，并作為表現(xiàn)視覺、聽覺以及觸覺的技術(shù)手段、參照調(diào)查數(shù)據(jù)，虛擬并展示不存在或損壞的建筑群。

（3）可為建筑師提供驗證設(shè)計的可行性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)完全可以創(chuàng)造并展現(xiàn)出虛擬世界計算機系統(tǒng)，其將VR技術(shù)放置在建筑設(shè)計的整個進程中，使其能在整個設(shè)計的進程中變得可視化，讓建筑師仿佛置身于將要建設(shè)的場地之內(nèi)，并感受到建筑物的內(nèi)部功能布局以及外部環(huán)境設(shè)計方面的優(yōu)點與缺點，切實為建筑師提供驗證設(shè)計的可行性與準(zhǔn)確性。

（4）將規(guī)劃設(shè)計方案置于現(xiàn)實環(huán)境內(nèi)進行考察。使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)后，能夠?qū)⒍喾N城市規(guī)劃方案定位到現(xiàn)實環(huán)境內(nèi)，研究加入相關(guān)的規(guī)劃方案之后其對現(xiàn)實環(huán)境造成的諸多影響，評價方案是否科學(xué)合理。政府相關(guān)職能部門、項目開發(fā)人員以及社會大眾能從多個角度，全方位觀察建筑師設(shè)計規(guī)劃的實際效果，能掌握設(shè)計的意圖以及設(shè)計形態(tài)。所以，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為進一步實踐創(chuàng)造出一定條件，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能提升建筑規(guī)劃的設(shè)計科學(xué)性，降低規(guī)劃設(shè)計的開發(fā)成本，與此同時，還能大大縮短計劃以及設(shè)計的時間。

（5）復(fù)雜機構(gòu)施工方案以及施工結(jié)構(gòu)計算中可使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實環(huán)境內(nèi)，創(chuàng)建結(jié)構(gòu)構(gòu)件、場景、機械設(shè)備等三維模型，形成具有特定功能的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)的模型具備動態(tài)性能，對系統(tǒng)內(nèi)的模型展開虛擬匹配，按照虛擬裝配結(jié)果，在實現(xiàn)電腦與人的可視化環(huán)境內(nèi)對設(shè)計方案進行適當(dāng)修改，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對不同方案加以分析，確保施工方案達到最優(yōu)。

2．?dāng)M現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用

建筑設(shè)計既需要考慮空間形象思維，還需要充分關(guān)注用戶感受，是一個需要一系列創(chuàng)新的過程，其包含規(guī)劃、設(shè)計、施工以及維護等多個環(huán)節(jié)。建筑工程的資金大量耗費以及不可逆的運作程序，不允許存在差錯。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是能創(chuàng)造與展現(xiàn)虛擬世界計算機系統(tǒng)，虛擬世界則是整個虛擬環(huán)境或者對確定仿真對象的整體，可以使用計算機進行輔助設(shè)計與虛擬現(xiàn)實，能大大減輕建筑設(shè)計人員整體勞動強度，并能做到縮短建筑設(shè)計時間，提升建筑設(shè)計質(zhì)量，節(jié)約投資。

一般來講，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的實際應(yīng)用主要包括以下三個方面：一是，全方位展示建筑物基本信息。在建筑設(shè)計中采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能在人們面前展示虛擬建筑物，確保人能產(chǎn)生身臨其境的感覺，確保設(shè)計不僅是設(shè)計者個人的事，并且能使相應(yīng)的管理部門、客戶等也能對決策起到一定的輔助作用。二是，可實現(xiàn)遠距離瀏覽。經(jīng)由虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計的建筑模型，能讓設(shè)計者和工程單位間實現(xiàn)科學(xué)溝通與交流，并采用因特網(wǎng)實現(xiàn)遠距離瀏覽該建筑物。三是，可以進行多個方案之間的比較。在進行建筑設(shè)計競標(biāo)的整個過程中，往往會對建筑物設(shè)計不同的備選方案，對建筑物形象設(shè)計多個構(gòu)想。從現(xiàn)實出發(fā)，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)不只是能對多種方案開展比較，還能對某一特定方案進行局部性修改，并將確定前的方案和修改之前的方案開展綜合性分析比較。由于在虛擬建筑的整個三維空間內(nèi)，不僅能實現(xiàn)對不同方案之間的切換，還能用同一觀察點或者是同一觀察序列去感受各種不同外觀，對不同方案的優(yōu)缺點，做出進一步?jīng)Q策。

3．虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的實現(xiàn)方法

（1）模型式虛擬現(xiàn)實

模型式虛擬現(xiàn)實指的是將虛擬現(xiàn)實造型語言當(dāng)成是主描述性語言，確保建筑設(shè)計能使用計算機進行三維建模，充分利用三維施工圖、效果圖以及資料庫，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實時模擬操作。此外，模型式虛擬現(xiàn)實還能首先采用3DsMax對建筑進行建模，主要是因為3DsMax能提供幀動畫的基本功能。比如旋轉(zhuǎn)、平移、縮放操作，再加上3DsMax能開展的變形命令，能讓幾何體表現(xiàn)出任意幾何形狀，可以出現(xiàn)在任意的位置。3DsMax能在連續(xù)性參數(shù)設(shè)定按鈕中建立動畫。比如，不同的時間內(nèi)完全可以對幾何體實現(xiàn)椎化、融化、扭曲等多個命令來制定不同參數(shù)，幾何體能在時間變化中出現(xiàn)不同形狀。在某些材質(zhì)的編輯器內(nèi)還能設(shè)定動畫以及不同時間上物體的顏色差別。此外，3DsMax的粒子以及粒子流系統(tǒng)、導(dǎo)向器等，能模擬出大樓爆破后從底部成為碎片并逐漸坍塌的一個過程，有些散亂的粒子還可以漸漸堆積形成任意形狀幾何體。

（2）圖像式虛擬現(xiàn)實

圖像式虛擬現(xiàn)實主要功能是實現(xiàn)對實體建筑物進行360度的全景拍攝，之后再使用軟件將拍攝到的圖像拼接，獲得虛擬現(xiàn)實環(huán)境。

4．虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用舉例

當(dāng)前，超寫實電腦透視效果在某種程度上已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的水彩等創(chuàng)作的圖畫，諸多設(shè)計單位傾向于采用數(shù)字化工具制作效果圖來呈現(xiàn)給客戶。不管是設(shè)計觀念分析還是在空間表達上，虛擬效果技術(shù)打破原先的專業(yè)化與非專業(yè)化間存在的溝通障礙，并為學(xué)科兼容實現(xiàn)交叉合作。數(shù)字化虛擬技術(shù)逐漸激發(fā)人的想象力，使較為復(fù)雜建筑形式和構(gòu)造成為現(xiàn)實，其結(jié)構(gòu)形式和組織構(gòu)建都依靠計算機做出準(zhǔn)確的判斷。建筑師在進行設(shè)計實踐的時候，虛擬技術(shù)能將設(shè)計理念轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實，經(jīng)由建筑模型體現(xiàn)設(shè)計結(jié)果。比如，庫哈斯央視辦公大樓、水立方、安德魯國家大劇院等建筑設(shè)計創(chuàng)作，都與數(shù)字化技術(shù)有很大關(guān)系，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用非常廣泛，其發(fā)展前景極其廣闊。

5．結(jié)語

總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中有廣泛的適用范圍，建筑師應(yīng)在掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上，掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用及虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的實現(xiàn)方法，推動建筑設(shè)計再上一個新臺階。

參考文獻：

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篇6

Virtual Reality即為虛擬現(xiàn)實, 它又叫作真實虛擬環(huán)境或者虛擬環(huán)境, 其利用電子計算機的電子三維空間現(xiàn)實化合成技術(shù)為基礎(chǔ)。運用聽覺、觸覺和視覺, 用動畫和圖表的形式綜合展現(xiàn)虛擬的建筑空間, 使觀看的人們可以達到對建筑眼見為實。虛擬現(xiàn)實動畫不僅能夠?qū)Πl(fā)生的現(xiàn)實時間進行再現(xiàn)和預(yù)演, 而且還能對建筑的虛擬空間進行制作, 因為虛擬現(xiàn)實動畫具有強大的場景再現(xiàn)性, 而廣泛地在建筑設(shè)計、軍事預(yù)演、娛樂、醫(yī)學(xué)和教育等領(lǐng)域應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實動畫的預(yù)演和再現(xiàn)的功能讓其得到了大量建筑設(shè)計師的使用與熱愛, 在建筑的設(shè)計與建造過程中都有著很重要的作用。虛擬現(xiàn)實動畫與現(xiàn)代建筑設(shè)計應(yīng)用相輔相成緊密聯(lián)系不可分割。建筑的基本設(shè)計是建筑的核心靈魂, 而虛擬現(xiàn)實動畫則是展現(xiàn)建筑概念的手段及方法。只有將二者完美地聯(lián)合在一起, 才能完成實用且富有創(chuàng)造力的作品, 例如芝加哥非洲歷史博物館虛擬交互應(yīng)用 (如圖1) , 以滿足人們對于建筑的物質(zhì)審美與實際使用的雙重標(biāo)準(zhǔn)追求 (如圖2) 。因為虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)的不斷升級進步, 只有將優(yōu)秀的虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)與建筑設(shè)計者的設(shè)計理念相互結(jié)合才能完成最優(yōu)秀的建筑設(shè)計, 更好地為客戶和社會服務(wù)。

二、虛擬現(xiàn)實動畫在建筑展示中的意義研究

在建筑設(shè)計的傳統(tǒng)方式之中, 建筑的設(shè)計過程往往有較長的設(shè)計周期和大量的設(shè)計費用, 并且很難對建筑的設(shè)計方案進行修改, 所以對建筑的前期設(shè)計預(yù)覽十分重要。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計過程就是包括設(shè)計草圖、建模、建筑效果圖等, 只夠為建筑的最終效果提供簡單的方案, 而不便對建筑進行多視角全方位的立體高精度分析。而虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)則通過綜合運用人機交換技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)和圖像計算機技術(shù), 綜合運用電子計算機來制作出三維的虛擬空間, 讓建筑設(shè)計者和施工者能夠更加直觀性地體驗建筑空間, 通過對虛擬現(xiàn)實動畫的了解來體驗建筑的設(shè)計方案, 建筑的虛擬現(xiàn)實動畫是立足于虛擬與現(xiàn)實的實際關(guān)系之上的, 精確地透過人對于虛擬動畫的用戶需求以及對虛擬世界的綜合感知進行全方位分析, 已達到現(xiàn)實建筑和虛擬現(xiàn)實動畫的完美契合, 從而全方位地提升虛擬現(xiàn)實動畫的展現(xiàn)效果。它的意義有以下的幾個方面。

(一) 提供更完善的設(shè)計:

首先在建筑設(shè)計的傳統(tǒng)過程中, 大部分設(shè)計師都是通過文字資料、設(shè)計草圖和建筑設(shè)計者自身的設(shè)計經(jīng)驗與藝術(shù)思維來進行建筑設(shè)計的。但是對于設(shè)計建造難度較高或者全新的建筑形態(tài)或者建筑領(lǐng)域來說, 設(shè)計師很難在設(shè)計過程中對于建筑進行有效定位, 設(shè)計者十分依賴個人對建筑的經(jīng)驗, 往往還會導(dǎo)致建筑的實際情況與預(yù)定的建筑設(shè)計方案有很大差別。同時因為傳統(tǒng)建筑設(shè)計的局限性, 很多設(shè)計問題只有在實際的施工過程中才會被發(fā)現(xiàn), 然后再由施工方對建筑問題進行歸納、整理、分析, 再將問題給施工方進行反饋。而這一過程浪費了大量的時間、人力和物力, 致使建筑施工效率低下。而如果運用虛擬現(xiàn)實動畫進行建筑設(shè)計的話, 設(shè)計者就能夠在建筑施工前全方位地觀察建筑的整體情況, 從多個角度全方位了解設(shè)計方案中的不足, 更加直觀地對建筑的空間、結(jié)構(gòu)、光影乃至音效不斷變化進行詳盡了解 (如圖3) , 并對方案加以調(diào)整。

(二) 加強設(shè)計師與客戶之間的溝通能力:

通過虛擬現(xiàn)實動畫所建造的虛擬三維空間, 可以讓簡述的設(shè)計者與建筑用戶在項目規(guī)劃、建筑設(shè)計等方面用動態(tài)三維的方式對建筑的空間概念進行詳盡認(rèn)知。而在建筑的設(shè)計過程中, 設(shè)計師根據(jù)建筑用戶提供的需求及建筑場地等情況設(shè)計出建筑方案, 將完整的建筑設(shè)計方案以及建筑設(shè)計理念交予用戶, 并對其進行相關(guān)交流。而在傳統(tǒng)建筑設(shè)計過程中的模型、草圖與文案只能夠讓客戶大致地對建筑的相關(guān)信息進行了解, 客戶往往專業(yè)能力不足, 不能夠完全了解建筑師的設(shè)計方案, 而草草對方案進行決定, 雙方的交流也會出現(xiàn)一些問題。而用虛擬現(xiàn)實動畫的方式能夠更加直觀地對建筑概念進行展示, 為客戶提供一個完整的建筑流程, 詳盡地描述建筑過程的各個環(huán)節(jié), 及可能出現(xiàn)的問題。例如建筑的空間和建筑的周圍環(huán)境等, 客戶介意更加直觀且全面地對建筑空間進行了解。通過建筑的虛擬現(xiàn)實動畫展示, 為客戶提供更加直觀的認(rèn)知平臺, 充分地對設(shè)計師的設(shè)計方案進行審批, 使其能夠更好地理解設(shè)計并參與到設(shè)計的過程中去, 也能夠讓設(shè)計師更加了解客戶需求, 并了解到自身的設(shè)計不足, 對設(shè)計進行必要的修改與完善。

(三) 給予用戶更加直觀的建筑體驗:

當(dāng)今人們了解世界的主要方式之一就是互聯(lián)網(wǎng), 而通過互聯(lián)網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實動畫設(shè)計, 客戶能夠更加直觀地上網(wǎng)預(yù)覽建筑模型。在互聯(lián)網(wǎng)上隨時隨地觀察虛擬的建筑設(shè)計。通過設(shè)計者在電腦中對建筑進行的模型搭建與細節(jié)處理, 觀察建筑結(jié)構(gòu), 并對周圍環(huán)境及建筑中可能出現(xiàn)的狀況進行有效分析。通過在電子計算機中對虛擬現(xiàn)實動畫進行建筑的景觀搭建與制作視頻, 將音頻、影像與圖像相結(jié)合, 并添加一定的環(huán)境渲染特效和后期合成, 最后將虛擬現(xiàn)實動畫展示給受眾。在現(xiàn)今的房地產(chǎn)發(fā)展中, 投資人和設(shè)計者都充分地利用虛擬現(xiàn)實動畫的各項優(yōu)勢, 制造建筑的三位圖像世界。因為虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)綜合運用了人體的聽覺、視覺、觸覺等感知特點, 這樣能夠更用戶加直接地體驗到建筑在三維虛擬環(huán)境中的變化, 身歷其境。在現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實技術(shù)之中, 因為現(xiàn)今有很大一部分客戶對于所購買或投資的建筑只有一個內(nèi)心的概念, 而傳統(tǒng)的建筑設(shè)計非專業(yè)人員也不能完全了解到, 這就像在設(shè)計師與客戶之間施加了一層隔膜, 而虛擬現(xiàn)實技術(shù)就可以讓他們更加直觀地對建筑進行了解。還可以根據(jù)客戶所提出的需求對建筑進行一定的整改, 再為客戶展現(xiàn)更新的建筑產(chǎn)品效果, 也方便了客戶與設(shè)計師的溝通, 增強了客戶對于建筑物的深切體驗與審視, 加深了客戶對于建筑的內(nèi)部了解, 而剛能刺激消費者對于建筑本身的購買欲望與建筑價值。

(四) 虛擬現(xiàn)實動畫具有真實性:

虛擬現(xiàn)實動畫最重要的特性就是真實性, 其具有傳統(tǒng)建筑設(shè)計所不具備的真實感官體驗。真實的感官體驗是指在三維的虛擬環(huán)境之中, 虛擬環(huán)境的所有信息均被大眾所廣泛接受的廣度和寬度。在虛擬現(xiàn)實動畫中不僅能夠?qū)ㄖ旧碇黧w進行展示, 而且還可以展現(xiàn)出建筑的周圍環(huán)境與建筑完工后整體的建筑形態(tài)與使用價值。我們還可以通過虛擬現(xiàn)實動畫來還原一些古建筑和自然景觀, 這樣對于古建筑和自然景觀的保護和研究都具有十分重要的意義。

(五) 有助于文物的研究與保護:

我們還可以通過虛擬現(xiàn)實動畫來還原一些古建筑, 這樣對于古建筑的保護和研究都具有十分重要的意義。在很多的博物館中, 都有一些異常珍貴或者極易氧化、損壞的歷史文物或者殘舊的古建筑并不能展出, 而虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)就可以完美地解決這一問題。可以在博物館中設(shè)立虛擬展示廳, 現(xiàn)場的所有文物都由虛擬三維的計算機屏幕展現(xiàn), 這樣不但能夠完整地展出相應(yīng)的文物, 而且還不會對文物產(chǎn)生一絲一毫的破壞。通過虛擬現(xiàn)實動漫的展示同樣可以提高珍貴文物的保護效率, 為文物編檔便于日后對文物進行相應(yīng)的維修保護與研究, 同時也為廣大人民群眾提供了更多參觀文物的途徑。將一些無法移動甚至已經(jīng)消散無法修復(fù)的古建筑, 進行復(fù)原在一定程度上也能夠為古建筑提供相應(yīng)的保護。舉個例子, 綜合運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對發(fā)掘出的建筑物進行全方位綜合展示, 放入還原的虛擬歷史場景當(dāng)中, 可以讓觀眾在三維虛擬的環(huán)境中進行全方位的觀察, 可以更加直觀地對建筑物所處的歷史時代及環(huán)境進行全面的認(rèn)識。這樣不但提高了群眾對于歷史文物的參觀熱情, 還提升了景觀的綜合參觀效益。而且在建設(shè)虛擬動畫場景的過程中, 在計算機生成虛擬三維的過程中, 即便是已經(jīng)不存在或者破損的建筑物依然可以重現(xiàn)。一個很好的例子就是我國對于故宮虛擬現(xiàn)實動畫的作品天子的宮殿, 通過計算機生成的虛擬動畫, 就可以讓觀眾利用計算機更加深入地對建筑物進行了解。

三、總結(jié)

對建筑物進行設(shè)計是一項非常復(fù)雜的工作, 一個地方的建筑物往往承載著一定的文化品味、歷史傳統(tǒng)、人文精神與其獨特的地域文化。這樣就會在建筑的過程中遇到很多的問題, 而虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展就在一定程度上減輕了很多的技術(shù)復(fù)雜性。而且伴隨著虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展, 虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)在審批、施工和設(shè)計建筑等多個建筑環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著越來越重要的功效, 要怎樣將虛擬現(xiàn)實更多運用在實際的建筑中, 要不斷探尋其特有的能力而且要發(fā)揮其應(yīng)有的功效。伴隨著科學(xué)技術(shù)日趨成熟, 虛擬現(xiàn)實動畫技術(shù)必將在未來的建筑設(shè)計與建造過程中發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻

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篇7

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以稱作靈境技術(shù)，具體就是結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、多傳感技術(shù)、圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、以及智能技術(shù)等等方式，通過構(gòu)建三維虛擬模式，同時利用專門的設(shè)備來實現(xiàn)。也就是說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種全新的信息技術(shù)，可以生成多維信息環(huán)境，對于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計具有至關(guān)重要的意義，可以使環(huán)境藝術(shù)設(shè)計更加完善。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用特征

1.效率性將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，可以極大程度的改變傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計模式，突破了其中存在的各種復(fù)雜性問題，比如說摒棄沙盤或者模型的方式，有利于控制設(shè)計成本，節(jié)約了設(shè)計時間。通過高科技技術(shù)手段，能夠以多媒體模式、數(shù)字化模式真實形象的展示出虛擬設(shè)計的項目，而用戶只需要在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的平臺中，即可觀看模型效果，以此將網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢有效全面的發(fā)揮出來，更加充分的展示出作品的效果，以此實現(xiàn)宣傳目標(biāo)，促進工作效率的提升。2.交互性通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以將環(huán)境藝術(shù)設(shè)計作品更加全面、更加形象的展示出來。在虛擬世界中，利用數(shù)字化技術(shù)，能夠?qū)φ故疚锏囊恍?shù)據(jù)信息進行傳輸，同時可以接受信息、認(rèn)知信息、以及反饋信息等過程。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所創(chuàng)建的環(huán)境，更加向真實化方向發(fā)展，通過計算機所構(gòu)建的三維數(shù)字模型，內(nèi)嵌虛擬現(xiàn)實場景，能夠使用戶的各種感官感受有效激發(fā)出來，產(chǎn)生真實的交互感受。比如說，在虛擬空間中，用戶可以用手去獲取虛擬環(huán)境中的物品，同時還能夠真實的感受到物品的重量，并且可以讓被抓住的物體隨著是自身移動。3.藝術(shù)性在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，需要具備較高性能的圖像處理工藝。比如說3D虛擬建模、Flash、全景圖片等方式，可以以高清的形式，展示出各種圖像，從而使設(shè)計作品更加具有藝術(shù)性和真實性。用戶在觀察圖像之后，可以對項目的整體結(jié)構(gòu)做到全方位了解，并且了解所使用的材料和工藝等等。所以說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有更加良好的藝術(shù)性效果。4.侵入性虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有侵入性，其可以讓用戶感覺到更加真實的環(huán)境效果，有些時候，還可以讓用戶感受到身臨其境的感覺。產(chǎn)生此種感受的主要因素，在于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的設(shè)計正是充分基于人的感官感受、以及心理特點出發(fā)，同時通過計算機技術(shù)，使圖形更加具有立體效果，從而使用戶置身于三維空間中。對于侵入性來講，在某種程度上來講，其可以理解為臨場性和存在性，關(guān)鍵是對用戶在虛擬環(huán)境中的真實感受程度進行反映。用戶需要提前佩戴專門的頭盔和手套，才可以真實的感受到虛擬環(huán)境中的立體效果，同時在此種虛擬環(huán)境中，不會受到外界因素影響，能夠全身心的投入到虛擬世界中。假如用戶無法分辨出真假效果，也就是好比置身在真實的環(huán)境中，那么可以說是最為理想的侵入性效果。5.多感知性考慮到虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，均會配備齊全各種感官裝置，包括有視覺、聽覺以及觸覺。用戶不僅僅具有視覺感知，還可以形成聽覺感知、觸覺感知、以及力覺感知，特別情況下還會產(chǎn)生嗅覺感知以及味覺感知。所以說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有非常良好的多感知性，可以讓用戶感受到身臨其境的感覺。就現(xiàn)階段的虛擬現(xiàn)實技術(shù)來講，尚未實現(xiàn)所有感知功能，也就是無法達到最理想的虛擬技術(shù)狀態(tài)。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用

1.應(yīng)用到環(huán)境藝術(shù)模型設(shè)計當(dāng)中由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有交互性、多感知性、侵入性等等特征，通過上述種種特征，可以讓用戶進入到交互式的、三維虛擬環(huán)境中，同時可以與虛擬環(huán)境進行一些互動溝通，用戶的各個感官受到刺激，會產(chǎn)生到身臨其境的感覺。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計過程中，通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以說非常具有必要性，設(shè)計可以通過計算機進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)系統(tǒng)處理，能夠虛擬系統(tǒng)中，展示出現(xiàn)實生活中的事物。通過此種設(shè)計過程，能夠讓設(shè)計人員更加真實、直觀的感受到，在實際生活中設(shè)計作品的相同感受，并且有利于設(shè)計人員更加全面、準(zhǔn)確的把握每一個設(shè)計細節(jié)，以此構(gòu)建良好的環(huán)境藝術(shù)模型，確保自己的設(shè)計想法可以順利的轉(zhuǎn)換成設(shè)計成果?？梢哉f，極大程度的增加了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的感知性與直觀性。2.更加便捷的對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計作品進行完善對于設(shè)計作品來講，需要反反復(fù)復(fù)的不斷修改，一直到完善，最終成為一個優(yōu)秀的設(shè)計做你。在以往的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計過程中，在完成設(shè)計作品時，設(shè)計人員很難對作品做到全面直觀的感受，抽象性的概念影響作品的完整性。通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以有效解決此項問題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在最開始，將設(shè)計構(gòu)建成虛擬的現(xiàn)實模型，通過觀察模型，便于設(shè)計人員更加直觀的觀察每一個設(shè)計環(huán)節(jié)。在具體方案實施之前，利用模型，設(shè)計人員能夠全面的進行觀察，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的一些不足之處，并且在此情況下，對方案反復(fù)修改完善，直到其符合設(shè)計要求。所以，虛擬現(xiàn)實技術(shù)一方面使完善環(huán)節(jié)得到簡化，另一方面還能夠使修改更加具有針對性。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中應(yīng)用效果

1.增強了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的直觀性在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展過程中，逐漸經(jīng)歷了手繪圖紙、電腦效果圖和建筑動畫三個過程。在此階段，可以看出人們都不斷追求高科技，新型的科學(xué)技術(shù)，從而獲取更加高層次的藝術(shù)品質(zhì)，實現(xiàn)最佳的藝術(shù)表現(xiàn)效果。在如今的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在各種軟件和硬件的作用下，可以創(chuàng)建非常真實的虛擬環(huán)境，基于此種環(huán)境考慮，利用技術(shù)手段，將環(huán)境藝術(shù)作品轉(zhuǎn)換為此種環(huán)境，在創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中，用戶能夠感受到類似真實的聽覺刺激、視覺刺激、觸覺刺激?？梢哉f虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)h(huán)境藝術(shù)設(shè)計作品中的細節(jié)全面表達出來，有利于吸引用戶注意，提升環(huán)境藝術(shù)設(shè)計作品的接受程度。2.提高預(yù)算精準(zhǔn)度環(huán)境藝術(shù)設(shè)計，需要將所設(shè)計內(nèi)容轉(zhuǎn)換成實踐應(yīng)用的項目。在以往的設(shè)計作品中，普遍存在預(yù)算精確性不理想的情況，對于工程建設(shè)的成本控制均產(chǎn)生一定影響。通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能夠有效解決此類問題，在虛擬模型中，可以全面了解項目所需要的材料預(yù)算等內(nèi)容，可以實現(xiàn)材料預(yù)算、結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度提升，防止出現(xiàn)由于預(yù)算失誤而導(dǎo)致的各種問題。3.增強了設(shè)計雙方的互動性在完成設(shè)計方案之后，在同客戶溝通階段，需要營造良好的雙方互動性，對于匯報溝通具有重要幫助。通過運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，有利于提升雙方互動性。利用此種技術(shù)，用戶能夠在設(shè)計作品中，感受到每一個設(shè)計細節(jié)和設(shè)計成果，全買呢了解每一個設(shè)計部位的演示狀況，并且可以了解不同設(shè)計方案之間的關(guān)聯(lián)性。對于存在的設(shè)計問題，雙方之間還可以展開協(xié)商探討。

總結(jié)

篇8

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；古典園林設(shè)計；Unity3D；應(yīng)用

中圖分類號：TU986

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與中國古典園林設(shè)計概述

1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，簡稱VR）技術(shù)主要是一種利用計算機模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界的技術(shù)，其以計算機技術(shù)作為主體，將現(xiàn)實世界進行一定抽象，進而結(jié)合人的參與，形成一種高度模擬現(xiàn)實世界的人與物與環(huán)境以及人在環(huán)境之中的視覺、聽覺和動作的人機界面的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過把相對抽象的文字描述轉(zhuǎn)化為計算機之中的三維空間模型，從而有利于相關(guān)人員對于該技術(shù)的全面多角度地認(rèn)識與了解。

1.2 中國古典園林設(shè)計概述

中國古典園林主要指以江南私家園林和北方皇家園林為代表的中國傳統(tǒng)山水園林的形式。其中，江南私家園林主要以蘇州園林為代表，而北方皇家園林則以一些皇府等為代表。而中國古典園林設(shè)計主要是指在園林設(shè)計之中使用一些具有傳統(tǒng)特色的造園手法、相關(guān)技術(shù)和建筑特征等等，從而形成相對濃厚的傳統(tǒng)文化韻味，并具有中國式的景觀特色。其中，主要可以通過對園林整體結(jié)構(gòu)進行大致規(guī)劃，并結(jié)合每一個設(shè)計的細節(jié)，從而使園林整體帶有古典意蘊。

1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與中國古典園林設(shè)計

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機對于三維空間的虛擬能力不斷增強，其在園林設(shè)計中逐漸開始代替原有的紙上繪圖，并以計算機技術(shù)使園林設(shè)計方案實現(xiàn)完美的呈現(xiàn)。就虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于中國古典園林設(shè)計而言，其不但可以較為直觀地展現(xiàn)園林設(shè)計方案的整體面貌，使相關(guān)設(shè)計人員對于園林整體產(chǎn)生一定感受，而且還能有利于設(shè)計師對園林設(shè)計方案進行修改，較為便捷，極大縮短了園林的設(shè)計周期，使園林施工工程得以盡快確定實施。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中國古典園林設(shè)計之中的應(yīng)用還有利于他人對于方案產(chǎn)生直觀理解，進而可以提出一定具有建設(shè)性的意義。因此，就一定層面而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)使中國古典園林設(shè)計人員的構(gòu)想與設(shè)計實現(xiàn)了完美的融合。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中國古典園林設(shè)計中的應(yīng)用――以Unity3D技術(shù)為例

2.1 Unity3D技術(shù)概述

作為目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要組成部分之一，Unity3D主要是一個由UnityTechnologies所開發(fā)的一個多平臺綜合型的三維虛擬顯示游戲開發(fā)工具，其涉及多個不同的領(lǐng)域，能夠及時充分地處理大量三維模型，在創(chuàng)建三維視頻游戲、建筑可視化以及實時三維動畫等方面都具有一定優(yōu)勢。通過利用Unity3D技術(shù)，中國古典園林的設(shè)計方案能夠在一定程度上得到直觀展現(xiàn)。

2.2 Unity3D技術(shù)在中國古典園林設(shè)計中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中國古典園林設(shè)計之中的應(yīng)用，主要是通過硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的相互配合，共同作用來實現(xiàn)的。Unity3D技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要內(nèi)容之一，其主要是屬于軟件系統(tǒng)的內(nèi)容，即對中國古典園林設(shè)計的場景進行三維虛擬，將其中建筑景觀和花草樹木等采用三維的形式描繪出來，從而栩栩如生，產(chǎn)生一定真實感。Unity3D技術(shù)的開發(fā)流程主要可以分為模型導(dǎo)入階段，整合開發(fā)階段和播放體驗階段三部分。

（1）視景建模。首先，進行視景建模，即創(chuàng)建古典園林設(shè)計的模型。這一步驟不但是虛擬現(xiàn)實的重要基礎(chǔ)，而且對于園林設(shè)計而言也具有重要意義。通過采用一些構(gòu)建幾何模型的軟件，如3DSMAX和AutoCAD，建立古典園林的大致場景，如道路、房屋、雕塑和一些園林小品等等。再利用Photoshop或CorelDraw等繪圖軟件繪制出植物和自然環(huán)境等的圖片，并與模型進行整合，進而將古典園林的設(shè)計整體表現(xiàn)出來。其次，將創(chuàng)建好的模型利用3DSMAX的導(dǎo)出功能進行導(dǎo)出，并結(jié)合其中的貼圖，以FBX的文件格式再導(dǎo)入到Unity3D軟件之中。利用Unity3D軟件的自動識別能力，為模型找到相關(guān)的資源，進而創(chuàng)建出古典園林模型的Prefabs（預(yù)置體）。同時，將Unity3D技術(shù)與VisualStudio2010相結(jié)合，并通過撰寫相應(yīng)的代碼，還能實現(xiàn)任意視角中的古典園林的效果，從而實現(xiàn)真正意義上的場景漫游。

（2）場景實時驅(qū)動。在中國古典園林的設(shè)計的模型建立之后，通過Unity3D引擎，可以直接生成具有多層次的畫面，從而將顯示效果有所優(yōu)化，構(gòu)建了一個所見與所得完美融合的開發(fā)環(huán)境。其中，由于Unity3D技術(shù)自身帶有渲染效果，其畫面的真實感相對更強。通過在場景之中進行設(shè)置，放置相應(yīng)的攝像機與燈光，還能呈現(xiàn)出園林在不同方位不同角度下的效果，更為真實直觀，從而有利于古典園林的設(shè)計人員對相關(guān)不足進行及時調(diào)整。

（3）交互方面。在交互方面，Unity3D技術(shù)提供有界面設(shè)計的高級控件，如Label，Button等等，且設(shè)計人員能夠通過點擊相應(yīng)模塊進入相關(guān)場景，進而對相關(guān)場景進行直觀地調(diào)整。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的實體模型的物理的相關(guān)特性都能夠在一定程度上得到真實的展現(xiàn)，故其修改后能夠保證其方案與結(jié)果的一致性，從而在節(jié)約效率的同時具有可行性可信性。此外，通過采用多視窗交互方式，Unity3D技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)相對較為復(fù)雜的動畫及場景切換的效果，從而有利于設(shè)計人員對于古典園林的設(shè)計方案的播放體驗與感受。通過在Unity3D軟件中利用相應(yīng)語句，其還能實現(xiàn)對于攝像機、光暈效果、園林動植物以及相關(guān)背景音樂等聲色的建立與控制，從而實現(xiàn)多種特效與動畫表現(xiàn)，有利于觀看瀏覽，并有利于設(shè)計人員在感受體驗整體的園林設(shè)計方案之后進行及時準(zhǔn)確地修改。

2.3 Unity3D技術(shù)在中國古典園林設(shè)計中的應(yīng)用價值與意義

（1）全面的空間展示。利用Unity3D技術(shù)即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，中國古典園林設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)完整全面真實的展現(xiàn)與表達，其中所包含與傳遞的園林景觀的信息也更為完整準(zhǔn)確。而利用單純的二維形式來展現(xiàn)園林設(shè)計，其可能會導(dǎo)致相關(guān)信息的單一或缺失，在施工過程之中會帶來一定不利之中。同時，Unity3D技術(shù)能夠?qū)⒐诺鋱@林的設(shè)計進行三維立體的全方位的呈現(xiàn)，從而使園林的景觀設(shè)計更為合理科學(xué)，避免不恰當(dāng)之處。

（2）遠程瀏覽的實現(xiàn)。中國古典園林的設(shè)計不僅僅是園林設(shè)計師一人的責(zé)任，還包括有相應(yīng)施工單位的任務(wù)。通過Unity3D技術(shù)將設(shè)計人員設(shè)計的古典園林進行展現(xiàn)，并與施工單位進行及時交流，從而有利于實現(xiàn)園林設(shè)計模型的遠程瀏覽，從而避免在將來施工的過程之中可能會發(fā)生一些設(shè)計人員無法預(yù)料的缺漏，也在一定程度上減少了施工單位與設(shè)計人員之間相互溝通交流所需要往返而耗費的時間。

（1）增強設(shè)計品質(zhì)。采用Unity3D等虛擬現(xiàn)實技術(shù)對設(shè)計人員所涉及的古典園林進行實際體驗，一方面有利于其發(fā)現(xiàn)空間、尺度和材料等方面的不足，從而有利于對園林的設(shè)計方案進行及時修改，另一方面還有利于公眾對古典園林的設(shè)計進行及時了解，從而提供一些具有實際性的可操作性的建議，便于園林設(shè)計的優(yōu)化。

3 總結(jié)

隨著我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，其在我國古典園林設(shè)計之中的應(yīng)用愈發(fā)普遍。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)例如Unity3D等軟件對于園林設(shè)計的重要性也不斷增強。然而，目前我國在虛擬現(xiàn)實技術(shù)方面的研究仍然較為淺薄，只有不斷應(yīng)用，不斷改進，才能促使該技術(shù)得到不斷發(fā)展，使園林景觀的設(shè)計也愈發(fā)具有魅力，使我國園林設(shè)計水平不斷提高進步。

參考文獻：

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[2]郭蕊，楊立新，侯陽.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在園林設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009，11.

篇9

風(fēng)景園林設(shè)計的實施受多方因素的影響，因為風(fēng)景園林設(shè)計與周邊環(huán)境和大眾都密不可分。大眾通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對園林設(shè)計了解的越多越詳細，就越能提出實際性的建議，可以說虛擬現(xiàn)實技術(shù)是大眾參與輔導(dǎo)決策的橋梁。有了大眾前期對園林建設(shè)的整體認(rèn)識和理解，施工者在后期施工過程中就能得到包容和支持，人性化的園林設(shè)計就能帶來雙贏。

2關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計中應(yīng)用的展望

目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究在我國還處于起步階段，少量實驗性質(zhì)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究還不足以帶動風(fēng)景園林設(shè)計的巨大進步。一方面，先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù)需求更加先進的計算機；另一方面，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)這門新興學(xué)科的理論研究也尚在探索當(dāng)中。因此，在未來風(fēng)景園林設(shè)計當(dāng)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的突破點有以下幾點：

2.1加快創(chuàng)新的步伐

加快計算機技術(shù)的革新，設(shè)計和制造高標(biāo)準(zhǔn)、低成本、性能優(yōu)異的計算機設(shè)備，在技術(shù)層面為發(fā)展提供支點。創(chuàng)新的技術(shù)，是虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷前進的力量之源。

2.2讓更多人參與到設(shè)計中來

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的自身優(yōu)勢和特性，讓更多的大眾參與到設(shè)計中來。利用虛擬現(xiàn)實可以網(wǎng)絡(luò)傳播的優(yōu)勢，結(jié)合各類網(wǎng)絡(luò)、電視等媒體資源進行更大范圍的網(wǎng)絡(luò)虛擬，讓更多的人參與到園林設(shè)計中來，輔助決策者思考，最終設(shè)計出既科學(xué)又人性化的方案[3]。

2.3結(jié)合其他科學(xué)技術(shù)完善自我

如與環(huán)境技術(shù)、空間技術(shù)相結(jié)合，能應(yīng)用到城市規(guī)劃、修復(fù)重建、綠化等各個方面，可使虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計的應(yīng)用中更加科學(xué)化、更加人性化、更加綠色環(huán)?；?。

3結(jié)語

篇10

市場在21世紀(jì)初就已經(jīng)逐漸接受虛擬現(xiàn)實技術(shù)。這在環(huán)境設(shè)計等相關(guān)行業(yè)中是一個劃時代的轉(zhuǎn)折點，正如當(dāng)初3dsMax軟件的出現(xiàn)，使三維效果圖占領(lǐng)二維手繪效果圖大部分的市場一樣。隨著人們對虛擬現(xiàn)實技術(shù)認(rèn)識的深入和技術(shù)上的開放，它的應(yīng)用價值將會越來越凸顯。

二、虛擬現(xiàn)實課程引入環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學(xué)課程的探討

現(xiàn)階段，一般本科第二批、本科第三批錄取院校以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為辦學(xué)定位。應(yīng)用型本科教育作為一個教育概念，在我國提出的時間不長。改革開放30多年來，國際上先進的制造技術(shù)進入我國生產(chǎn)領(lǐng)域，為了適應(yīng)社會現(xiàn)代化生產(chǎn)的人才需求，一些高等專科學(xué)校，特別是高等工程專科學(xué)校提出了“高等技術(shù)應(yīng)用型人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。在這樣的背景下，對環(huán)境設(shè)計專業(yè)學(xué)生實際制作能力的培養(yǎng)顯得尤為重要。因此，跟隨本領(lǐng)域發(fā)展的方向進行教學(xué)，就不會落后于市場，而且教學(xué)越新的知識，就越能夠使學(xué)生成為高新技術(shù)的新型人才。筆者就虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用做一些可行性探討：

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境設(shè)計方案的展示上有一定的優(yōu)勢

隨著我國城市化進程的不斷加快，城鄉(xiāng)建設(shè)和規(guī)劃快速發(fā)展，需要對越來越多的公共環(huán)境空間進行規(guī)劃設(shè)計。以城市環(huán)境設(shè)計為例，在對環(huán)境設(shè)計方案進行匯報的階段，在設(shè)計效果的最終表現(xiàn)手段上從手繪圖紙到使用電腦制作效果圖，再到制作建筑動畫這一系列發(fā)展過程中，人們不斷尋找更新、更高品質(zhì)和更方便的表現(xiàn)手段以提高表現(xiàn)效果。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機交互技術(shù)和展示技術(shù)發(fā)展到一定程度必然出現(xiàn)的新興手法，在展示環(huán)境藝術(shù)設(shè)計方面有很大的優(yōu)越性，與以往的表現(xiàn)技術(shù)相比，具有創(chuàng)造性的優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實的原理是通過硬件平臺和軟件平臺搭建三維的、逼真的、形象的虛擬環(huán)境，使客戶可以在屏幕中以參觀者的身份進入設(shè)計的環(huán)境，通過觸覺、感覺、視覺和聽覺全方位加強體驗，產(chǎn)生身臨其境的感受，能夠以親身體驗的方式加快對整個展示內(nèi)容的記憶，最終使記憶的內(nèi)容向持久性和深刻性的方向發(fā)展。

2.實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要的軟件資源

制作虛擬現(xiàn)實需要的軟件有常用軟件Photoshop、3dsMax、Virtools、Queat3D、Unity3D等。其中Photoshop、3dsMax是常用軟件，是設(shè)計和制作模型、貼圖、材質(zhì)的基礎(chǔ)工具。而VR-Platform平臺是進行虛擬合成的應(yīng)用軟件，能夠進行三維場景的模型導(dǎo)入、后期編輯、交互制作、特效制作、界面設(shè)計、打包，而且它的操作以設(shè)計師熟悉的方式進行，使用者只要有一定的3dsMax建模和渲染基礎(chǔ)，就能很快速掌握其中的制作技巧。這對學(xué)習(xí)過3dsMax軟件的學(xué)生來說并不是很難。

3.實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要的硬件資源

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在不同行業(yè)中的應(yīng)用，須配備不同的硬件設(shè)備。在環(huán)境設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計和房地產(chǎn)開發(fā)中，虛擬現(xiàn)實主要集中在設(shè)計效果的最終展示和項目成本的預(yù)算上，因此，只需要能夠滿足虛擬現(xiàn)實軟件運行條件的電腦設(shè)備就足夠?，F(xiàn)在許多學(xué)校都配有高配置的計算機，能夠支持3dsMax模型制作和渲染，甚至能支持網(wǎng)絡(luò)渲染，在這樣的情況下，硬件已經(jīng)不成問題。另外，要有熟悉虛擬現(xiàn)實設(shè)計和制作流程的教師引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語