虛擬現實技術下建筑空間環境設計探析

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虛擬現實技術下建筑空間環境設計探析

[摘要]目前,建筑在發展過程中已經突破傳統發展的限制,尤其是當虛擬現實技術出現之后,讓建筑空間環境的設計有了新的設計發展思路,為了讓建筑的特色得到進一步的體現,可以借助虛擬現實技術設計建筑空間環境,讓二者得到有機結合,改變人們感官上的體驗,可以全面展示建筑景觀的信息,為人們提供更加豐富的視覺享受效果。

[關鍵詞]虛擬現實技術;建筑景觀設計;應用

引言

在開展建筑景觀設計的過程中,需要借助多個學科的知識技術,才能夠讓建筑空間環境設計的水平有效提高,保證整體空間環境的效果和質量。目前進入空間環境設計和人們的生活息息相關,而且對城市環境的改善,也有著一定的促進作用。所以說在開展建筑空間環境設計的過程中,需要充分發揮虛擬現實技術的作用,在應用虛擬現實技術的時候會應用計算機和互聯網技術,使得建筑空間環境設計能夠呈現更加多樣化的效果。

1虛擬現實技術的種類

虛擬現實技術就是在計算機軟件和傳感器的幫助下對虛擬三維空間進行模擬,使得使用者在使用的過程中能夠在各種感官上有身臨其境的感受。目前虛擬現實技術在影視制作動漫游戲、影視作品當中都得到了有效的應用,而且創造出了很多美輪美奐的優秀作品。目前虛擬現實技術在工程設計領域中的應用也較為成熟,設計師通過虛擬現實技術將設計思路,有效轉換成三維設計模型,并且經過一系列的技術操作,讓其成為理想的建筑模型,可以更加快捷地展示設計效果,并且積極地和施工方的人進行交流。由此可見,科技的發展能夠讓建筑空間環境設計領域受到極大的影響,也能夠提高設計的效果。目前虛擬現實技術已經分為四種成熟的類別,分別是桌面虛擬現實技術、沉浸式虛擬現實技術、分布式虛擬現實技術和增強式虛擬現實技術,其中桌面虛擬現實技術便是在個人的計算機上面借助鍵盤鼠標的設備對虛擬世界進行操控,主要應用在設計動漫和游戲等領域。而沉浸式虛擬現實技術則是在較為封閉的空間內,借助跟蹤系統設備,營造出較為逼真的虛擬場景,而分布式虛擬現實技術又被稱為在線虛擬技術,是虛擬技術和網絡技術有效結合的產物,可以在互聯網或者是移動互聯網上借助個人電腦、智能手機等對虛擬場景進行共享。增強式虛擬現實技術是在虛擬現實技術的基礎上發展而來的,又被稱之為增強現實技術,是將虛擬現實中的場景直接應用在真實世界里,例如借助投影儀在歌劇院的外墻上面設置較為絢麗的燈光秀。虛擬現實技術在建筑空間環境中的應用一是虛擬漫游,另一個是根據參數化展開設計的VR技術。虛擬漫游是VR技術的重要組成部分,可以對城市景觀小區景觀、建筑設計等領域進行虛擬模擬。除了呈現靜態的效果圖之后,還可以借助三維的動畫技術對建筑場景進行動態式的展示,使得觀察者能夠有身臨其境之感,而且呈現的效果也較為生動和形象,有效獲得了多位設計師和用戶的喜愛。目前虛擬現實技術在真實的建筑場景和虛擬場景中得到了有效的應用,前者在風景名勝和建筑歷史景觀環境中展示,使得游客可以在家中便可以游覽世界風光名勝,而后者在城市規劃、室內設計等規劃設計中得到了有效的應用,加強了設計人員各方面的溝通,防止在施工中出現設計需要修改的情況,而參數化設計是將設計的元素轉變成函數的變量,通過建立其參數化方程和對參數進行調整,而達到設計時所需要的效果,進而有效提高設計的效率和質量。

2虛擬現實技術在建筑空間環境設計中的具體應用

隨著我國建筑行業的不斷發展,建筑空間環境設計在整個建筑設計中占據的比例越來越重。古建筑景觀企業對人們的生活有著較大的影響,但是由于多個因素的影響,使得我國的古建筑遭受到了不同程度的破壞,這就導致建筑沒有辦法以一個較為完整的形式呈現在人們面前,所以要對古建筑進行修復,借助虛擬現實技術可以還原古建筑的空間環境并且借助實際測量之后獲得相應的數據,對這些數據進行進一步的分析,可以重新對這些古建筑進行構建,使得古建筑的原貌得以還原。除此之外,在景觀建筑教育當中,有效應用虛擬現實技術可以讓傳統的教育方式進一步得到改善,讓學生在課堂上的注意力得到有效提高,讓課程質量確實增長,可以促進學生和教師之間的交流和溝通,有效將虛擬現實技術和景觀建筑教育結合可以讓學生在學習過程中有更好的體驗,讓學生的學習欲望得到有效地激發。同時還可以讓學生建立起虛擬化的思維建筑景觀,讓建筑景觀以更加直觀的方式在學生面前呈現。學生可以借助虛擬現實技術構建出相應的建筑景觀,有效激發學生的想象力和創造力,使得學生可以靈活應用知識解決實際生活中的問題。近幾年,城市規劃已經成為備受多方人員關注的問題,加強建筑空間環境的設計可以對城市規劃中的綠色環境設計產生積極的影響。同時,虛擬現實技術在城市規劃中也有著良好的應用,對城市進行規劃的時候,需要涉及到很多方面的知識,而且整個工作較為瑣碎和復雜,規劃人員需要根據城市的實際發展情況對城市的整個規劃設計進行整體性的布局,并且及時調整布局當中有可能存在的不合理問題。如果借助傳統的方式規劃城市可能會消耗大量的時間和精力,還可能讓資源造成不必要的浪費,但是城市規劃是一項較為復雜的工作,需要讓很多專家學者和相關的部門有效參與其中并且對問題進行綜合分析才能夠得出科學合理的決策。所以說要借助虛擬現實技術構建較為復雜的城市規劃模型,使得人們可以獲取更加全面的城市地理和城市地形條件的信息,使得影響城市規劃的因素得到有效地降低,讓規劃設計中存在的風險得到減少,在有效應用虛擬現實技術之前,需要對數據進行收集,建立起較為專業的數字化模型,讓人機交互的目的得到有效的實現。

3虛擬現實技術在建筑空間環境設計中的應用途徑

設計師在借助虛擬現實技術構建建筑景觀設計模型的時候,需要借助景觀模型設計出理想的效果。隨著虛擬現實技術的不斷發展,設計師可以充分借助虛擬現實技術收集大量的建筑空間環境設計中所需的材料,進而建立起三維立體化的場景。

3.1模型構建

設計師在對空間環境進行設計的過程中,借助虛擬現實技術可以有效構建出相應的模型,為了保證所建立的虛擬環境更加真實,需要聯合實際,所以在設計空間環境的時候需要考慮到模型所具有專業技術要素和內容,例如構建三維場景,并且設置立體的聲音。在對地形模型構建的時候需要考慮到地形地勢在現實中的情況,如果地勢較為平坦而且地形的變化較小,那么便可以只是借助幾何平面的形式對建筑內容進行展示,如果地形的變化幅度較大,那么在實際制作模型的時候,需要借助灰度圖像來對模型進行處理,在構建建筑模型的時候,需要根據相應的比例,對建筑空間環境的底線輪廓進一步進行勾勒,并且通過縱向拉升的方式,讓建筑的概貌得以有效的呈現,同時還需要對設計的細節進行進一步的添加。在構建模型之后可以借助動態瀏覽的方式,讓三維景觀呈現得更加淋漓盡致,使得用戶在體驗的過程中有著身臨其境之感。

3.2提高模型的顯示精度

在對建筑景觀進行設計的過程中,為了讓建筑環境呈現得更加真實,景觀呈現得更加細致,需要考慮到景觀的各個造型的位置關系,可以借助計算機技術有效計算各個貼圖的坐標,并且借助紋理的材質進行實體展示,進而可以展示出和現實中相同的景觀模型效果。設計師可以充分借助虛擬現實技術對景觀模型進行進一步設置。為了保證景觀環境的真實度,設計師不會直接用顏色對其進行調整,而是對色彩進行優化處理,這樣可以保證模型所呈現的效果更加真實。為了保證模型能夠呈現的顯示精度進一步提升,設計師可以充分借助虛擬現實技術中涉及的各個軟件,通過對這些軟件的有效應用導入真實數據,讓模型能夠呈現出更加真實的效果,也能夠反映出設計中所要強調的重點。

3.3植物建模

為了有效提高建筑空間環境的效果,設計師會在空間環境中融入相應的植物設計,在構建植物模型的時候,設計師通常會采用PS軟件進行貼圖,使得模型中可以呈現不同類型的植物,但是如果植物的體積較大,就會選擇多種多樣的照片來對植物的特點進行展示,但是這種方式可能會讓模型的真實性得到下降。而且會讓客戶的體驗受到嚴重的影響,但是三維植物模型的數量較小,所以需要進一步提高和植物有關的模型專業性,并且提升植物的模型仿真度,設計師在借助虛擬現實技術構建植物相關的模型的時候需要選擇多角度照片并且構建出距離較近的植物模型,這樣可以讓空間環境中植物特點得到進一步的突出,或者在設計完畢整體建筑空間環境之后,可以讓建筑渲染軟件對其進行渲染,使得效果更加顯著。

4虛擬現實技術的應用注意事項

虛擬現實技術在構建模型的時候需要包含較為復雜的內容,如果想要對這些內容進行合理構建,設計師必須提高自己的專業素養,有效處理各個環節當中涉及的問題,才能夠讓建筑空間環境的設計更加真實。為了保證所經歷的模型和國家相應的標準相符合,需要對各類指標的分類情況進行標注,并且明確在模型制作過程中所需要遵循的規范和要求。設計師在對模型進行構建的時候需要充分考慮模型的比例和模型的尺寸大小。根據相關條例的要求,使用相應的長度單位并且根據實際的情況,確定模型的具體比例。在對模型進行構建的時候,要借助計算機技術并且結合設計的圖紙建立相應的模型計算機技術,可以讓圖紙的精確度得到提升,也能夠讓計算機工作的效率大幅度提升,還能夠減少在設計過程中可能會出現的風險。此外,設計人員還需要充分整合現有材料才能夠構建出更加真實的模型,讓虛擬現實技術在設計中得到充分的應用。除此之外,為了有效提高虛擬現實技術在建筑空間環境設計中的良好應用,設計師必須加強對虛擬現實技術的學習,只有充分掌握這門技術才能夠在實際設計過程中將其得到良好的應用,讓虛擬現實技術作為一門工具,輔助自己的設計,讓自己的設計理念在實際設計圖紙和模型當中得到充分地展現,還可以加強和施工人員之間的溝通。在施工建設的時候施工人員能夠根據所呈現出的建筑模型及時提出自己的疑問,然后和設計師進行溝通,防止在施工過程中對建筑空間環境建設的問題出現分歧。而且虛擬現實技術能夠讓設計師的理念展現得更加淋漓盡致,也可以和甲方進行更加友好的溝通,讓建筑環境設計落到實處。

5結束語

綜上所述,在發展虛擬現實技術的過程中,需要有效提高其應用效率,讓虛擬現實技術在建筑空間環境設計中得到有效的發展和應用。目前在建筑空間環境設計中,還存在著一定的問題需要進一步優化和改進,這樣虛擬現實技術才能夠讓建設的模型更加精確,符合建筑空間環境設計的實際要求。

參考文獻

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作者:王海麥 單位:西安美術學院建筑環境藝術系

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