虛擬現實技術支持建筑環境設計研究

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摘要：隨著時代的發展，科技水平的進步，人們的生活質量也在得到顯著提高，無論是人們的日常生活還是在人們的生產建設當中，都離不開建筑行業的發展。人們的生活離不開建筑，同時建筑行業也促進著社會經濟的發展[1]。新時代背景下，建筑環境設計也在不斷的發生著變化。建筑環境設計是對美化環境，能夠給人們提供賞心悅目的建筑環境。美無論到什么時候，是永恒不變主題，是人們所追求的。現代建筑環境設計被賦予更高的要求。近年來，虛擬現實技術的出現，對建筑環境設計產生了巨大的影響，虛擬現實技術是一項將人工智能、網絡、數字化等多項技術融為一體的綜合性信息技術。

關鍵詞：虛擬現實技術；現代建筑；環境設計

近年來，虛擬現實技術活躍在各個技術領域。當下的虛擬現實技術已經逐漸成為建筑環境設計行業的新寵。虛擬現實也稱為VR，是一種現代化計算機系統，可以形成立體生動的多元化信息化空間。虛擬現實技術應用到建筑環境設計當中，通過三維空間的形式進行展示，不但能夠使建筑環境設計的效益得到提高，更能夠對建筑環境設計的技術進行創新改革，對理念進行改觀，利用現代化信息技術的優勢，使建筑環境設計工作得到全面提升。不過虛擬現實技術在建筑環境設計中也常常會出現一些問題，需要相關策略加以解決，這對建筑環境設計行業是機遇也是挑戰。

1虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術是以計算機為的強大功能，生成三維、動態的圖像。虛擬現實技術簡稱VR，是一種虛擬世界的計算機仿真系統，它可以自行創建，主要的方式是通過對計算機的有效利用，從而對現實世界進行模擬，形成多樣化的三維空間，創作一個真實、逼真的空間，這樣可以有效給客戶強烈的世界沖擊，身臨其境。這樣的虛擬技術還可以通過多媒體傳感技術的應用來實現[2]。VR技術還會通過對環境的感知和模擬設備的應用，以此來創造出更加真實的虛擬空間。VR技術具有科學性、自主性以及互動性的特點，它能夠達到的感知是超于計算機能夠達到的感知限度，它的感知程度除了計算機所擁有的視覺感知外，還有觸覺和聽覺等，科技所達范圍很廣泛，并且VR技術能夠對用戶的命令給予相應的回應，以及對顧客的需求給予滿足。虛擬現實技術最早出現是在1994年，當時的虛擬技術被稱為VRML，只是能夠對紋理簡單映射，另外能夠單一的進行簡單的音頻和視頻檢測。那時候的虛擬現實技術還沒有得到廣泛的應用和推廣。因為，當時的信息科技并不發達，計算機技術還不具備較強的網絡傳輸功能，因此虛擬現實技術沒有走進大眾的視野，也并沒有被各行各業所應用。隨著時展，到了21世紀，虛擬現實技術開始與3D技術接軌，因為3D技術與JAVA等先進技術早就進行了整合發展，所以3D技術帶動虛擬現實技術快速的發展了起來。如今的虛擬現實技術成為了各行各業的新寵，同時也為建筑環境設計的發展做出重大貢獻。

2虛擬現實技術在建筑環境設計中的應用

隨著科技時代的到來，如今人類已經步入了5G時代，虛擬現實技術在現實中被越來越多的行業所應用，并得到廣泛推廣，最讓人們熟悉就是網絡游戲，游戲中的畫面是三維仿真場景，有很強的帶入感，讓人身臨其境，另外還有在會展中心，可以通過對環境模擬的方式進行展示[3]。在建筑環境設計方面，虛擬現實技術的應用更是發揮著重要作用：

2.1全景數字化展示

在建筑環境設計中，因為建筑工程所涉及的范圍廣，面積大，對建筑環境進行設計的時候往往會受到各方面的影響，例如場地、資金等，那么想要對建筑整體的環境進行展示是很困難的，只能對局部場景進行展示。應用虛擬現實技術就可以突破這種弊端，通過虛擬現實技術，形成的數字化虛擬場景，就可以將建筑環境的整體細節全部表現出來，同時展現出來的視覺效果很形象，立體逼真，對原建筑環境真實還原度高達99％。通過虛擬現實技術的應用，可以對同一地點的不同氣象以及不同時間變化通過不同的表現效果來展示出來，這樣完全可以體現出虛擬現實技術的多樣性和全面性。

2.2加深設計探索

建筑環境設計師的設計思維會受到很多方面的影響，如材料成本等，因此，設計師就算有全新的設計理念，也無法在實際的設計當中，運用特殊的新型材料來設計，那么就導致建筑環境設計師的想象力受到了制約，他們不能夠更好的發揮自己的設計水平，因此在實際的建筑環境設計中也不能達到更好的設計效果。虛擬現實技術的應用就可以給設計師帶來更好的靈感，輔助設計師去完成更加完美的設計，虛擬現實技術通過多方面、多樣化的技術來實現對建筑環境中材料、景物的設計，并且在虛擬技術下，可以虛擬場景中添加人物、景物，甚至可以增加人物在場景中的互動，這樣的設計效果可以從聽覺、視覺等各個方面帶給使用者完美的體驗。同時通過虛擬技術的應用也使得建筑環境設計的工作效率大大提升，也會使設計師的創造思維得到發揮，提高設計師的技術水平。

2.3優化建筑環境綠化設計

通過虛擬現實技術在建筑環境設計中的應用，能夠通過虛擬畫面對建筑環境場景進行還原，那么在虛擬場景中，我們可以將自己的理想設計加入其中。在建筑環境設計中，綠化是環境設計的重要環節。植物有生命，它會生長，它隨著季節的變化而發生變化，因此，建筑環境設計師在綠化設計的過程中，常常會遇到這樣的問題，在環境設計中，綠化中設計好的植物，開始看著植物形態效果很好，但是隨著時間的推移，植物的形態會發生變化，我們對植物生長后的形態是未知的，可能有的綠植正常生長，會長得很高大茂盛，有的植物因為營養不良，會長的矮小，當然，這些植物也會因為季節不同而各有差異。那么面臨設計師的這些疑惑，我們通過利用虛擬現實技術，可以對不同的樹種在相同條件下的效果進行對比，這樣就可以看出哪些植物更適合種植在綠化環境中，虛擬現實技術的應用，也可以模擬不同的季節下植物的生長變化[4]。這些都可以優化建筑環境中的綠化環境。

2.4模擬施工操作過程

在實際的建筑施工過程中，往往是根據最初的設計來開展，但是我們往往會出現實際在施工的過程中與工程設計出現偏差，對應不上，這就會嚴重影響工程的進展，并使工程造成一定的損失。那么應用虛擬現實技術就可以成功避免這一問題的出現，施工人員可以通過應用虛擬現實技術結合設計圖預先對操作過程進行模擬，這樣有利于工程的順利開展。并且設計人員也可以利用虛擬現實技術對設計方案進行完善，這樣才能夠保證設計的效果，并且可以保證施工的精確性，也可以通過虛擬設計的方式，對施工所用的材料以及成本費用進行估算，這樣可以節約施工成本，并且可以減少在實際施工中可能會產生的一些工作誤差，也可以使設計師避免傳統設計工作中經常出現的重復設計情況，有效提高設計人員的工作效率。

3結束語

虛擬現實技術在建筑環境設計工作中的應用具有極其重要的意義，是挑戰也是機遇。隨著時代的不斷發展和科技信息技術的進步，想要使建筑環境設計工作更好的開展，就要更加合理的利用虛擬現實技術。這項全新的技術不僅能夠推動建筑工程的順利展開，更能夠提高建筑工程施工的效率與準度，同時也使施工的成本得到節約，是一項重要內容，它決定建筑工程項目的整體質量。不過，虛擬現實技術是一項新興技術，還有很多不足和需要完善的地方，這就需要科研工作者做好出艱苦努力，深入探究。新時代下，建筑環境設計技術和理念也在不斷與時俱進，不斷變革創新，虛擬現實技術不斷發揮著重要的意義和作用[5]。本文針對虛擬現實技術在建筑環境設計中的應用進行詳盡分析，闡明了價值和意義所在，并希望能對環境設計師以及建筑施工建設者有所幫助。希望建筑工程的相關人員都能夠從中受益，以現代化科技模式創新發展，穩固建筑行業自身發展目標，實現現代經濟的可持續發展。

參考文獻

[1]陳正華.李希華.王燕.CHENZheng-hua.LIXi-hua.WANGYan虛擬現實技術在建筑領域的應用[J].工程建設與設計2015(8)

[2]薛駿峰.王君澤.瞿暢.XUEJunfeng.WANGJunze.QUChang虛擬現實技術及其在建筑漫游中的應用[J].電腦編程技巧與維護2019(18)

[3]呂媛媛.常洋.LvYuanyuan.ChangYang虛擬現實技術在建筑設計的應用淺析[J].計算機光盤軟件與應用2015(5)

[4]李春陽，郭永明.虛擬現實技術在城市規劃與設計領域的實踐[J].測繪科學2016年3月第28卷第一期

[5]王磊.規劃審批的數字化技術應用——虛擬現實技術在城市規劃中應用研究[J].工程設計CAD與智能建筑2017.9

作者：于志強 單位：湖南應用技術學院