數(shù)字虛擬技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展分析

鐘景亮

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高，對生活環(huán)境的關(guān)注也日益提高，這對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。在這種背景下，隨著數(shù)字虛擬技術(shù)的發(fā)展，給環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展注入了新的生命力，促進(jìn)了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)運(yùn)用三維空間的模擬使人產(chǎn)生一種身臨其境的逼真感，給人帶來震撼的視覺體驗(yàn)。而環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師將精神層面的、虛擬的、想象的以一種藝術(shù)作品的形式展示給廣大受眾。因此，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，可以提高環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)手法的多樣化。數(shù)字化虛擬環(huán)境模擬實(shí)際運(yùn)行效果、立體光影感受等新技術(shù)的出現(xiàn)使得環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)步入了信息化時(shí)代，設(shè)計(jì)效果、實(shí)際應(yīng)用效果都顯著提高。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征及其對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的影響

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有浸入性特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的浸入性可以讓使用者有身臨其境之感，構(gòu)造的環(huán)境非常逼真，這主要是由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)根據(jù)人類的感官特點(diǎn)和心理特點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)使圖像變成具有三維空間的立體環(huán)境。使用者必須戴上特制的頭盔和手套，才能將自身安置在一個(gè)虛擬的環(huán)境中。在這個(gè)環(huán)境里，使用者可以不受外界的干擾，全身心處于虛擬環(huán)境中。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有交互性特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性使人類和機(jī)器的交流更加自然。使用者通過與特制頭盔和手套的交互獲得外界數(shù)據(jù)，也可以用鼠標(biāo)與鍵盤和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，然后計(jì)算機(jī)根據(jù)指示調(diào)整藝術(shù)設(shè)計(jì)的圖像，而使用者則根據(jù)獲得的信息做出語言和身體運(yùn)動等反應(yīng)，對外界對象進(jìn)行考察和操作。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有多感知性特征

因?yàn)樵谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，視覺、聽覺、觸覺等各種感官裝置是配備齊全的，所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)擁有多感性的特征。使用者在這種虛擬環(huán)境下猶如處于真實(shí)的情境中，如現(xiàn)在流行的3D電影技術(shù)給觀眾以逼真的視覺體驗(yàn)，觀眾仿佛身臨其境。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中影響

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以增強(qiáng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的畫面感

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市化進(jìn)程越來越快，許多公共環(huán)境需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用能夠形成逼真的虛擬環(huán)境，以刺激公眾的聽覺、視覺、觸覺等感官，使公眾享受身臨其境的感覺，也能夠集中公眾的注意力，加深記憶和印象，增強(qiáng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的畫面感。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以減少費(fèi)用損失

在建設(shè)一個(gè)重大工程之前，人們可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建建筑的結(jié)構(gòu)和圖形，為建設(shè)項(xiàng)目提供框架引導(dǎo)。設(shè)計(jì)人員根據(jù)虛擬圖的引導(dǎo)能夠更精確地設(shè)計(jì)圖紙、進(jìn)行材料預(yù)算，從而減少不必要的損失，節(jié)省資金。

二、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在的問題

（一）應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)彌補(bǔ)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的缺陷

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的過程中常常會出現(xiàn)現(xiàn)實(shí)條件限制的情況，如場地缺乏、經(jīng)費(fèi)不足等，導(dǎo)致環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)不能正常進(jìn)行。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬各種場景，彌補(bǔ)了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的缺陷。

（二）應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)避免實(shí)際操作潛在的危險(xiǎn)

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中因?yàn)楦鞣N現(xiàn)實(shí)條件的限制和危險(xiǎn)情況的存在，人們?yōu)榱吮Ｕ仙徒】蛋踩恢苯訁⑴c現(xiàn)實(shí)情境，進(jìn)而不能親身體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以幫助人們模擬這些無法親自參與的情境，人們可以在這種模擬的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，既避免了潛在的危險(xiǎn)，又得到了切實(shí)的感受。

（三）應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打破空間和時(shí)間的限制

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種超空間、超時(shí)間的技術(shù)，它可以打破空間和時(shí)間的限制，模擬任何一種場景，從巨大的宇宙天體到渺小的微塵粒子，從幾億年前到當(dāng)今，設(shè)計(jì)人員都可以在模擬的環(huán)境中探索研究，打破了空間和時(shí)間的限制。如在研究恐龍時(shí)代時(shí)，由于恐龍?jiān)诘厍蛏弦呀?jīng)銷聲匿跡，人們無從考證與研究，但是通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，人們可以模擬出恐龍生存的時(shí)代。人們置身其中，與恐龍零距離接觸，加快了對恐龍時(shí)代的研究進(jìn)程。這種場景的模擬就是打破了時(shí)間和空間的限制，模擬出了人們想要的真實(shí)場景。

三、現(xiàn)代技術(shù)手段在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）AUTOCAD輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用

AUTOCAD 有著強(qiáng)大的制圖功能，經(jīng)常作為建筑、機(jī)械、電子等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)工具。設(shè)計(jì)師借助這一軟件，將抽象的思維用電腦屏幕更加具體形象地展示給客戶，客戶可以通過虛擬的圖像提前感知未來的產(chǎn)品，并可以根據(jù)自己的需要，提出進(jìn)一步改進(jìn)的地方。設(shè)計(jì)師再根據(jù)客戶的要求作出修改，直到滿意再對實(shí)物加以操作，從而節(jié)省了不必要的浪費(fèi)，也為創(chuàng)作提供范本，同時(shí)也造成了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)從業(yè)者的進(jìn)一步分工。

（二）Photoshop的應(yīng)用

我們通常稱其為 PS，這一軟件不僅在很多設(shè)計(jì)領(lǐng)域受寵，如今它已成為家喻戶曉的圖形編輯軟件。它的圖形修剪能力非常強(qiáng)，而且在光影處理方面有著非常棒的表現(xiàn)。通過為效果圖附加光影效果，使圖形表現(xiàn)地更加立體，更加真實(shí)。同時(shí)也可以模擬光線的變化，模擬出每天光線照射角度不同對環(huán)境及室內(nèi)景觀造成的影響。其不僅能夠很好地展示設(shè)計(jì)師們的想法，還具有強(qiáng)大的渲染功能，其軟件自帶的及第三方編制的濾鏡更是為初學(xué)者提供了簡便的實(shí)現(xiàn)效果的方法。這些都為環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計(jì)提供了支持。

（三）遙感影像輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

遙感影像技術(shù)能夠分析地形，景點(diǎn)、廣場、建筑等的位置尺寸，使得整個(gè)城市在一個(gè)平面上體現(xiàn)出來。設(shè)計(jì)者可以有效地掌握環(huán)境景觀的格局、位置、尺寸、植被分布情況，這樣設(shè)計(jì)規(guī)劃者就可以從整體上規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，同時(shí)環(huán)境景觀的熱效應(yīng)也會被計(jì)算出來，有利于生態(tài)文明的建設(shè)。

（四）數(shù)據(jù)分析軟件的應(yīng)用

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)一般都是有一定要求的，比如光線、通風(fēng)、植被、客流量、交通、成本等。數(shù)據(jù)種類繁多，數(shù)據(jù)量龐大，采用人工計(jì)算耗時(shí)太多，且效率底下。這樣就須要進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析，這方面軟件眾多，技術(shù)也比較成熟，比如 Clementine、Spss、E-plus、State、Foxtable 等軟件。

四、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢

在現(xiàn)代社會人們工作繁忙生活節(jié)奏快，人們越來越關(guān)注環(huán)境質(zhì)量與藝術(shù)氛圍。環(huán)境藝術(shù)不再是學(xué)者的專有名詞、不再是普通人眼里的高深、神秘、遙不可及的事物，我們的室內(nèi)、室外以及工作場所，都在應(yīng)用和追求環(huán)境藝術(shù)，她與人們的日常生活越來越密切，人們生活在環(huán)境藝術(shù)當(dāng)中，環(huán)境藝術(shù)也與人們息息相關(guān)。在工作之余、閑暇時(shí)光中，人們欣賞自身所處的環(huán)境，感受著環(huán)境藝術(shù)給人帶來的審美的感受、精神的放松，疲勞的緩解。一個(gè)充滿美與自然的環(huán)境，已經(jīng)成為人們追求的目標(biāo)。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)者，正是為人們創(chuàng)造詩情畫意的意境的畫師，給人們帶來他們獨(dú)一無二的審美作品。隨著人們對周圍生活、工作環(huán)境美感的要求越來越高、愈加復(fù)雜，設(shè)計(jì)師的工作量顯著增加，原來一個(gè)人很快就能完成的工作現(xiàn)在需要更多的人相互配合，且需要花費(fèi)更多的時(shí)間來創(chuàng)作及實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)帶來了新的生命力，它強(qiáng)大的繪圖、設(shè)計(jì)、計(jì)算能力成為設(shè)計(jì)師的工作幫手和利器。掌握軟件技術(shù)是新科技革命時(shí)代的要求，是我國建設(shè)社會主義事業(yè)對人才提出的要求，從現(xiàn)實(shí)的角度更是設(shè)計(jì)師的生存必需品。

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【作者單位：遼寧師范大學(xué)海華學(xué)院】