虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張靜

（內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張靜

（內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

概述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，及其在園林綠化設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用實(shí)踐，供參考。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；園林綠化設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中應(yīng)用概述

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種綜合性的集成技術(shù)，涉及傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)圖形、人機(jī)交互技術(shù)等眾多領(lǐng)域，是一項(xiàng)高科技模擬系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成。從狹義上講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體含義是指技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)操作生成逼真的三維視、聽(tīng)、嗅覺(jué)感官，令使用者能夠在一定的技術(shù)裝置的幫助下，對(duì)虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)，并且在虛擬世界中與自然進(jìn)行互動(dòng)。從更廣的范疇上來(lái)講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)泛指各種存在于世界上的任何事物以及環(huán)境，無(wú)論是功能意義上還是物理意義上，它是有可能實(shí)現(xiàn)的，也有可能是諸如賽伯空間一樣難以實(shí)現(xiàn)的，或者根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的事物或者環(huán)境。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用流程

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用流程包括以下3個(gè)步驟：首先，進(jìn)行園林景觀綠化情況的平面圖繪制，主要的輔助工具是CAD等其他相關(guān)軟件。其次，在繪制好的平面圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查和收集，進(jìn)而進(jìn)行虛擬場(chǎng)景模型的構(gòu)建。在進(jìn)行模型的構(gòu)建時(shí)，要盡可能地進(jìn)行相關(guān)圖片的收集，制成紋理填圖，實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景效果的提升。虛擬場(chǎng)景需要一定程度的渲染，所以在進(jìn)行場(chǎng)景的構(gòu)建時(shí)，不僅需要盡力完成在效果方面的要求，還要進(jìn)行模型數(shù)據(jù)的控制。在必要的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員還要優(yōu)化虛擬模型，最終基于平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集成。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐

2.1 虛擬環(huán)境建模技術(shù)

視景建模是虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)性技術(shù)，也是開(kāi)展園林綠化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。在構(gòu)建園林綠化場(chǎng)景時(shí)，主要用到的輔助設(shè)計(jì)軟件，包括AutoCAD及3DMAX。主要的應(yīng)用流程是利用前者進(jìn)行場(chǎng)面平面圖的構(gòu)建，然后導(dǎo)入到后者中，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建園林綠化的整體模型。最后，整合以上所有元素，在此地形模型的基礎(chǔ)上增添其他三維模型，將綠化植物與建筑物的位置關(guān)系以及疏密程度進(jìn)行全方位的規(guī)劃和整合，形成綜合性的虛擬環(huán)境。

2.2 實(shí)時(shí)三維圖像生成技術(shù)

三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)逐漸發(fā)展成熟，“實(shí)時(shí)”效果的實(shí)現(xiàn)是這項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)踐。而在園林綠化設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)施的虛擬環(huán)境存在著數(shù)據(jù)量較大的特點(diǎn)。對(duì)于較為典型的大規(guī)模場(chǎng)景，實(shí)時(shí)制的技術(shù)要求很難達(dá)成。所以，需要進(jìn)行高性能計(jì)算機(jī)的配置。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的效果，要保證圖形的刷新頻率在15幀/S以上、30幀/S以下。

2.3 交互技術(shù)

在園林綠化設(shè)計(jì)方案的展試過(guò)程中，功能較強(qiáng)的交互技術(shù)是提升展試效果的關(guān)鍵技術(shù)之一。為了提升設(shè)計(jì)方案的審視和比較效果，要著重解決實(shí)時(shí)更換、場(chǎng)景中要素模型的移動(dòng)問(wèn)題。除此之外，還要關(guān)注多用戶場(chǎng)景的一致性技術(shù)問(wèn)題，以及為實(shí)現(xiàn)交流和發(fā)表評(píng)論的便捷性提升而采取的交互式選擇問(wèn)題。

2.4 系統(tǒng)集成技術(shù)

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，大量的感知信息以及模型存在于相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)集成技術(shù)的統(tǒng)一管理以及協(xié)調(diào)作用就顯得尤為重要。從我國(guó)系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展實(shí)踐來(lái)看，信息同步技術(shù)、模型標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)以及數(shù)據(jù)管理模型、合成和識(shí)別技術(shù)等都是當(dāng)前的發(fā)展重點(diǎn)。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景

3.1 對(duì)有關(guān)領(lǐng)域理論知識(shí)及技術(shù)進(jìn)行研究和借鑒

在開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要充分結(jié)合自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行有關(guān)領(lǐng)域理論知識(shí)以及技術(shù)方法的研究和借鑒。

3.2 對(duì)計(jì)算機(jī)硬件以及圖形處理軟件進(jìn)行研制

要進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件以及圖形處理軟件的研制，爭(zhēng)取提升質(zhì)量和速度，提升計(jì)算機(jī)輸入和輸出設(shè)備的性能。在此硬件、軟件和技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)園林景觀設(shè)計(jì)中虛擬技術(shù)的快速運(yùn)用，進(jìn)一步提升模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3 將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與有關(guān)的技術(shù)相融合

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與其他有關(guān)園林綠化設(shè)計(jì)的技術(shù)相融合，比如3S技術(shù)。3S技術(shù)能夠快速、精確地收集各種空間信息以及環(huán)境信息，做到及時(shí)處理和更新，快速傳遞給虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，幫助設(shè)計(jì)者以及園林綠化設(shè)計(jì)決策者實(shí)現(xiàn)合理設(shè)計(jì)方案以及解決措施的制定。

3.4 提升民眾參與園林綠化設(shè)計(jì)活動(dòng)

要充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互式特點(diǎn)，提升民眾對(duì)于園林綠化設(shè)計(jì)活動(dòng)的參與度。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，更多、更廣的民眾群體能夠利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)意圖的獲取以及設(shè)計(jì)作品的欣賞體驗(yàn)，為設(shè)計(jì)者和決策者提供園林綠化設(shè)計(jì)方面的幫助和支持，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)園林綠化設(shè)計(jì)方案的人性化、科學(xué)化的提升。

1005-2690（2016）08-0057-01

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2016-07-02）