建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用探微

[摘要]眾所周知；隨著當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段建筑工程項(xiàng)目的不斷發(fā)展和進(jìn)步；其規(guī)模和復(fù)雜性都得到了較為明顯的提升，基于這種規(guī)模和復(fù)雜性的提升來說，建筑設(shè)計(jì)工作同樣也就需要得到相應(yīng)的發(fā)展，只有建筑設(shè)計(jì)工作和建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展具備著較好的匹配性，才能夠提升其最終的設(shè)計(jì)價(jià)值。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)水平的提升來說，恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用各種合適的技術(shù)手段是比較重要的一環(huán)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用就能夠有效地提升建筑設(shè)計(jì)的水平和效果，促使建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)結(jié)果得到較好的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]建筑設(shè)計(jì)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；運(yùn)用

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方法

1.1桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)和工作站基礎(chǔ)之上的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境系統(tǒng)，用戶以計(jì)算機(jī)顯示器作為虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的傳輸媒介來體驗(yàn)虛擬環(huán)境下的物體模型，并搭配輸入設(shè)備用來駕馭該虛擬環(huán)境和操縱虛擬場(chǎng)景下的模型，能夠?qū)μ摂M環(huán)境下的模型對(duì)象實(shí)現(xiàn)以360度的視角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放瀏覽。由于具有成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)更易于普及，使用者僅僅需要借助一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)和一些相關(guān)的輸入輸出等設(shè)備就可以營(yíng)造一種三維立體空間的場(chǎng)景來加強(qiáng)沉浸的感覺。

1.2沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一種主要形式，它能夠給體驗(yàn)者營(yíng)造一個(gè)全新的虛擬空間。通過搭配使用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，可以將用戶的視覺、聽覺和觸覺等融為一體，使體驗(yàn)者置身于虛擬現(xiàn)實(shí)世界中，成為其中的一部分，如同身臨其境一樣。這樣用戶能夠集中精神排除第三方干擾，全神貫注地融入到虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的學(xué)習(xí)中。

1.3分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（DVR）。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建的資源豐富的網(wǎng)絡(luò)虛擬世界，它提供了一種可以通過網(wǎng)絡(luò)共享的虛擬空間，打破了空間位置的限制，無論使用者在哪里，都可以使用虛擬環(huán)境進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)工作，達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)資源的網(wǎng)絡(luò)共享與學(xué)習(xí)交流目的。它還能夠?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供高效的計(jì)算能力，其中某些功能具有一定的分布特性，因此虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)才能穩(wěn)定地運(yùn)行在分布式環(huán)境中

2、建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

2.1建筑信息的準(zhǔn)確展示

對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用來說，其最為基本的一個(gè)應(yīng)用表現(xiàn)就是能夠準(zhǔn)確的展示相應(yīng)的建筑信息，對(duì)于建筑工程項(xiàng)目中涉及到的各種參數(shù)信息都能夠得到較好的呈現(xiàn)，這也是建筑設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)和追求所在，只有促使各方面的建筑信息得到了準(zhǔn)確的呈現(xiàn)才能夠保障相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)得到較好的運(yùn)用，在后續(xù)的施工建設(shè)環(huán)節(jié)中得到準(zhǔn)確的落實(shí)。從這種建筑信息的準(zhǔn)確展示上來看，其不僅僅能夠具備著較好的精確性效果，還能夠在全面性和立體性方面發(fā)揮出一定的作用，通過相關(guān)三維立體模型的虛擬化呈現(xiàn)來表現(xiàn)出整個(gè)建筑工程項(xiàng)目中的所有信息內(nèi)容，如此也就能夠較好的提升其最終的設(shè)計(jì)可靠性，并且立體性的呈現(xiàn)方式也能夠較好的促使相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行較好的檢查和完善，更好地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的各類問題。

2.2方案對(duì)比優(yōu)化

建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還能夠較好的在設(shè)計(jì)方案對(duì)比中發(fā)揮出較強(qiáng)的積極作用和價(jià)值，這種方案對(duì)比也是以往傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中比較困難的一個(gè)方面，而采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析的話，就能夠較為直觀的發(fā)現(xiàn)其中存在的各類問題，進(jìn)而也就能夠有效地對(duì)比兩者間的優(yōu)劣，最終選擇一種最佳的施工設(shè)計(jì)方案。具體到這種方案對(duì)比中來說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還能夠較好的實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的量化對(duì)比分析，基于兩者間不同的內(nèi)容進(jìn)行具體的量化分析，進(jìn)而也就能夠得到最佳的對(duì)比結(jié)果；此外，對(duì)于相關(guān)對(duì)比結(jié)果的處理來說，這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用同樣具備著較為理想的應(yīng)用價(jià)值，其能夠直接采用相關(guān)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改，進(jìn)而也就完成了相應(yīng)的優(yōu)化程序，不斷提升建筑設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用價(jià)值。

2.3建筑空間的體驗(yàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還能夠較好的進(jìn)行體驗(yàn)，這種體驗(yàn)功能同樣能夠在建筑設(shè)計(jì)中得到較好的應(yīng)用，其應(yīng)用的途徑就是直觀感受建筑空間結(jié)構(gòu)，促使呈現(xiàn)在人們眼前的具體建筑設(shè)計(jì)結(jié)果能夠更好地符合于人們的主觀意識(shí)，進(jìn)而也就能夠給人以身臨其境的感覺，尤其是對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中和人關(guān)系最為密切的一些部位來說，這種建筑空間的體驗(yàn)也確實(shí)發(fā)揮出了較強(qiáng)的積極作用效果，進(jìn)而也就能夠有效地提升了人們對(duì)于建筑空間的感受性效果，其實(shí)這也就是模擬場(chǎng)景的運(yùn)用。在這種建筑空間的具體體驗(yàn)過程中，人們還能夠自由的選擇想要感受的一些場(chǎng)景，進(jìn)而也就提升了感受的實(shí)際價(jià)值，促使其更為有效的了解到人們想要了解的建筑信息。建筑空間的體驗(yàn)還能夠較好的促進(jìn)公眾參與度的提升，這也是今后建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方面，更好地融合甲方的相關(guān)設(shè)計(jì)需求和理念也就能夠有效地提升其最終的設(shè)計(jì)價(jià)值，保障其更有助于建筑施工的進(jìn)行。

3、建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式

3.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的硬件系統(tǒng)方面

簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不涉及負(fù)責(zé)的硬件設(shè)備配置，系統(tǒng)主要有輸入和輸出兩種對(duì)應(yīng)的設(shè)備即可，比如，計(jì)算機(jī)顯示器的桌面互動(dòng)系統(tǒng)就類似一個(gè)簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。但要想使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠在真實(shí)感、互動(dòng)性、創(chuàng)造力三個(gè)方面有所突破，就必須配備專業(yè)的信息輸入和輸出設(shè)備。信息輸入設(shè)備包括電腦鍵盤、鼠標(biāo)、手寫輸入板等。信息輸出設(shè)備則指電腦顯示器、多種通道形式的投影設(shè)備、3D眼鏡等。借助傳感設(shè)備可以將用戶實(shí)際的動(dòng)作行為通過映射的形式傳給虛擬環(huán)境。用戶化身可以將用戶自己和虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的互動(dòng)和交互。另外，具備測(cè)量功能的方位跟蹤器還可以將用戶實(shí)際的行為范圍進(jìn)行取樣并映射給虛擬環(huán)境，虛擬環(huán)境又根據(jù)收到的映射信息進(jìn)行用戶動(dòng)作和傳感器力反饋技術(shù)將虛擬環(huán)境的測(cè)量信息反饋給用戶。這就使得客戶雖然置身境外但有身臨其境的感受，還能進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)。

3.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的軟件系統(tǒng)方面

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的軟件是指通過一種計(jì)算機(jī)程序，能夠?qū)嵺`建筑設(shè)計(jì)與用戶都能看得見的一種虛擬環(huán)境。在這個(gè)虛擬環(huán)境中，用戶可以有置身其中的感覺，這就要求有一個(gè)軟件可以方便設(shè)計(jì)者建立一個(gè)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一直或者與設(shè)計(jì)設(shè)及用戶預(yù)想的一樣的虛擬三維模型設(shè)計(jì)。這個(gè)模型不僅可以準(zhǔn)確的表現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中的地形，建筑物，環(huán)境配套，室內(nèi)布局等，還要非常真是的反映出將來的實(shí)際場(chǎng)景中色彩搭配、材料材質(zhì)、光照陰影等。對(duì)三維模型的大件，主要分為三個(gè)步驟：模型的幾何構(gòu)造搭建。根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景的建設(shè)比例建立虛擬標(biāo)準(zhǔn)尺寸幾何結(jié)構(gòu)；模型的外觀美化。對(duì)幾何構(gòu)造進(jìn)行虛擬的施工，具體有材料建模，建筑物上色，光照處理等；模型的行為模擬。對(duì)虛擬模型進(jìn)行一些逼近真實(shí)的動(dòng)態(tài)模型塑造。這些模型的建造都可以通用，使整體模型看起來非常逼真。

結(jié)語：

總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)及計(jì)算機(jī)軟硬件的進(jìn)展，應(yīng)用層面會(huì)更廣，成長(zhǎng)幅度會(huì)更大。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋憬菖c快速處理，利用計(jì)算機(jī)科技來呈現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)成果，已成為新的趨勢(shì)，而且技術(shù)日新月異。