虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張智雄劉沫

（1.深圳市筑道建筑工程設(shè)計(jì)有限公司南昌分公司 2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林學(xué)院）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)的一種高新技術(shù)類型，其主要的特點(diǎn)就是交互性、想象性以及沉浸性，主要是對(duì)于人在虛擬現(xiàn)實(shí)中所具有的主導(dǎo)作用的應(yīng)用。建筑設(shè)計(jì)作為藝術(shù)、技術(shù)以及創(chuàng)新的的結(jié)合的領(lǐng)域，通過對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠充分的提升建筑設(shè)計(jì)的工作效率，降低設(shè)計(jì)成本，滿足建設(shè)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)的基本內(nèi)容

首先，虛擬現(xiàn)實(shí)，簡(jiǎn)單來說就是通過虛擬的技術(shù)將現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行表達(dá)。其和多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被公認(rèn)為是當(dāng)前主要的計(jì)算機(jī)技術(shù)類型。虛擬技術(shù)能夠通過對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效操作，構(gòu)建出與現(xiàn)實(shí)無限接近的多維立體空間。其可以使用戶更加直觀的對(duì)于建筑環(huán)境的布置進(jìn)行觀察，具有較強(qiáng)的直觀性。現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也能夠把視覺及聽覺與實(shí)際的應(yīng)用向融合，甚至一些高精尖的虛擬技術(shù)可以將其與觸覺進(jìn)行融合，使人和虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的互動(dòng)。人們可以在對(duì)于環(huán)境中所存在的不足與問題進(jìn)行有效的感受，具有較強(qiáng)的真實(shí)性。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效完善與優(yōu)化，能夠極大程度的滿足人們對(duì)于建設(shè)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)通常較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，并且在各領(lǐng)域都被認(rèn)為是不可替代的創(chuàng)新性技術(shù)。在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)過程中，就已經(jīng)開始應(yīng)用CAD畫圖軟件對(duì)圖紙進(jìn)行了設(shè)計(jì)，因此在建筑設(shè)計(jì)中也開始廣泛的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。通過對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員就不用再使用人工進(jìn)行畫圖及修改，使得原本繁瑣的數(shù)據(jù)及圖形處理工作變得簡(jiǎn)單。同時(shí)能夠縮短設(shè)計(jì)的周期，提升設(shè)計(jì)的效率。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，則具有較強(qiáng)的綜合性與全面性的特點(diǎn)，其作為一種建筑設(shè)計(jì)方法在建設(shè)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了較大的優(yōu)勢(shì)。其不僅能夠創(chuàng)建極為真實(shí)的三維效果環(huán)境。也可以增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的人性化與互動(dòng)性特征。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 構(gòu)建虛擬的三維環(huán)境空間

想要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建出虛擬的環(huán)境空間，首先就要能夠?qū)εc建筑物有關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，例如建筑物的平面圖、立面圖以及剖面圖等，這樣就能夠使得建筑物的各方面內(nèi)容以圖像的方式更加真實(shí)的呈現(xiàn)出來，使得建筑的空間關(guān)系與空間參照物更加的直觀。之后，還要應(yīng)用3DSMAX 對(duì)建筑三維模型進(jìn)行制作。在建模的過程中，要在滿足設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)上，盡量減少模型的點(diǎn)、段數(shù)。在對(duì)其視覺進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也不需要其有極高的精度，從而避免工作效率的降低。伺候，則需要對(duì)適當(dāng)?shù)墓鈭?chǎng)景及背景進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，使得建筑三維模型更加的真實(shí)。光線對(duì)于三維虛擬環(huán)境的作用也極為重要，若缺少光線，就不能使得建筑所具有的通透感與形狀呈現(xiàn)的中真實(shí)性。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，就要對(duì)真實(shí)的光線和虛擬光線進(jìn)行明確的區(qū)分，掌握光線變化對(duì)于場(chǎng)景的影響，使用3DSMAX軟件使得虛擬光線能夠真實(shí)的呈現(xiàn)出來。因?yàn)椴馁|(zhì)的設(shè)計(jì)對(duì)于視覺效果也有著一定的影響。所以，在對(duì)其進(jìn)行材質(zhì)設(shè)計(jì)的過程中，就要對(duì)可能影響視覺效果的多種因素進(jìn)行考慮。并且，要能夠有效的模擬多種視覺效果的，從而保證虛擬場(chǎng)景真實(shí)性的增強(qiáng)。

2.2 互動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及方案的選擇

在建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠使建筑設(shè)計(jì)的互動(dòng)性提升。在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的交互系統(tǒng)功能，對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所具有的軟件優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分的應(yīng)用，同時(shí)與自然條件、經(jīng)濟(jì)條件以及社會(huì)背景等結(jié)合，對(duì)客戶對(duì)于設(shè)計(jì)的實(shí)際需求，對(duì)于多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制定后，通過有效的對(duì)比分析，及時(shí)的對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)部分特定局部開展修改工作，把修改以后的方案和之前的方案進(jìn)行對(duì)比，確保其能夠滿足客戶的實(shí)際需求。其次，在對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷深化的過程中，通過對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠避免有關(guān)專業(yè)間發(fā)生較大的設(shè)計(jì)沖突，優(yōu)化空間設(shè)計(jì)工作。此外，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)過程中，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)路徑的應(yīng)用，加強(qiáng)與同行業(yè)之間的溝通交流，學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，保證設(shè)計(jì)方案科學(xué)性的提升。

2.3 充分展示建筑物整體的信息

當(dāng)前，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，很多設(shè)計(jì)方法是無法將建筑信息全面的呈現(xiàn)出來的。但在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，由于其所依托的是計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此通過計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，能夠?qū)⒄鎸?shí)性較強(qiáng)的虛擬建筑物展現(xiàn)在人們眼前，使得人們產(chǎn)生一種置身于建筑中的感受。而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不論是誰都可以清楚建筑模型的設(shè)計(jì)內(nèi)容，使得用戶與設(shè)計(jì)人員間的溝通也更加的便利，用戶也能夠更加有效的參與到建筑設(shè)計(jì)工作中。

2.4 對(duì)建筑施工技術(shù)的有效論證

在對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)時(shí)，往往需要各種單位的共同參與，例如設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位以及施工單位等等。而作為項(xiàng)目的首要環(huán)節(jié)，建筑設(shè)計(jì)工作在開始時(shí)，設(shè)計(jì)人員就需要全面的考慮設(shè)計(jì)工作的相關(guān)內(nèi)容，例如建設(shè)單位對(duì)于建筑所提出了實(shí)際需求，以及施工單位所選擇的施工技術(shù)是否具有較強(qiáng)的可行性。所以，在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還需要對(duì)施工技術(shù)的可行性進(jìn)行有效的論證。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，就能夠通過對(duì)于動(dòng)力學(xué)的仿真，對(duì)于施工過程中施工技術(shù)可能導(dǎo)致的各項(xiàng)問題進(jìn)行驗(yàn)證，從而為施工單位施工技術(shù)的選擇進(jìn)行調(diào)整，確保施工技術(shù)選擇的有效性。

3 總結(jié)

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種虛擬的環(huán)境，不僅可以進(jìn)行創(chuàng)造也能夠體現(xiàn)。在虛擬的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，人們就像在真實(shí)的環(huán)境中一樣。而在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，則能夠改變傳統(tǒng)的平面建筑設(shè)計(jì)，其對(duì)于建筑設(shè)計(jì)效率的提升具有重要意義。因此，想要使得建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量及水平得到充分的提升，還需要對(duì)虛擬顯示技術(shù)進(jìn)行深入的研究與應(yīng)用。而在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的重要作用也將得到充分的發(fā)揮。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為建筑設(shè)計(jì)未來的發(fā)展趨勢(shì)，必須要對(duì)其進(jìn)行足夠的重視。

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