虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫在建筑展示設(shè)計(jì)中的意義研究

茆雨婷

摘要：本文簡(jiǎn)單闡述了虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫在建筑展示中的意義與作用，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用范圍做了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫在建筑展示中的意義作了一定的研究，并且明確虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫在建筑展示中的意義與今后的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫 建筑展示 研究

中圖分類號(hào)：J9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2018）05-0156-02

引言

建筑行業(yè)一直是關(guān)乎民生生存與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一，而現(xiàn)如今伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷地提升，虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫也成為了群眾所需要的新型技術(shù)。在現(xiàn)階段的社會(huì)發(fā)展中，發(fā)展的必然趨勢(shì)就是藝術(shù)和科學(xué)的完美融合，而建筑的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫就是科學(xué)藝術(shù)二者融合發(fā)展的產(chǎn)物之一。對(duì)建筑的動(dòng)畫進(jìn)行設(shè)計(jì)本身就是一項(xiàng)藝術(shù)表現(xiàn)形式，其設(shè)計(jì)本身具有極強(qiáng)的創(chuàng)造性。建筑動(dòng)畫設(shè)計(jì)往往是以電子計(jì)算機(jī)為展示平臺(tái)對(duì)其藝術(shù)成果進(jìn)行展示，這樣建筑動(dòng)畫這項(xiàng)藝術(shù)獲得及其迅速的進(jìn)步。在展現(xiàn)建筑動(dòng)畫的過程中，使用虛擬技術(shù)是及其重要的手段之一。在當(dāng)今的建筑展示之中，虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫已經(jīng)成為了不可或缺的重要展現(xiàn)方式。與傳統(tǒng)建筑展示相比，虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫展示更加立體鮮明。研究虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)在建筑行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用成果開展相關(guān)研究，并對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的實(shí)際應(yīng)用成果進(jìn)行研究和分析，并總結(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的展示在建筑展示中的意義。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫相關(guān)簡(jiǎn)述

VirtualReality即為虛擬現(xiàn)實(shí)，它又叫作真實(shí)虛擬環(huán)境或者虛擬環(huán)境，其利用電子計(jì)算機(jī)的電子三維空間現(xiàn)實(shí)化合成技術(shù)為基礎(chǔ)。運(yùn)用聽覺、觸覺和視覺，用動(dòng)畫和圖表的形式綜合展現(xiàn)虛擬的建筑空間，使觀看的人們可以達(dá)到對(duì)建筑“眼見為實(shí)”。虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫不僅能夠?qū)Πl(fā)生的現(xiàn)實(shí)時(shí)間進(jìn)行再現(xiàn)和預(yù)演，而且還能對(duì)建筑的虛擬空間進(jìn)行制作，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫具有強(qiáng)大的場(chǎng)景再現(xiàn)性，而廣泛地在建筑設(shè)計(jì)、軍事預(yù)演、娛樂、醫(yī)學(xué)和教育等領(lǐng)域應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的預(yù)演和再現(xiàn)的功能讓其得到了大量建筑設(shè)計(jì)師的使用與熱愛，在建筑的設(shè)計(jì)與建造過程中都有著很重要的作用。虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用相輔相成緊密聯(lián)系不可分割。建筑的基本設(shè)計(jì)是建筑的核心靈魂，而虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫則是展現(xiàn)建筑概念的手段及方法。只有將二者完美地聯(lián)合在一起，才能完成實(shí)用且富有創(chuàng)造力的作品，例如芝加哥非洲歷史博物館虛擬交互應(yīng)用（如圖1），以滿足人們對(duì)于建筑的物質(zhì)審美與實(shí)際使用的雙重標(biāo)準(zhǔn)追求（如圖2）。因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)的不斷升級(jí)進(jìn)步，只有將優(yōu)秀的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念相互結(jié)合才能完成最優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)，更好地為客戶和社會(huì)服務(wù)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫在建筑展示中的意義研究

在建筑設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方式之中，建筑的設(shè)計(jì)過程往往有較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期和大量的設(shè)計(jì)費(fèi)用，并且很難對(duì)建筑的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，所以對(duì)建筑的前期設(shè)計(jì)預(yù)覽十分重要。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)過程就是包括設(shè)計(jì)草圖、建模、建筑效果圖等，只夠?yàn)榻ㄖ淖罱K效果提供簡(jiǎn)單的方案，而不便對(duì)建筑進(jìn)行多視角全方位的立體高精度分析。而虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)則通過綜合運(yùn)用人機(jī)交換技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)和圖像計(jì)算機(jī)技術(shù)，綜合運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)來制作出三維的虛擬空間，讓建筑設(shè)計(jì)者和施工者能夠更加直觀性地體驗(yàn)建筑空間，通過對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的了解來體驗(yàn)建筑的設(shè)計(jì)方案，建筑的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫是立足于虛擬與現(xiàn)實(shí)的實(shí)際關(guān)系之上的，精確地透過人對(duì)于虛擬動(dòng)畫的用戶需求以及對(duì)虛擬世界的綜合感知進(jìn)行全方位分析，已達(dá)到現(xiàn)實(shí)建筑和虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的完美契合，從而全方位地提升虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的展現(xiàn)效果。它的意義有以下的幾個(gè)方面。

（一）提供更完善的設(shè)計(jì)：首先在建筑設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)過程中，大部分設(shè)計(jì)師都是通過文字資料、設(shè)計(jì)草圖和建筑設(shè)計(jì)者自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與藝術(shù)思維來進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的。但是對(duì)于設(shè)計(jì)建造難度較高或者全新的建筑形態(tài)或者建筑領(lǐng)域來說，設(shè)計(jì)師很難在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于建筑進(jìn)行有效定位，設(shè)計(jì)者十分依賴個(gè)人對(duì)建筑的經(jīng)驗(yàn)，往往還會(huì)導(dǎo)致建筑的實(shí)際情況與預(yù)定的建筑設(shè)計(jì)方案有很大差別。同時(shí)因?yàn)閭鹘y(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的局限性，很多設(shè)計(jì)問題只有在實(shí)際的施工過程中才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，然后再由施工方對(duì)建筑問題進(jìn)行歸納、整理、分析，再將問題給施工方進(jìn)行反饋。而這一過程浪費(fèi)了大量的時(shí)間、人力和物力，致使建筑施工效率低下。而如果運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的話，設(shè)計(jì)者就能夠在建筑施工前全方位地觀察建筑的“整體情況”，從多個(gè)角度全方位了解設(shè)計(jì)方案中的不足，更加直觀地對(duì)建筑的空間、結(jié)構(gòu)、光影乃至音效不斷變化進(jìn)行詳盡了解（如圖3），并對(duì)方案加以調(diào)整。

（二）加強(qiáng)設(shè)計(jì)師與客戶之間的溝通能力：通過虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫所建造的虛擬三維空間，可以讓簡(jiǎn)述的設(shè)計(jì)者與建筑用戶在項(xiàng)目規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等方面用動(dòng)態(tài)三維的方式對(duì)建筑的空間概念進(jìn)行詳盡認(rèn)知。而在建筑的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師根據(jù)建筑用戶提供的需求及建筑場(chǎng)地等情況設(shè)計(jì)出建筑方案，將完整的建筑設(shè)計(jì)方案以及建筑設(shè)計(jì)理念交予用戶，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)交流。而在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)過程中的模型、草圖與文案只能夠讓客戶大致地對(duì)建筑的相關(guān)信息進(jìn)行了解，客戶往往專業(yè)能力不足，不能夠完全了解建筑師的設(shè)計(jì)方案，而草草對(duì)方案進(jìn)行決定，雙方的交流也會(huì)出現(xiàn)一些問題。而用虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的方式能夠更加直觀地對(duì)建筑概念進(jìn)行展示，為客戶提供一個(gè)完整的建筑流程，詳盡地描述建筑過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，及可能出現(xiàn)的問題。例如建筑的空間和建筑的周圍環(huán)境等，客戶介意更加直觀且全面地對(duì)建筑空間進(jìn)行了解。通過建筑的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫展示，為客戶提供更加直觀的認(rèn)知平臺(tái)，充分地對(duì)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審批，使其能夠更好地理解設(shè)計(jì)并參與到設(shè)計(jì)的過程中去，也能夠讓設(shè)計(jì)師更加了解客戶需求，并了解到自身的設(shè)計(jì)不足，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修改與完善。

（三）給予用戶更加直觀的建筑體驗(yàn)：當(dāng)今人們了解世界的主要方式之一就是互聯(lián)網(wǎng)，而通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫設(shè)計(jì)，客戶能夠更加直觀地上網(wǎng)預(yù)覽建筑模型。在互聯(lián)網(wǎng)上隨時(shí)隨地觀察虛擬的建筑設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)者在電腦中對(duì)建筑進(jìn)行的模型搭建與細(xì)節(jié)處理，觀察建筑結(jié)構(gòu)，并對(duì)周圍環(huán)境及建筑中可能出現(xiàn)的狀況進(jìn)行有效分析。通過在電子計(jì)算機(jī)中對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫進(jìn)行建筑的景觀搭建與制作視頻，將音頻、影像與圖像相結(jié)合，并添加一定的環(huán)境渲染特效和后期合成，最后將虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫展示給受眾。在現(xiàn)今的房地產(chǎn)發(fā)展中，投資人和設(shè)計(jì)者都充分地利用虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，制造建筑的三位圖像世界。因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)綜合運(yùn)用了人體的聽覺、視覺、觸覺等感知特點(diǎn)，這樣能夠更用戶加直接地體驗(yàn)到建筑在三維虛擬環(huán)境中的變化，身歷其境。在現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之中，因?yàn)楝F(xiàn)今有很大一部分客戶對(duì)于所購買或投資的建筑只有一個(gè)內(nèi)心的概念，而傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)非專業(yè)人員也不能完全了解到，這就像在設(shè)計(jì)師與客戶之間施加了一層隔膜，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以讓他們更加直觀地對(duì)建筑進(jìn)行了解。還可以根據(jù)客戶所提出的需求對(duì)建筑進(jìn)行一定的整改，再為客戶展現(xiàn)更新的建筑產(chǎn)品效果，也方便了客戶與設(shè)計(jì)師的溝通，增強(qiáng)了客戶對(duì)于建筑物的深切體驗(yàn)與審視，加深了客戶對(duì)于建筑的內(nèi)部了解，而剛能刺激消費(fèi)者對(duì)于建筑本身的購買欲望與建筑價(jià)值。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫具有真實(shí)性：虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫最重要的特性就是真實(shí)性，其具有傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)所不具備的“真實(shí)感官體驗(yàn)”。“真實(shí)的感官體驗(yàn)”是指在三維的虛擬環(huán)境之中，虛擬環(huán)境的所有信息均被大眾所廣泛接受的廣度和寬度。在虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫中不僅能夠?qū)ㄖ旧碇黧w進(jìn)行展示，而且還可以展現(xiàn)出建筑的周圍環(huán)境與建筑完工后整體的建筑形態(tài)與使用價(jià)值。我們還可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫來還原一些古建筑和自然景觀，這樣對(duì)于古建筑和自然景觀的保護(hù)和研究都具有十分重要的意義。

（五）有助于文物的研究與保護(hù)：我們還可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫來還原一些古建筑，這樣對(duì)于古建筑的保護(hù)和研究都具有十分重要的意義。在很多的博物館中，都有一些異常珍貴或者極易氧化、損壞的歷史文物或者殘舊的古建筑并不能展出，而虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)就可以完美地解決這一問題?？梢栽诓┪镳^中設(shè)立虛擬展示要，現(xiàn)場(chǎng)的所有“文物”都由虛擬三維的計(jì)算機(jī)屏幕展現(xiàn)，這樣不但能夠完整地展出相應(yīng)的文物，而且還不會(huì)對(duì)文物產(chǎn)生一絲一毫的破壞。通過虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)漫的展示同樣可以提高珍貴文物的保護(hù)效率，為文物“編檔”便于日后對(duì)文物進(jìn)行相應(yīng)的維修保護(hù)與研究，同時(shí)也為廣大人民群眾提供了更多參觀文物的途徑。將一些無法移動(dòng)甚至已經(jīng)消散無法修復(fù)的古建筑，進(jìn)行復(fù)原在一定程度上也能夠?yàn)楣沤ㄖ峁┫鄳?yīng)的保護(hù)。舉個(gè)例子，綜合運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)發(fā)掘出的建筑物進(jìn)行全方位綜合展示，放入還原的虛擬歷史場(chǎng)景當(dāng)中，可以讓觀眾在三維虛擬的環(huán)境中進(jìn)行全方位的觀察，可以更加直觀地對(duì)建筑物所處的歷史時(shí)代及環(huán)境進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)。這樣不但提高了群眾對(duì)于歷史文物的參觀熱情，還提升了景觀的綜合參觀效益。而且在建設(shè)虛擬動(dòng)畫場(chǎng)景的過程中，在計(jì)算機(jī)生成虛擬三維的過程中，即便是已經(jīng)不存在或者破損的建筑物依然可以重現(xiàn)。一個(gè)很好的例子就是我國對(duì)于故宮虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫的作品“天子的宮殿”，通過計(jì)算機(jī)生成的虛擬動(dòng)畫，就可以讓觀眾利用計(jì)算機(jī)更加深入地對(duì)建筑物進(jìn)行了解。

總結(jié)

對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，一個(gè)地方的建筑物往往承載著一定的文化品味、歷史傳統(tǒng)、人文精神與其獨(dú)特的地域文化。這樣就會(huì)在建筑的過程中遇到很多的問題，而虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展就在一定程度上減輕了很多的技術(shù)復(fù)雜性。而且伴隨著虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)在審批、施工和設(shè)計(jì)建筑等多個(gè)建筑環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著越來越重要的功效，要怎樣將虛擬現(xiàn)實(shí)更多運(yùn)用在實(shí)際的建筑中，要不斷探尋其特有的能力而且要發(fā)揮其應(yīng)有的功效。伴隨著科學(xué)技術(shù)日趨成熟，虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫技術(shù)必將在未來的建筑設(shè)計(jì)與建造過程中發(fā)揮越來越重要的作用。