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

彭飛

摘 要：在當(dāng)下這個(gè)信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)全球化飛速發(fā)展的時(shí)代大背景下，人們賴以生存的建筑與城市都發(fā)生了翻天覆地的變化，而建筑設(shè)計(jì)工具及設(shè)計(jì)模式也在不斷更新，建筑學(xué)以其特有的方式不斷拓展著其發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);建筑設(shè)計(jì);市場(chǎng)應(yīng)用

1 建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，在當(dāng)今大的社會(huì)背景下，隨著時(shí)代的變遷，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，我國(guó)的建筑施工水平得到了不斷地提高，設(shè)計(jì)方案有了更強(qiáng)的實(shí)施可行性，建筑的設(shè)計(jì)理念也因此更加的多元化。與此同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，消費(fèi)者的審美觀念發(fā)生了很大變化，建筑的設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)理念也隨之發(fā)生很大的改變。由于生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求由輕奢型轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)約型，人們開(kāi)始追求簡(jiǎn)單中的美感，追尋事物的內(nèi)在美，所以建筑師們?cè)O(shè)計(jì)風(fēng)格的轉(zhuǎn)變既是緊跟時(shí)代的步伐，也是社會(huì)審美的體現(xiàn)。而這種變化，實(shí)際上降低了建筑施工的難度，但另一方面也無(wú)形中對(duì)建筑設(shè)計(jì)提出了新的要求，如何在簡(jiǎn)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格中，營(yíng)造出建筑的獨(dú)特魅力，引領(lǐng)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，這將是建筑設(shè)計(jì)工作的重要課題。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)涵及發(fā)展?fàn)顩r

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)涵。

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)，顧名思義，是對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種虛擬表達(dá)。它與多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一起被公認(rèn)為目前最有發(fā)展前途的新生計(jì)算機(jī)技術(shù)。這種虛擬技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高水平操作構(gòu)造出非常接近現(xiàn)實(shí)情況的多維立體環(huán)境。它能讓人更直觀的看到虛擬出來(lái)的環(huán)境布置，能讓人對(duì)事物的認(rèn)知一目了然?，F(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)能夠逼真的將視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)感受融合到應(yīng)用中來(lái)，也有一些可以將觸覺(jué)感觸融合進(jìn)來(lái)，使人與虛擬環(huán)境能夠互動(dòng)。人們能夠像在真實(shí)環(huán)境一樣去感受環(huán)境中的一些不足和問(wèn)題。使設(shè)計(jì)能夠得到不斷的完善和優(yōu)化，設(shè)計(jì)產(chǎn)品能夠更好地符合人們的感官感受。

（2）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)被各領(lǐng)域公認(rèn)為不可替代的創(chuàng)新性技術(shù)力量，在較早的建筑設(shè)計(jì)中，就采用計(jì)算機(jī)CAD畫(huà)圖軟件進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)，逐漸的，計(jì)算機(jī)技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)也日益明顯。它能幫助設(shè)計(jì)人員免除人工畫(huà)圖，修改，計(jì)算等一些繁瑣的數(shù)據(jù)和圖形處理工作。使設(shè)計(jì)周期縮短，設(shè)計(jì)效率提升。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更是一項(xiàng)綜合性的、全面建筑設(shè)計(jì)方法。它能創(chuàng)建接近真實(shí)的三維效果環(huán)境。使建筑設(shè)計(jì)更加人性化，互動(dòng)性強(qiáng)。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷程。

雖然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)自2016年才開(kāi)始大熱，但從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最初的起源來(lái)看，在1956年虛擬現(xiàn)實(shí)就已出現(xiàn)了，只是在那時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展還不完善，它與公眾生活的關(guān)聯(lián)性還很小。而自1956年至2016年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)經(jīng)歷了60年的不斷發(fā)展和進(jìn)步，在2016年虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)才真正得以進(jìn)入公眾視野，在市場(chǎng)中火熱起來(lái)。也是在這一年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)出現(xiàn)在大街小巷，開(kāi)始進(jìn)入人們的日常生活，大大小小影視作品、精彩刺激的電子游戲給觀眾帶來(lái)了更多的歡樂(lè)，人們期盼已久的虛擬現(xiàn)實(shí)時(shí)代終于來(lái)臨。從起源到發(fā)展，從逼真到立體，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，而如今相關(guān)技術(shù)已逐步走向成熟。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

如上所述，影視作品、電子游戲大多是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在人們的娛樂(lè)生活中的應(yīng)用，那么如果將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)中，將會(huì)是什么樣的效果呢？會(huì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)有怎樣的提升和幫助呢？

3.1 設(shè)計(jì)檢測(cè)手段。

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)檢測(cè)中，可以在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，讓設(shè)計(jì)師更加了解自己設(shè)計(jì)思路的可行性以及設(shè)計(jì)的合理程度，在敲定最終的設(shè)計(jì)方案前有更加深入的評(píng)測(cè)措施，減輕設(shè)計(jì)師的工作難度，讓設(shè)計(jì)方案變得更加高效可行。

3.2 市場(chǎng)手段。

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代建筑的市場(chǎng)可行性評(píng)測(cè)中，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，讓公眾在建筑尚未進(jìn)行施工的階段，更進(jìn)一步地感受到這個(gè)建筑設(shè)計(jì)的可行性，讓人身臨其境，更好地了解到這個(gè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)師也能更加準(zhǔn)確地了解市場(chǎng)，以便準(zhǔn)確做出相應(yīng)的調(diào)整和改變，從而促使設(shè)計(jì)方案更加的完善，起到事半功倍的效果。

3.3 設(shè)計(jì)手段。

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)圖將不再是一張簡(jiǎn)單的圖紙或一張平面的圖片，而是一個(gè)立體的空間，設(shè)計(jì)方案將活靈活現(xiàn)，變得更加鮮活、立體起來(lái)，在虛擬的設(shè)計(jì)里，設(shè)計(jì)師將自己置身設(shè)計(jì)方案之中，也能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中考慮不足的問(wèn)題，更快速地完善設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題，提高建筑設(shè)計(jì)的效率和水平。

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

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)難度較大的高科技技術(shù)，將虛擬現(xiàn)實(shí)熟練地運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，目前來(lái)看雖然也是需要進(jìn)行深入的研究和分析，但是，通過(guò)以上不難看出，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的運(yùn)用，可以將設(shè)計(jì)效果很直觀形象的展示出來(lái)，而且還能大大節(jié)省投資成本和費(fèi)用。還能有助于建筑設(shè)計(jì)者進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析，最重的是可以使用戶以身臨其境的形式來(lái)體驗(yàn)設(shè)計(jì)效果。

4.1 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(pán)、鼠標(biāo)、手寫(xiě)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(guò)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)。這種對(duì)于個(gè)人和環(huán)境的有效感應(yīng)和映射對(duì)建筑設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著非常重要的意義。

4.2 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(guò)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(jiàn)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(jué)，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(lái)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：①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);②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;③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(lái)非常逼真。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，豐富了我們的生活，在將它應(yīng)用到生活?yuàn)蕵?lè)領(lǐng)域的同時(shí)，我們也可以利用它的功能，多渠道促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，不僅體現(xiàn)了行業(yè)發(fā)展的需求，也為建筑行業(yè)節(jié)約了更多的資源，促進(jìn)了本行業(yè)更好更快的發(fā)展。未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將更多的被應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)方面，推動(dòng)社會(huì)更具前瞻性的發(fā)展，對(duì)我國(guó)綜合國(guó)力的進(jìn)一步提升提供有效幫助。

參考文獻(xiàn)

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