淺析VR 技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用與推廣

母俊景 陳子璇

（新疆農(nóng)業(yè)大學，新疆 烏魯木齊 830052）

1 VR 技術(shù)與園林景觀

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在20 世紀80 年代末才逐漸興起的一門以人機交互為主的多學科綜合性信息技術(shù)。園林景觀設(shè)計具有深刻的內(nèi)涵、豐富的內(nèi)容與獨特的個性，而在園林景觀設(shè)計方案展示的過程，就是將設(shè)計者自身的設(shè)計意圖通過更加直觀的表現(xiàn)方式向非專業(yè)的參觀者表達的過程。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以實現(xiàn)園林景觀設(shè)計方與施工方最大限度的溝通與交流，從而改善施工效果，減少傳統(tǒng)溝通過程中出現(xiàn)不理解和溝通不暢等原因造成成本上的浪費。將園林景觀作品的宣傳環(huán)節(jié)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，完成對于空間及時間的跨越，更好地體現(xiàn)出園林景觀的特點，使景觀的觀賞性達到最高。

2 項目在應(yīng)用與推廣中遇到的難題

2.1 實驗中遇到的問題

實驗以Enscape、lumion、Mars 展開平行測試。實驗組所運用的是Enscape 軟件。該軟件是基于SU 開發(fā)的插件，所以其自帶的模型庫在SU 里無法使用，因此，在其中加入樹木灌木等模型較lumion 和Mars 而言要更加困難，最終的成品設(shè)計效果也需要特別啟動該插件來觀看，這在一定程度上影響了景觀模型整體的制作。但在實驗的過程中，Enscape 軟件可支持全景圖和VR 模式，對電腦配置要求較低，其使用模式與SU 相近，較為平民化，與lumion 和Mars 相較而言操作更為便捷。

Mars 的操作難點在于模型制作中移動鍵的初始移動速度過快，制作模型不方便。在導入自然樹木、灌木、花草、建筑物和園林小品時無法直接使用數(shù)據(jù)庫，使模型的對比制作產(chǎn)生了很大困難。而在模型的制作過程中，素材的移動和取消鍵位也不夠明確，這導致素材本身的大小和方位變得很難改動。在模型完成后，Mars 軟件的編輯器退出時間過長，在重新登錄時導入的SU模型也會出現(xiàn)異常消失的現(xiàn)象。而在最終渲染視頻時，由于渲染時間是固定的，細部轉(zhuǎn)角時間過快，會影響到整體的渲染效果。同時，軟件在操作時還會出現(xiàn)編程語言的顯示bug，在點擊鏡頭中透視圖的兩點透視后不能隨意移動鏡頭，不能向下俯視，對于模型的整體體驗產(chǎn)生困難。除此之外，與Enscape 免費開放平臺不同的是，Mars 專業(yè)操作平臺年均使用費用相對較高。

作為之前僅有所了解而從未進行過實踐操作的學生群體，雖然有平臺可以讓項目組成員慢慢熟悉體驗，但建模工作中的難點并不少。項目組在實驗中遇到了諸多問題，例如，在植物景觀的編輯中，隨著季節(jié)的變化，園林景觀中處于同一地點的植物會出現(xiàn)完全不同的景觀效果，所以如何構(gòu)建模型、編輯程序才能體現(xiàn)出園林景觀應(yīng)有的時效性、使體驗者更加身臨其境，這也是VR 技術(shù)應(yīng)用的難點之一。經(jīng)過討論與對相關(guān)資料的閱讀與查詢，項目組成員將所遇到的問題大致總結(jié)如下：

(1)將植物群落四季交替的數(shù)據(jù)信息輸入VRML 的場景數(shù)據(jù)庫中，當需要觀察不同季節(jié)植物景觀特征時，需要實時改變場景信息。項目組在實驗中利用了OnyxComputing 公司的TreeProfessional，這款插件有一定的樹木參數(shù)庫可以利用，然而數(shù)據(jù)的獲取過程仍然很艱難。

(2)雖然目前的動畫技術(shù)比較成熟，四季、天氣與人工景觀的情景都很容易模擬，但這樣的景觀情景在實地運用VR 技術(shù)建模操作時缺點極為明顯。因為在操作時，動畫每幀的順序都是固定與編輯好的，這會大大降低VR 技術(shù)實時調(diào)整的交互性，同時動畫也不能向參觀者提供應(yīng)有的互動，所以浸入性也會大打折扣。在實踐過程中，關(guān)于計算機等硬件設(shè)備的要求也非常之多。眾所周知，在風景園林景觀設(shè)計中需要用到的各種植物與建筑的三維模型均是由許多面組成，如果想要達到理想中的虛擬場景效果，需要計算機擁有很強的運算能力。一株最基礎(chǔ)的景觀樹模型就大概需要幾千個面來建模，而如果要模擬一個較大的景觀場景，可能就會需要成千上萬個面，這對于計算機本身的壓力非常巨大，對于我們實驗的順利進行也是一種挑戰(zhàn)。而在VR 設(shè)備方面，HTCvive 對于電腦的硬件要求較高，且VR 設(shè)備對于場地有一定的要求（場地的最低限度為0.9m×0.9m）。與此同時，雖然VR眼鏡的沉浸式體感體驗較好，有利于體驗人的體驗效果，但有時會因為手柄轉(zhuǎn)向過快等原因，導致在體驗后存在一定的眩暈感。

2.2 推廣上的難題

2.2.1 在教學中推廣時遇到的制約因素

虛擬現(xiàn)實技術(shù)如果真正在專業(yè)學科中應(yīng)用，軟件方面需要同時具有較高的風景園林專業(yè)水平和較為出類拔萃的計算機創(chuàng)新能力的教師，硬件方面需要足夠的硬件設(shè)施作為基礎(chǔ)條件、以及成熟且穩(wěn)定的操作平臺，這兩者嚴重制約了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在園林設(shè)計教學中的應(yīng)用與推廣。

2.2.2 社會適應(yīng)性

新興的技術(shù)在被普遍認同和應(yīng)用前還用經(jīng)歷一個相對漫長的過程。目前從事風景園林景觀設(shè)計主要還是像以效果圖、模擬動畫與沙盤這種傳統(tǒng)設(shè)計模式為主流，平面方案的建立與改進等等全靠設(shè)計者思考與手繪推敲，然后再進行建模與PS。與建筑專業(yè)的BIM 類比，園林景觀的規(guī)劃設(shè)計個專業(yè)的協(xié)同工作聯(lián)系低。合適的VR 操作平臺可以使得園林景觀相關(guān)設(shè)計人員甚至是甲方同時進入虛擬環(huán)境進行在線編輯，即時提高工作效率。

3 討論與建議

通過實驗采，用合適VR 技術(shù)并將之運用在園林設(shè)計項目分析、方案設(shè)計和施工演示等階段中，讓參觀者可以身臨其境地感受到園林景觀場景的空間開合與景觀在不同季節(jié)不同時間所產(chǎn)生的動態(tài)演替，這樣會使原有的設(shè)計更加立體化、直觀化地呈現(xiàn)在非設(shè)計人員面前?；诖?，我們所做的一切研究與實驗，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使VR 技術(shù)在園林專業(yè)的教與學中得到普及，讓學生群體在今后的學習與實際項目中也能更多地學習和應(yīng)用VR 技術(shù)，以期做出更好更優(yōu)秀的園林景觀作品，也能夠讓更多的人更加直觀地了解園林景觀設(shè)計。